ESTADO DE MATO GROSSO SECRETARIA DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP DEPARTAMENTO DE

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Yan Stachinski Caminha
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1 ESTADO DE MATO GROSSO SECRETARIA DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL

2 RECALQUE POR ADENSAMENTO Esse recalque é típico das argilas saturadas e resulta de alterações volumétricas (redução do índice de vazios) devido a expulsão da água dos vazios do solo em função de um carregamento aplicado à camada argilosa. O recalque de adensamento se processa com a dissipação do excesso de poropressões, é gerado pelo carregamento aplicado e ocorre lentamente com o decorrer do tempo devido a baixa permeabilidade das argilas. 2

3 ÍNDICE DE VAZIOS O índice de vazios é uma propriedade física dos solos, e exprime a razão entre o volume ocupado pelos vazios (geralmente ocupados por ar ou líquidos) e o volume ocupado pela parte sólida. Onde: V v = volume dos vazios; V s = volume dos sólidos. 3

4 CÁLCULO DO RECALQUE DE ADENSAMENTO (ρ c ) DE UMA CAMADA ARGILOSA SATURADA DE ESPESSURA TOTAL INICIAL H 0 QUE PASSOU POR UMA VARIAÇÃO DO ÍNDICE DE VAZIOS Δe. 4

5 CÁLCULO DO RECALQUE DE ADENSAMENTO (ρ c ) DE UMA CAMADA ARGILOSA SATURADA DE ESPESSURA TOTAL INICIAL H 0 QUE PASSOU POR UMA VARIAÇÃO DO ÍNDICE DE VAZIOS Δe. H 0 = altura inical da camada H v0 = altura inicial dos vazios H vf = altura final dos vazios H s = altura dos sólidos A= área transversal ρ c =recalque de adensamento 5

6 CÁLCULO DO RECALQUE DE ADENSAMENTO (ρ c ) DE UMA CAMADA ARGILOSA SATURADA DE ESPESSURA TOTAL INICIAL H 0 QUE PASSOU POR UMA VARIAÇÃO DO ÍNDICE DE VAZIOS Δe. Admitindo que a compressão ocorra somente na direção vertical (a área A permanece constante) e que os sólidos e a água sejam incompressíveis, a variação de volume da camada pode ser calculada como: Onde: V v0 = volume inicial dos vazios; V vf = volume final dos vazios. 6

7 CÁLCULO DO RECALQUE DE ADENSAMENTO (ρ c ) DE UMA CAMADA ARGILOSA SATURADA DE ESPESSURA TOTAL INICIAL H 0 QUE PASSOU POR UMA VARIAÇÃO DO ÍNDICE DE VAZIOS Δe. A partir da definição do índice de vazios, tem-se que: Onde: e 0 = índice de vazios inicial da camada; e f = índice de vazios final da camada. 7

8 CÁLCULO DO RECALQUE DE ADENSAMENTO (ρ c ) DE UMA CAMADA ARGILOSA SATURADA DE ESPESSURA TOTAL INICIAL H 0 QUE PASSOU POR UMA VARIAÇÃO DO ÍNDICE DE VAZIOS Δe. Com isso: 8

9 CÁLCULO DO RECALQUE DE ADENSAMENTO (ρ c ) DE UMA CAMADA ARGILOSA SATURADA DE ESPESSURA TOTAL INICIAL H 0 QUE PASSOU POR UMA VARIAÇÃO DO ÍNDICE DE VAZIOS Δe. Segundo a figura: 9

10 CÁLCULO DO RECALQUE DE ADENSAMENTO (ρ c ) DE UMA CAMADA ARGILOSA SATURADA DE ESPESSURA TOTAL INICIAL H 0 QUE PASSOU POR UMA VARIAÇÃO DO ÍNDICE DE VAZIOS Δe. Levando as duas relações anteriores na Equação (2) e considerando que a área transversal A é constante, chega-se à seguinte equação, para o cálculo do recalque de adensamento: A altura dos sólidos da camada pode ser calculada a partir da altura inicial da camada (H 0 ) e do índice de vazios inicial (e 0 ) considerando que: 10

11 CÁLCULO DO RECALQUE DE ADENSAMENTO (ρ c ) DE UMA CAMADA ARGILOSA SATURADA DE ESPESSURA TOTAL INICIAL H 0 QUE PASSOU POR UMA VARIAÇÃO DO ÍNDICE DE VAZIOS Δe. Levando o valor de H s obtido acima na Equação (3) chega-se a: 11

12 ANÁLISE O valor de Δe para o cálculo do recalque de adensamento pode ser avaliado a partir de resultados de ensaios de adensamento edométrico, que são geralmente apresentados na forma de gráficos (e x logσ ) como mostrado a seguir: 12

13 ANÁLISE Para cálculo do recalque de adensamento é necessário inicialmente avaliar a tensão σ 0 que atua no campo no ponto onde foi retirada a amostra para o ensaio de adensamento (normalmente o ponto médio da camada de argila). Para isso, basta considerar o peso de toda a massa de solo que se encontra acima desse ponto. Onde: γi=peso específico na camada i hi=altura da camada i 13

14 ANÁLISE Comparando a tensão σ 0 com a tensão de pré-adensamento, pode-se ter as seguintes situações: 1ª situação: σ 0 = σ a (nesse caso, diz-se que a argila é normalmente adensada, onde a tensão que atua no momento presente na camada de argila é igual à máxima que a mesma já suportou). 2ª situação: σ 0 < σ a (nesse caso, diz-se que a argila é pré-adensada, ou seja, a mesma já esteve submetida a tensões maiores que aquela que existe atualmente sobre a mesma). 3ª situação: σ 0 > σ a (nesse caso, diz-se que a argila é parcialmente adensada, ou seja, a mesma ainda não terminou de se adensar sob a ação de seu peso próprio). 14

15 ANÁLISE O cálculo do recalque se adensamento pode ser efetuado a partir da curva de adensamento virgem do solo no campo, obtida a partir da curva de laboratório conforme recomendações de Schmertmann. 15

16 ANÁLISE Considerando a curva de composição virgem no campo, o valor do recalque de adensamento de uma camada argilosa que sofreu um acréscimo de tensões Δσ pode ser obtido, segue: 16

17 ANÁLISE 17

18 ANÁLISE 18

19 ANÁLISE 19

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