Geotecnia I – SLIDES 07 Capítulo 5 Tensões no Solo

Capítulo 5
Tensões no Solo
Geotecnia I – SLIDES 07
Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt
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Lembrando de REMA...
 x  xy  xz
 yx  y  yz
 zx  zy  z
Fy
Fx
Fz
 z  lim
 zx  lim
 zy  lim
A0 A
A0 A
A0 A
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Introdução

Tensões no solo


Geostáticas  peso próprio do solo + água
Induzidas (Sobrecargas)  Teoria da Elasticidade
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Conceito de tensões num meio
particulado



Os solos são constituídos por partículas
As forças aplicadas a uma massa de solo são
transmitidas de partícula a partícula
A água presente no solo suporta parte dessas tensões
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Conceito de tensões num meio
particulado
Superfície do terreno
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Conceito de tensões num meio
particulado
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Tensão nos grãos x Tensão média

Tensão nos grãos é a
tensão real que atua nos
contatos grão-a-grão



A área de contanto é muito
pequena, quase desprezível
Valores elevados de tensões
(~700MPa)
Tensão média:
N


Área
T


Área
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Tensões devidas ao peso próprio
N
Peso   b 2  z



 z
2
Área Área
b
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Tensões devidas ao peso próprio

Tensão total vertical (σv)

É o peso de todas as camadas acima do ponto a ser
analisado, dividida pela área em questão




ni
 Vi
Área
   
n
 Área  zi
Área
  

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ni
 zi
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
Tensões devidas ao peso próprio

Tensão total vertical (σv)
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Tensões devidas ao peso próprio

Pressão neutra ou poro-pressão (u)

É a pressão exercida na fase líquida do solo, que abaixo
do N.A. é dada por:
u   w  z B  z w 
u   w  hw
 w  10 kN/m³
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Tensões devidas ao peso próprio

Pressão neutra ou poro-pressão (u)
u   w  hw
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Princípio das tensões efetivas

Terzaghi estabeleceu que a tensão transmitida
pelos contatos entre as partículas seria chamada
de tensão efetiva:    '

A tensão efetiva, para solos saturados, pode ser
expressa sendo a diferença da tensão total () pela
pressão neutra (u):    '    u

Todos os efeitos mensuráveis resultantes de variações
de tensões nos solos, como compressão, distorção e
resistência ao cisalhamento são devidos a variações de
tensões efetivas.
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Princípio das tensões efetivas


A compressão das partículas, individualmente, é
totalmente desprezível perante as deformações
decorrentes dos deslocamentos das partículas, umas
em relação às outras
A tensão efetiva corresponde a parcela das tensões
referente às forças transmitidas pelas partículas
Pinto (2006) apud L.C. Araújo (2016)
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Princípio das tensões efetivas

Ensaio pra mostrar conceito de tensão efetiva
versus deformação do solo:



Coloca-se uma esponja cúbica em um recipiente com água;
Coloca-se sobre a esponja um peso;
Retira-se o peso e acrescenta-se água ao recipiente.
Pinto (2006) apud L.C. Araújo (2016)
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Princípio das tensões efetivas


O aumento da quantidade de água no recipiente (C) gera um
aumento de pressão no mesmo valor do peso aplicado a
esponja (B).
O acréscimo de pressão pela adição de água ao recipiente não
deforma a esponja. Diz-se que houve um aumento de pressão
neutra.
Pinto (2006) apud L.C. Araújo (2016)
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Princípio das tensões efetivas

Se um carregamento é feito na superfície de um
terreno, as tensões efetivas se aumentam e o solo
se comprime.


Se o nível da água em uma lagoa se eleva, o aumento
de tensão total provocado pela elevação é igual ao
aumento de pressão neutra nos vazios e o solo não se
comprime.
Por esta razão um solo submerso a mil metros de
profundidade pode se encontrar tão fofo quanto um solo
submerso a um metro de profundidade.
Pinto (2006) apud L.C. Araújo (2016)
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Princípio das tensões efetivas


Cálculo de Tensões no solo abaixo do N.A.:
Tensão normal total:
    sat  hw
i

Pressão neutra:

Tensão efetiva:
i

u   w  hw
 '    sub  hw
i
i

 sub   sat   w
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