ADENSAMENTO EM SOLOS

Adensamento de Solos

• Adensamento é um processo lento e gradual de redução do

índice de vazios de um solo por expulsão do fluido intersticial

e transferência da pressão do fluido (água) para o esqueleto

sólido, devido a cargas aplicadas ou ao peso próprio das

camadas sobrejacentes.

• A variação de volume dos solos por efeito de compressão é

influenciada pela: granulometria, densidade, grau de

saturação, permeabilidade e tempo de ação da carga de

compressão.

Recalque

• É a deformação vertical da superfície do terreno,

proveniente da aplicação de cargas ou devido ao

peso próprio das camadas.

• Tipos:

– Imediatos: por deformação elástica (solos arenosos ou

solos argilosos não saturados);

– Por adensamento: devido à saída de água do solo (solos

argilosos).

Recalque

• Causas:

– Cargas estáticas (pressão transmitida pelas estruturas, peso

próprio do solo, etc.);

– Cargas dinâmicas (cravação de estacas, terremotos, etc.);

– Erosão do subsolo;

– Variações do nível d’água (rebaixamento).

• Efeitos: Danos à estrutura (Aparência;

Funcionalidade; Estabilidade).

Deformações no Solo

• Todos os materiais sofrem deformação quando sujeitos a uma

mudança de esforço;

• A deformação dos solos, principalmente os solos finos, não é

instantânea, isto é, não ocorre imediatamente após a aplicação

da solicitação, mas sim com o tempo;

• As deformações do solo, geralmente não uniformes, podem

não ser prejudiciais ao solo, mas comprometer as estruturas

que assentam sobre ele.

Determinação do Recalque

• Para estimativa da ordem de grandeza dos recalques

por adensamento, além do reconhecimento do

subsolo (espessura, posição, natureza das camadas,

nível da água), devemos conhecer ainda a

distribuição das pressões produzidas em cada um dos

pontos do terreno, pela carga da obra, e as

propriedades dos solos.

Determinação do Recalque Total

• Quando uma camada de solo sofre o efeito de uma

sobrecarga ela se deforma, em consequência da

diminuição do valor de seu índice de vazios inicial

(e0) para um valor final ef, motivada pela sua

compressibilidade.

• Sua espessura passa, portanto, de um valor inicial H0

para um valor final Hf, cuja diferença (∆H = H0 - Hf)

corresponde ao recalque total sofrido.

Determinação do Recalque Total

O arcabouço sólido de um solo/rocha se deforma por

adensamento quando submetido ao aumento das tensões

efetivas (Terzaghi, 1925):

s = se + u

onde : s = tensão total

se = tensão efetiva

u = poro-pressão (pressão total)

3 – Adensamento

Quando a poro-pressão se reduz, a pressão efetiva nos

contatos dos grãos aumenta, provocando adensamento.

Material Compressibilidade (Pa-1)

Argila 10 –6 a 10 -8

Areia 10 –7 a 10 -9

Rocha sã 10 –9 a 10 -11

Água 10 –10

Quando os aqüíferos são explorados, pode haver

drenança (leakage) dos aquitardos encaixantes, pois a

compressibilidade destes é, muitas vezes, de 1 a 2

ordens de magnitude maior que dos aquíferos.

Como os aquitardos são menos permeáveis, o

excesso de pressão é dissipado mais lentamente.

Um aquitardo sob drenança mostrará variação da

carga hidráulica (Dh).

A somatória das quedas de carga e o aumento

concomitante das pressões efetivas pela

compressibilidade de cada camada de espessura b

do aqüitardo fornece o adensamento total Db

(Terzaghi, 1925):

Db t1-t2 = b S r g a Dhi

onde a é a compressibilidade vertical do aquitardo

Exemplo de adensamento devido a explotação

excessiva de água subterrânea, na Cidade do México.

Recalques Diferenciais

• Recalques diferenciais provocam nas estruturas

esforços adicionais que comprometem à sua própria

estabilidade.

• Quando projetamos uma construção deve-se prever

os recalques a que esta estará sujeita, para daí decidir

sobre o tipo de fundação, e até mesmo, sobre o

sistema estrutural a ser adotado.

Recalques Diferenciais

• O recalque diferencial impõe distorções aos elementos estruturais

das edificações de tal forma que, dependo de sua magnitude,

poderão gerar fissuras e trincas nas mesmas.

Exemplos...

EDIFÍCIOS EM SANTOS/SP

ETAPAS PARA A SOLUÇÃO DO PROBLEMA

Como evitar?

• Métodos de identificação prévia, como mapeamentos geológicos-

geotécnicos, mapeamentos geoestatísticos de variáveis geotécnicas

associadas aos fenômenos de colapso e subsidência;

• Elaboração de cartas de risco de colapso de solos e cartas do

potencial de colapso de solos;

• Métodos de prevenção de recalques diferenciais, como

compactação/ adensamento prévio da camada de solo compressível

e adoção de fundações profundas.

Como evitar recalques

diferenciais?

• Compactação prévia da camada de solo ou, no caso de camada de solo

compressível, a partir do adensamento prévio das camadas de baixa

resistência;

• Adotar fundações profundas em ambos os casos;

• Ressalta-se que tais métodos preventivos não dispensam a etapa de

investigações detalhadas do maciço de solos, sendo imprescindível a

realização de sondagens de simples reconhecimento SPT para o

dimensionamento adequado dos elementos de fundação e para garantir um

desempenho satisfatório dos mesmos.