Fundações

FUNDAÇÕES

Aula 29/07/16

Compressibilidade e Adensamento

        Definição: é uma variação volumétrica que ocorre em solos devido a variação do índice de vazios do mesmo, ao longo do tempo.

• As deformações podem ocorrer de 3 formas:

- Elasticas: variação do volume, recuperável após remoção do carregamento.

- Plásticas: variação volumétrica pequena ou grande não recuperável.

- Viscosas: variação do volume sob tensão constante (fluência).

• Fatores que causam deformação:

- Redução do índice de vazios devido ao deslocamento relativo entre particulas (+ relevante)

- Redução do índice de vazios devido a expulsam da água.

- Deformação dos grãos. (para cálculo é desprezível)

• Fatores que influenciam na magnitude e velocidade do adensamento:

- Nível de tensão (carga): Quanto maior for o acréscimo de tensão sobre o solo, maior será o recalque por adensamento. Obs: quanto maior a tensão natural (geostática) que o solo está submetido a a natureza, menor será a magnitude do adensamento sofrido por ele.

- Tipo de solo: Argila (mais compressível), o contato entre os grãos é prejudicado devido a presença de água ao redor dos grãos.

Areia: o contato entre grãos não é prejudicado devido a presença de água. (castelo de areia na praia)

- Estrutura do solo: Areia – maior índice de vazios (areia fofa) menor índice de vazios (compacta).

- Grau de saturação:Influencia basicamente na velocidade para que todo o adensamento ocorra. (Maior Sr, Maior o tempo).

• Ensaio de adensamento

[pic 1]

* Importante lubrificar internamente o anel para reduzir o atrito entre o solo e o anel.

Procedimentos do ensaio:

1º Após talhagem (amostra indeformada) da amostra, a mesma é colocada dentro do anel confinante, sendo posicionado as pedras porosas acima e abaixo da amostra.

2º É utilizado papel filtro entre a pedra e o solo de modo a evitar o carregamento de particular durante a drenagem.

3º O ensaio é indicado aplicando-se o primeiro estágio de carregamento, aguardando até que se verifique a estabilização dos deslocamentos da amostra. O estágio de carregamento geralmente são de; 25Mpa, 50Mpa, 100Mpa, 200Mpa, 400Mpa, 800Mpa..

4º Para cada estágio de carregamento, são obtidos dois valores: tensão e deformação da amostra.

Ex:

TENSÃO	DEFORMAÇÃO	H (cm)	e
0	0	5	e0
25	0,05	4,95	ef1
50	0,20	4,80	ef2

• Curva de adensamento

[pic 2]

- Através da curva é possível determinar a tensão de pré-adensamento (método gráfico) e o índice de compressão (Cc).

- A tensão de pré-adensamento representa a tensão máxima a qual o solo já foi submetido em seu histórico de tensões.

- Com esta tensão definida é possível determinar a razão do pré-adensamento (RPA ou OCR)

        RPA = tensão vertical efetiva geostática sobre o solo

                          tensão de pré-adensamento

Se RPA < 1 – solo pré-adensado

Se RPA = 1 – solo normalmente adensado

 

Aula 12/08/2016

Resistência ao Cisalhamento

• Solo

- Alta resistência a compressão

- Baixa ou nula resistência a tensão e cisalhamento

• Importância

- Dimensionamento e análise de contenções e muros de arrimo.

- Análise de segurança de estabilidade de taludes

- Capacidade de carga de solo submetido a carga direta de fundações rasas.

• Parâmetro de importância: coesão e atrito entre grãos.

- Atrito entre os grãos: O mais importante (carro chefe)

        É representado numericamente através de um ângulo que expulsa o aumento da resistência de acordo com o acréscimo de tensão normal.

        Analogia: “objeto sendo empurrado sob peso”.

Obs: Atrito é o mais importânte para o solo, quanto maior o ângulo, maior resistência ao cisalhamento. Quanto mais água no solo, menor o atrito.

• Coesão

- Verdadeira: Coesão devido aos agentes cimentantes presentes na constituição do solo. Em conjunto com a água presente ao redor dos grãos há a formação de flocos e consequentemente a ligação de uns aos outros. A coesão verdadeira é encontrada em solos lateriticos, onde há presença de argilas não saturadas.

- Aparente: Coesão devido a entrada de água nos solos. (efeito de capilaridade) Devido a entrada de água ocorre uma ligação entre os grãos que permanecem até a saida de água devido a processos de percolação de água e evaporação da água.

Obs: areias puras não tem coesão. Para verdadeira: no solo de cascavel, abre um furo e ele não fecha. Para a aparente: castelo de areia na praia, que precisa colocar água para ter coesão.

Possuindo o valor dos dois parâmetros é possível determinar a envoltória de resistência do solo:

[pic 3]

Na prática se realiza os ensaios de cisalhamento em laboratório e se obtem a envoltória de resistência do solo com a mesma definida é possível determinar os parametros C e Ø.

        Ensaios para determinação da resistência dos solos:

• Ensaio de cisalhamento direto

Procedimentos do ensaio:

1º Após talhagem da amostra indeformada, a mesma é colocada dentro da camara de ensaio.

2º Inicia-se o ensaio aplicando-se uma tensão vertical (normal) constante e a seguir rompe-se o corpo de prova através de uma tensão cisalhante (S). Anota-se o par de valor de tensões obtidas (S e N).