TENSES NO SOLO

1Mecnica dos Solos I

prof. Agda

TENSES NO SOLO1 INTRODUO

O solo ao sofrer solicitaes se deforma, modificando o seu volume e forma iniciais. A magnitude das deformaes apresentadas pelo solo ir depender de suas propriedades elsticas e plsticas e do carregamento a ele imposto. O conhecimento das tenses atuantes em um macio de terra, sejam elas devido ao peso prprio ou provenientes de um carregamento em superfcie (alvio de cargas provocado por escavaes) de vital importncia no entendimento do comportamento de praticamente todas as obras de Engenharia geotcnica. Nos solos ocorrem tenses devidas ao seu peso prprio e a carregamentos externos. As tenses induzidas por carregamentos externos sero tratados na disciplina OBRAS DE TERRA.

2.CONCEITO DE TENSES NUM MEIO PARTICULADOPara o estudo das tenses no solo aplica-se os conceitos da Mecnica dos SLIDOS DEFORMVEIS aos SOLOS, para tal deve-se partir do CONCEITO DE TENSES. Considera-se que o solo constitudo de um sistema de partculas e que FORCAS APLICADAS a eles so transmitas de partcula a partcula, como tambm so suportadas pela gua dos vazios.

As FORAS APLICADAS so transmitidas de partcula a partcula de forma complexa e dependendo do tipo de mineral. No caso de PARTCULAS MAIORES, em que as trs dimenses ortogonais so aproximadamente iguais, como so os gros de silte e de areia a transmisso de foras se faz atravs do contado direto mineral a mineral. No caso de PARTCULAS DE MINERAL ARGILA sendo elas em numero muito grande, as foras em cada contato so muito pequenas e a transmisso pode ocorrer atravs da gua quimicamente adsorvida. Em qualquer caso, entretanto, a transmisso se faz nos contatos e, portanto, em reas muito reduzidas em relao a rea total envolvida.

3.TENSES DEVIDAS AO PESO PRPRIO DO SOLO

Nos solos, ocorrem tenses devidas ao peso prprio e s cargas aplicadas. Na anlise do comportamento dos solos, as tenses devidas ao peso tem valores considerveis, e no podem ser desconsideradas. Quando a superfcie do terreno horizontal, aceita-se intuitivamente, que a tenso atuante num plano horizontal a uma certa profundidade seja normal ao plano. De fato, estatisticamente, as componentes das foras tangenciais ocorrentes em cada contato tendem a se contrapor, anulando a resultante.

Num plano horizontal, acima do nvel de gua, como o plano A mostrado na figura 2, atua o peso de um prisma de terra definido por este plano. O peso do prisma dividido pela rea, indica a tenso vertical:

Quando o solo constitudo de camadas aproximadamente horizontais, a tenso vertical resulta da somatria do efeito das diversas camadas.

4. PRESSO NEUTRA

Tomamos, agora, o plano B, abaixo do lenol fretico, situado na profundidade zw. A tenso total no plano B ser a soma do efeito das camadas superiores. A gua no interior dos vazios, abaixo do nvel dgua, estar sob uma presso que independe da porosidade do solo, depende apenas de sua profundidade em relao ao nvel fretico. No plano considerado, a presso da gua ser dada por:

u = (zB zw) (wou

u = (w z Coluna De gua

5. PRINCPIO DAS TENSES EFETIVAS

O princpio da tenses efetivas foi postulado por TERZAGHI, para o caso dos solos saturados, a tenso em um plano qualquer deve ser considerada como a soma de duas parcelas:

a) a tenso transmitida pelo contato entre as partculas, chamada de TENSO EFETIVA ( ) ou (();

b) pela presso da gua, denominada PRESSO NEUTRA ou PORO -PRESSO.

PRINCPIO DAS TENSES EFETIVAS DIZ QUE:

A tenso efetiva, para solos saturados, pode ser expressa por:

sendo ( a tenso total e,

Todos os efeitos mensurveis resultantes de variaes de tenses nos solos, como compresso, distoro e resistncia ao cisalhamento so devidas a VARIAES DE TENSES EFETIVAS.

6.USO DO PESO ESPECFICO SUBMERSO

Nos locais do solo abaixo do nvel de gua (NA) o clculo das tenses efetivas poderia ser simplificado pelo uso do conceito de PESO ESPECFICO SUBMERSO. Neste caso a tenso total abaixo do NA ser dada por (V = (sat .z.

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