Universidade Federal do Paraná - UFPR Setor de Tecnologia Departamento de Construção Civil DCC

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1 Universidade Federal do Paraná - UFPR Setor de Tecnologia Departamento de Construção Civil DCC Mecânica dos Solos Mecânica dos Solos TC-035 Terças-feiras e Quintas-feiras das 7:30 às 9:10 Segundo Semestre de

2 Teoria do adensamento Evolução dos recalques com o tempo O processo de adensamento O adensamento é o fenômeno pelo qual os recalques ocorrem com a expulsão de água do interior dos vazios do solo. Vamos verificar como ocorre essa expulsão no decorrer do tempo após o carregamento e como variam as tensões no solo durante o processo.

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6 Teoria de adensamento unidimensional de Terzaghi.

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16 k = coeficiente de condutividade hidráulica e = índice de vazios av = coeficiente de compressibilidade o = w = peso específico da água

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18 Hd Hd 0 H Z Curitiba, 12 de abril de 2016

19 Teoria do Adensamento superfícies drenantes t T H 2 d Cv Hd = altura de drenagem T = Fator tempo Cv = coeficiente de adensamento Drenagem simples Areia Areia Argila Hd Hd H Argila Hd Areia Rocha ρ (recalque) =??? t (Tempo em que ocorre o recalque) =???

20 Teoria do Adensamento superfícies drenantes Tempo de adensamento é em função da altura de drenagem t T H 2 d Cv Comparando-se as duas situações com a mesma espessura de camada, só variando as condições de drenagem conclui-se que o valor total do recalque final é o mesmo. Mas quando existe uma face de drenagem o tempo em que ocorre o recalque é quatro vezes maior que quando a drenagem se faz nos dois sentidos, pois Hd é o dobro e os tempos de recalque variam com o quadrado de Hd.

21 T t Cv 2 H d t T H Cv 1 face drenante versus 2 faces drenantes ρ = ρ Hd <Hd t<t 2 d t = 4t Hd=2Hd

22 (T) Hd Hd Mais próximo a face: Mais rapidamente as pressões neutras são dissipadas 40% do excesso de poropressão foi dissipado 40% do adensamento já ocorreu

23 Teoria do Adensamento - hipóteses simplificadoras Gráficos (indica como os recalques se desenvolvem ao longo do tempo) GRÁFICO UxT Grau de Adensamento (U%) T =0,3 Fator Tempo (T) 0 0,5 1 1,5 2 2,5

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26 FÓRMULAS APROXIMADAS RELACIONADAS AOS RECALQUES COM O FATOR TEMPO

27 Exercício: Cálculo do recalque no tempo Continuação do exercício anteriormente desenvolvido Adotado k = 10-6 cm/s para argila mole; 1) Que recalque terá ocorrido no tempo 100 dias? 2) Em que tempo ocorrerá um recalque de 15 cm? 3) Quando o recalque for de 32,4 cm, qual a poropressão no centro da camada? 4) Como o problema se alteraria, caso a camada inferior a argila mole fosse impermeável? t T H 2 d Cv

28 Exercício anteriormente desenvolvido: Cálculo do recalque por adensamento Aterro será construído e transmitirá uma pressão uniforme de 40kPa; A tensão de pré-adensamento é 18kPa superior que a tensão efetiva; Cc = 1,8 e Cr = 0,3 ρ =? Corresponde a 6% de H m 28

29 0,54 9,0 0,06 = 0,06 Δe = e1-e2 =0,06*(1+2,4) =0,204

30 0, ,1*10^ 3 m²/kn m/s (1 2,4) *10^8 (5,1*10^ 3) *10 6,67 *10^7 m²/s m²/kn kn/m³

31 1 minuto = 60 segundos 1 hora = 60 min = 3600 segundos 1 dia = 24 horas = 1440 min = segundos cv (6,67 *10^7) * ,057m²/dia T t Cv 2 H d 100 0,057 (9/ 2) 2 0,2845 1) Que recalque terá ocorrido no tempo 100 dias? Para t = 100 dias, T = 0,29, U = 60% Tabela 0,6 * 0,54 0,324m

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33 2) Em que tempo ocorrerá um recalque de 15 cm? 15 cm X % (recalque) 54 cm 100% (recalque) U = 27,7% (recalque) olhar na tabela T =??? T = 0,0616 t T H 2 d Cv 0,0616 (9/ 2) 2 (0,057) ~ 21dias

34 3) Quando o recalque for de 32,4 cm, qual a poropressão no centro da camada? 32,4 cm X % (recalque) 54 cm 100% (recalque) U = 60% (recalque) olhar na tabela T =??? T = 0,287 olhar no abaco Uz =??? Uz < 0,40 acréscimo de tensão efetiva) Uz ~0,38 (porcentagem de adensamento, dissipação de poropressão, Δσ =40 kpa 0,38*40 = 15,2 kpa já dissipou ,2 = 24,8 kpa ainda falta dissipar. Pressão neutra u na metade da camada = 70 kpa Assim, a poropressão no centro da camada é ,8 = 94,8 kpa

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36 4) Como o problema se alteraria, caso a camada inferior a argila mole fosse impermeável? Hd = 9 m T=? Para t =100 dias Olhando na tabela 10.1 T t Cv 2 H d 100 0, ,070 Para T = 0,070 U = 30% (recalque) x cm 30% 54 cm 100% ρ = 16,2 cm

37 Para ρ = 15 cm, t =??? Quando existe uma face de drenagem o tempo em que ocorre o recalque é quatro vezes maior Para duas faces drenantes t = 21 dias Então para uma face drenante t = 4*21 dias = 84 dias

38 A torre inclinada de Pisa (em italiano Torre pendente di Pisa), ou simplesmente Torre de Pisa está situada atrás da catedral, e é a terceira mais antiga estrutura na praça da Catedral de Pisa (Campo dei Miracoli), depois da catedral e do baptistério. Embora destinada a ficar na vertical, a torre começou a inclinar-se para sudeste logo após o início da construção, em 1173, devido a uma fundação mal construída e a um solo de fundação mal consolidado, que permitiu à fundação ficar com assentamentos diferenciais. A torre atualmente se inclina para o sudoeste. 38