·
Engenharia Civil ·
Outros
Envie sua pergunta para a IA e receba a resposta na hora
Texto de pré-visualização
MECÂNICA DOS SOLOS E MECÂNICA DOS SOLOS E GEOTECNIA GEOTECNIA COMPREENSÃO E COMPREENSÃO E ADENSAMENTO ADENSAMENTO Autor Me João Vitor Rodrigues de Souza Revisor Suely Medeiros Gama INICIAR Observamos em outras unidades o conceito de tensão efetiva e suas aplicações em diversos problemas importantes da mecânica do solo incluindo capilaridade fundações incrementos de tensão solução de Boussinesq entre outros Nesta unidade veremos a teoria de adensamento unidimensional de Terzaghi e sua aplicação Para simplificar as discussões os problemas de adensamento são categorizados em duas partes inicialmente veremos todos os conceitos que envolvem esse conteúdo as formas como podemos determinar o adensamento e como deve ser feita a interceptação dos resultados obtidos Depois apresentaremos um estudo de caso prático para que possamos compreender melhor a importância e a aplicação dos conceitos envolvidos Certamente em algum momento de sua vida você já deve ter observado algo igual ou semelhante ao mostrado na Figura 41 Compressibilidade Compressibilidade A existência de trincas e rachaduras em edificaçõe é um indicador visual de processos de alteração do nível do solo sobre o qual a construção se insere Tal modificação fruto de acomodação natural ou forçada do solo pode se dar por diferentes mecanismos onde basicamente todos têm a mesma relação diminuição do seu volume do solo devido à ação de cargas aplicadas Devemos antes de prosseguir nesta unidade definir conceitos importantes como MARAGON 2018 Compreensão processo pelo qual uma massa de solo sob a ação de cargas sofre variação de seu volume deforma mantendo sua forma Esse processo pode se dar através da compactação redução do volume devido ao ar contido nos vazios do solo ou do adensamento redução do volume de água contido nos vazios do solo Compressibilidade Relação independente do tempo entre variação de volume deformação e tensão efetiva É a propriedade que os solos têm de serem suscetíveis à compressão Adensamento Processo dependente do tempo de variação de volume deformação do solo devido à drenagem da água dos poros Portanto sendo os índices i correspondentes ao início e f ao final temse que Início u pi e p 0 Final u 0 e pf pi Fase qualquer pi pt ut Figura 41 Fundação que distribui sua carga a uma camada de argila saturada limitada por camada de areia e por um leito rochosoimpermeável Fonte Caputo 1980 p 80 Compressibilidade em Solos Permeáveis e Não Permeáveis No que se refere a solos muito permeáveis textura arenosa eou pedregulho como as areias e os pedregulhos o processo de adensamento apresentará um comportamento diferente Nesses tipos de solo a pressão efetiva é quase sempre igual à pressão aplicada na camada desse solo Por consequência as deformações provenientes dessa carga aplicada serão produzidas de uma forma muito rápida Tais deformações podem ser explicadas simplesmente devido aos reajustes de posição que as partículas sofrem a um reajuste de posição das partículas do solo daí serem um grau muito maior do que solos argilosos acarretando em deformações irreversíveis em terrenos permeáveis Em casos de solos de baixa permeabilidade isto é predominância de textura argilosa o processo de adensamento apresentará um comportamento diferente do anterior podendo ser denominada de compressão primária ou secundária Na compressão consolidada primária a compressão da argila se dá devida à expulsão da água dos poros O processo também chamado de compressão inicial geralmente é referido simplesmente como consolidação simples do assentamento do solo Já compressão do solo argiloso devido ao reajuste plástico dos grãos e à quebra progressiva de partículas argilosas é conhecida como compressão consolidada secundária Na prática tanto os efeitos devidos à compressão inicial como os ocasionados pela compressão secundária são em geral negligenciados Os primeiros devido ao seu pequeno valor Os outros devido ao processo extremamente lento nas deformações ocorrem apesar de a compressão secundária ser às vezes responsável por uma apreciável fração do recalque total Assim o adensamento total ST de uma fundação pode ser expresso por BARNES 2016 ST Si Sp Ss Eq 11 onde Se corresponde ao adensamento imediato Sp corresponde ao adensamento primário e Ss corresponde ao adensamento secundário A Tabela 41 resume as principais características de cada tipo de adensamento Tipo de Adensamento Como se dá Tempo de ocorrência Solos susceptíveis Imediato Devido à distorção ou à deformação elástica sem alterar o teor de água Ocorre rapidamente durante aplicação da carga Areias densas cascalhos e argilas duras Primário Redução do volume de vazios devido à expulsão da água presente nos poros Ocorre de forma gradual Significativo apenas em argilas e silte Secundário Ocorre devido à gradual mudança de estruturas das partículas do solo Mais significativos em solos extremamente orgânicos saturados e argilosos Tabela 41 Principais características de cada tipo de adensamento Fonte Elaborada pelo autor 2019 praticar Vamos Praticar Aterros sanitários constituem de uma estrutura cuidadosamente projetada construída no interior ou sobre o solo onde o lixo é isolado do ambiente circundante água subterrânea ar chuva etc Considerando que tenha sido constatada a presença de uma camada de solo argiloso altamente compressível em um aterro assinale a alternativa correta a O aterro independe da camada de solo argiloso não sendo afetado portanto b A précompressão é uma solução que pode minimizar o recalque pós construção c Os drenos verticais não devem ser aplicados devido às características da argila d Quanto maior a altura do aterro menor a carga aplicada sob o solo e Caso não haja ruptura o recalque total por adensamento ocorrerá em processo imediato à execução do aterro Compressibilidade Teoria de Terzaghi Karl von Terzaghi foi um engenheiro mecânico austríaco engenheiro geotécnico e geólogo conhecido como o pai da mecânica do solo e da engenharia Em um de seus principais estudos afirmou que os fluidos que se movem através dos espaços porousos em um aquífero ou reservatório podem proteger o meio poroso do estresse porque suportam parte da carga de por exemplo rochas sobrepostas sedimentos fluidos e edifícios A retirada de fluidos desses espaços porosos aumenta a tensão exercida pelos sólidos na medida em que o reservatório compacta de forma mensurável A redução no espaço poroso volta e altera as pressões do fluido Esse retorno gera um movimento mais fluido e o ciclo continua Essa teoria chamada de Princípio de Terzaghi descreve um modelo de fluxo convencional e usa os resultados para calcular a compactação vertical que ocorre no processo Assim a tensão efetiva σ se relaciona com a tensão total σ e com a pressão dos poros u através do equacionamento BARNES 2016 σ σ u Eq 12 As descobertas de Terzaghi promoveram um avanço gigantesco nos conceitos envolvendo mecânica dos solos Apesar de antigos os conceitos desenvolvidos por ele são aplicados rotineiramente em diversas obras e construções envolvendo a engenharia O site Guia da Engenharia contém um vídeo bem explicativo e interessante relacionando os métodos de determinação teóricos Confira ASSISTIR Esse modelo resolve um problema convencional de fluxo de fluido saturado para mudança hidráulica e utiliza os resultados para avaliar a compactação vertical de sedimentos O proposto por Terzaghi assumiu algumas suposições 1 O solo é homogêneo e isotrópico 2 O solo encontrase totalmente saturado 3 As partículas sólidas são incompressíveis 4 A compressão e o fluxo são unidimensionais o eixo vertical é o de interesse 5 As deformações no solo são relativamente pequenas 6 A lei de Darcy se aplica a todos os gradientes hidráulicos 7 O coeficiente de permeabilidade e o coeficiente de compressibilidade de volume permanecem constantes durante todo o processo 8 Existe uma relação única independente do tempo entre a taxa de vazios e o estresse efetivo Apesar de as cinco primeiras premissas ainda permanecerem validadas até hoje as demais ainda carecem de novos aprofundamentos para que também não sejam contraditas A lei de Darcy parece não se manter em altos gradientes hidráulicos e ambos os coeficientes de permeabilidade e compressibilidade de volume diminuem durante o processo Isso se deve à não linearidade entre a razão de vazio e a tensão efetiva muito embora quando se tenha acréscimos reduzidos de tensão o postulado no item 7 seja verdadeiro Por fim como comprovado em resultados experimentais a relação entre a taxa de vazios e a tensão efetiva não é independente do tempo invalidando o afirmado pelo 8º postulado Uma das formas utilizadas para estimar a evolução dos recalques ao longo do tempo é por meio da Teoria do Adensamento Unidimensional de Karl Terzaghi De acordo com a teoria de Terzaghi assinale a alternativa que estabelece a correta relação entre os conceitos de Grau de Adensamento a Expressa pela multiplicação da permeabilidade e do índice de vazios do solo b O índice de vazios e tensão efetiva c Entre a deformação ocorrida em um dado tempo e a deformação quando todo o processo tiver ocorrido d Entre a permeabilidade e a capilaridade do solo e Entre o tempo de recalque em análise e o tempo previsto para ocorrência do recalque completo Ensaios de Adensamento Edométrico Diversos parâmetros são necessários para a caracterização de um solo No que se refere à compressibilidade essa afirmação não é diferente Na Engenharia Geotécnica os parâmetros de pressão de préadensamento vm o índice de compressão Cc e o coeficiente de adensamento Cv são amplamente utilizados e aplicados no desenvolvimento e na execução de projetos Tais parâmetros podem ser obtidos através de ensaios de compressibilidade do solo utilizando um instrumento chamado edômetro A Figura 43 ilustra a esquematização do ensaio edométrico O ensaio edométrico ou compressão confinada consiste na compressão de uma amostra de solo compactada ou indeformada pela aplicação de valores crescentes de tensão vertical sob a condição de deformação radial nula MARAGON 2018 p 7 O anel rígido presente na estrutura visa reproduzir em laboratório o processo natural de deformação do solo A carga é aplicada sobre a pedra porosa superior por meio de um disco metálico rígido e a compressão é medida com o auxílio de um micrômetro com a sensibilidade de 001 mm Figura 43 Edômetro aplicado pelo princípio de Terzaghi compressão de uma amostra geralmente indeformada de altura pequena em relação ao diâmetro confinada lateralmente por um anel rígido e colocada entre dois discos porosos Fonte Caputo 1980 p 98 O ensaio de compressão edométrica é um dos procedimentos mais antigos e mais famosos usados para a determinação dos parâmetros de compressibilidade do solo Consiste na compressão de uma amostra de solo compactada ou indeformada pela aplicação de valores crescentes de tensão vertical sob a condição de deformação radial nula conforme mostra o esquema da Figura 43 No Brasil é regulamentado pela NBR 12007 ABNT 1990 que prescreve o método de determinação das propriedades de adensamento do solo caracterizadas pela velocidade e pela magnitude das deformações quando o solo é lateralmente confinado e axialmente carregado drenado De forma resumida o procedimento do ensaio é realizado da seguinte forma ABNT 1990 Saturação da amostra se for o caso Aplicação do carregamento Leituras dos deslocamentos verticais do topo da amostra através de um extensômetro O tempo normalmente variase por uma progressão geométrica Ex 15s 30s 1min 2min 4min 8min 24hs Construção de um gráfico relacionando as leituras efetuadas da variação da altura ou recalque versus tensões aplicadas A partir da interpretação dos gráficos decisão a respeito de um novo carregamento aplicado Repetemse os processos anteriores Última fase descarregamento da amostra O ensaio aqui descrito geralmente é lento podendo em alguns casos demandar semanas para ser concluído Portanto é necessário ter atenção e calma durante sua condução Figura 44 Condições de contorno do ensaio de compressão confinada Fonte Maragon 2018 Resultados do Ensaio de Adensamento A partir dos ensaios realizados seguindo o proposto pela NBR 12007 ABNT 1990 é possível estimar parâmetros geotécnicos importantes sobre a compressibilidade do solo A seguir estão descritos quais resultados podem ser encontrados e como devem ser analisados para uma correta interpretação Variação do Índice de Vazios com a Pressão Efetiva Ao longo do ensaio cada estágio de carga aplicada corresponde a uma redução de altura da amostra Usualmente essa redução é expressa em função do índice de vazios do solo porosidade sendo a altura do corpo de prova h o volume da amostra Vv e o índice de vazios da amostra e tendo conhecidos a altura inicial do corpo de prova antes do ensaio e o índice de vazios inicial do corpo de prova e0 pode ser obtido a partir da relação BARNES 2016 e0 δ γ0 1 Eq 21 Onde δ corresponde ao peso específico das partículas sólidas γ0 ao peso específico seco na condição inicial O recalque é portanto o resultado do produto da variação do índice de vazios e da altura de sólidos Hs Como Hs é constante este valor pode ser estabelecido em função das condições iniciais da camada como mostra a Figura 45 Assim podemos relacionar a variação de altura da amostra de solo do ensaio com a variação do índice de vazios do solo dado pela seguinte equação BARNES 2016 Eq 22 Onde corresponde à variação de altura da amostra à altura inicial da amostra ao índice de vazios inicial da amostra e à variação do Figura 45 Subdivisão de fases de um solo e cálculo do recalque Fonte Maragon 2018 Δh H0 1 e0 x Δe Δh H0 e0 Δe índice de vazios da amostra Podese ainda relacionar a umidade w o índice de vazios e e a porosidade n da seguinte forma BARNES 2016 W MwMs x 100 Eq 23 e VvVs Eq 24 n e 1 e x 100 Eq 25 Onde Mw corresponde à massa total da amostra Ms à massa seca após secagem na estufa Vv ao volume total da amostra e Vs ao volume de massa seca Representação Gráfica Partindo dos resultados obtidos através do ensaio temos tipos principais de gráficos ambos relacionando índice de vazios com tensão vertical aplicada porém um com escala aritmética dessas tensões e outro com escala logarítmica A Figura 46 exemplifica como deve ser feita a representação gráfica de ensaios de adensamento edométrico Figura 46 Resultado gráfico de ensaio de adensamento Fonte Maragon 2018 O valor da tensão que separa os trechos de recompressão e compressão virgem do solo na curva de compressão do solo é normalmente denominado de tensão de préadensamento veremos melhor no próximo capítulo que corresponde ao início do trecho virgem de compressão em que se tem o comportamento linear do índice de vazios com o log da tensão vertical aplicada Análise Gráfica Para melhor entendermos os conceitos envolvidos no ensaio de compressão confinada analisaremos o exemplo ilustrado pela Figura 47 O gráfico representa o resultado de um ensaio edométrico realizado em uma argila adensada com um descarregamento no meio do ensaio e tensão de carregamento inicial 175 kPa Os resultados foram plotados no gráfico em escala semilog enquanto que os resultados das tensões se encontram em uma escala não logarítmica Observase que em um primeiro carregamento a amostra foi comprimida do ponto A até o ponto B Logo após sofreu um processo de descarregamento até o ponto D para finalmente ser recarregada até aproximadamente o A expressão primeiro carregamento significa que os carregamentos que ora se impõem ao solo superam o maior valor por ele já sofrido em sua história de carregamento prévia É um conceito de grande importância pois o solo e todo o material de comportamento elastoplástico guarda em sua estrutura índices de carregamentos anteriores MARAGON 2018 Vamos Praticar Para avaliar o comportamento do solo são empregados ensaios de laboratório de modo a se determinar parâmetros de resistência e deformabilidade Em relação aos ensaios realizados em laboratório é correto o que se afirma em a O ensaio de compressão edométrica avalia a compressibilidade e a resistência dos solos b A porosidade do solo é um dos parâmetros que não influenciam a capacidade de compressão do solo c O ensaio de adensamento edométrico se caracteriza pela agilidade em que pode ser realizado d No ensaio de compressão triaxial adensado não drenado CU a pressão neutra durante o ensaio é praticamente nula e as tensões totais aplicadas indicam as tensões efetivas e Ensaio de cisalhamento direto não permite a determinação do módulo de cisalhamento PréAdensamento admittindose que o solo está sendo normalmente adensado Por outro lado qualquer tensão que ocorrer com um valor inferior à tensão de préadesamento o processo recebe o nome de préadesado visto que no passado já sofreu um valor de tensão maior Nesse caso admitese que o solo está sofrendo uma recompressão Figura 48 Resultado do ensaio de adensamento de determinada amostrada Fonte Maragon 2018 A determinação da tensão de préadesamento assim como do adensamento edométrico é realizada através de metodologias gráficas A seguir serão apresentados os principais métodos empregados nesse sentido Refli ta Vimos no exercício do tópico anterior que uma obra pode proporcionar um recalque imediato sem levar em conta os outros tipos de adensamentos que também podem vir a acontecer Apesar de ser muitas vezes quase imperceptível determinar o recalque de uma obra é fundamental para evitar processos de trincas adensamentos fortes ou até mesmo desabamento da construção Você possivelmente já deve ter visto principalmente no litoral algum prédio torto inclinado etc Tudo isso é fruto de obras mal realizadas que não quantificaram corretamente os recalques admissíveis O resultado não pode ser diferente prejuízos econômicos e riscos à vida dos moradores locais CALISTO A KOSWOSKI R Efeito do recalque diferencial de fundações em estruturas de concreto armado e alvenaria de vedação Estudo de caso Engenharia de Produção Civil Universidade Tecnológica Federal do Paraná UTFPR 2015 Método de Casagrande Um procedimento gráfico desenvolvido por Casagrande em 1936 foi considerado o método padrão para préadesamento Casagrande desenvolveu esse método empiricamente a partir de um grande número de testes em diferentes tipos de solo e usouo para derivar o estresse de préconsolidação com um grau satisfatório de precisão como mostra a Figura 49 Figura 49 Método de Casagrande para determinação da tensão de précompressão A interseção da linha de compressão virgem e da linha de bisseção b corresponde à tensão de précompressão Fonte Maragon 2018 A Figura 49 demonstra o procedimento de Casagrande usando dados de um teste de compressão uniaxial contendo um gráfico de pressão eixo x pelo índice de vazios eixo Y Para a determinação de σvm seguemse os seguintes passos BARNES 2016 1 Determinase a posição da linha de compressão virgem VCL com um número suficiente de pontos 2 No ramo anterior foi encontrado o ponto T que corresponde ao menor raio de curvatura e desenha nesse ponto uma tangente Tt à curva e uma linha horizontal Th 3 O ângulo entre essas duas linhas é então dividido Tb e o ponto de interseção desta linha de divisão com a linha virgem foi determinado o que corresponde aproximadamente à tensão de préconsolidação P do solo no solo 4 A linha compreensão de regressão RCL é desenhada paralelamente ao eixo x a partir do valor inicial da relação de nulo medido Casagrande determinou visualmente o ponto correspondente ao menor raio de curvatura Tal determinação visual é muito subjetiva e depende da escala utilizada no procedimento Método de Pacheco e Silva Outro método foi proposto por Silva em meados de 1970 para determinar a tensão de préadensamento P sendo esse amplamente utilizado no Brasil Semelhante ao método de Casagrande 1936 o método de Silva utiliza uma construção empírica a partir da curva e log P onde e é a razão do índice de vazio e P é a tensão efetiva vertical conforme mostra a Figura 410 eo Figura 410 Determinação do valor de préadesnamento segundo o método de Pacheco e Silva Fonte Maragon 2018 A Figura 410 demonstra o procedimento de Casagrande usando dados de um teste de compressão uniaxial contendo um gráfico de pressão eixo x pelo índice de vazios eixo Y Para a determinação de σvm seguemse os seguintes passos BARNES 2016 1 Desenhase a linha horizontal AB que representa o valor da relação do índice de vazios inicial eo 2 Em seguida traçase a linha de compressão virgem CD representada por uma linha tracejada e estendida até encontrar a linha AB 3 A partir do ponto E é desenhada uma linha horizontal que se estende até a virgém linha de compressão F 4 A partir do ponto E é desenhada uma linha horizontal que se estende até a virgém linha de compressão F 5 O valor da tensão efetiva no ponto F é a tensão de préadesnamento P O método de Casagrande é altamente subjetivo pois varia de pessoa para pessoa para descobrir o ponto de curvatura máxima Esse problema é resolvido pelo método de Silva O valor da tensão de préadesnamento obtido pelo método de Silva não está sujeito à interpretação Portanto o valor obtido será sempre o mesmo e não estará sujeito a erros O método de Silva é independente da escala de desenho enquanto o método de Casagrande é dependente da escala utilizada Resolução de ExercícioProblema Os conceitos que envolvem compressão e adensamento são extremamente abrangentes tendo uma gama de aplicação na engenharia No dia a dia contudo esse e outros conceitos se misturam e solucionam problemas relacionados ao solo é essencial no planejamento e na execução de obras Neste capítulo apresentaremos um exercícioproblema sobre o assunto descrevendo o passo a passo de como pode ser resolvido O exercício aqui proposto foi adaptado de Barnes 2016 Figura 411 Esquematização da situaçãoproblema Fonte Maragon 2018 Resolução Como o problema se trata de uma camada semiinfinita de argila sobreadensada e com o NspT constante ao longo de sua profundidade iremos utilizar a seguinte fórmula ρi σ B 1 ν2 ES Ip Eq 41 Onde σ corresponde à tensão média na superfície de contato entre fundação e solo B a largura da fundação ν ao coeficiente de Poisson do maciço de solo Es ao módulo de elasticidade do material Ip a um fator de influência que varia de acordo com a rigidez e a forma da fundação Existem tabelas que contém valores de ν e Ip respectivamente de acordo com o tipo de solo e do material que serão apresentadas a seguir Então temos que calcular cada uma das variáveis presentes na Eq41 para chegarmos ao valor do recalque imediato previsto para essa sapata Começaremos pela tensão média σ que pode ser obtida através da razão entre a carga aplicada na sapata e sua área de base Assim σ 300kN 150m x 150m σ 13333kNm2 Eq 42 O coeficiente de Poisson do maciço de solo pode ser obtido a partir da Tabela 42 Solo Coeficiente de Poisson Areia pouco compactada 02 Areia compactada 04 Silte 03 05 Argila saturada 04 05 Argila não saturada 01 03 Tabela 42 Valores de coeficiente de Poisson adimensional conforme o tipo de solo FonteCaputo 1980 Obtidos esses valores podemos calcular o módulo de elasticidade do material Es que pode ser encontrado através da relação BARNES 2016 Es α x K x NspT Eq 43 Onde α e K são parâmetros também tabelados que variam conforme as características do solo conforme mostra a Tabela 43 e 44 Tipo de Solo Coeficiente α Areia 3 Silte 5 Argila 7 Tabela 43 Valores de coeficiente α adimensional conforme o tipo de solo Fonte Caputo 1980 Tipo de Solo Coeficiente k Tipo de Solo Coeficiente k Areia com pedregulho 11 Silte 035 Areia 09 Silte argiloso 025 Areia siltosa 070 Argila arenosa 030 Areia argilosa 055 Argila siltosa 020 Silte arenoso 045 Tabela 44 Valores de coeficiente K MPa conforme o tipo de solo Fonte Caputo 1980 Sabemos que a camada a qual estamos estudando tratase de argila saturada Assim utilizaremos um valor de alpha 7 e de kappa 02 argila siltosa é o que apresenta o menor valor de k sendo portanto ideal para se adotar Tendo em mãos todos esses parâmetros podemos retornar à Eq 43 e determinar o módulo de elasticidade Es 7 x 02 MPa x 12 Es 168 MPa Finalmente observamos a Tabela 45 para se obter o valor do parâmetro Ip que varia conforme as características do material Formato da sapata Coeficiente alpha Circular 079 Quadrado 099 LB 15 089 Tabela 45 Valores de coeficiente Ip adimensional conforme o formato da sapata Fonte Adaptada de Caputo 1980 Conforme mencionado no exercício temos uma base quadrada na sapata Portanto teremos um coeficiente Ip 099 Finalmente possuindo todas as variáveis podemos retornar à Eq 41 e estimar o recalque imediato previsto para essa sapata rhoi sigma cdot B left frac1 u2Es right cdot Ip rhoi 13333 cdot 103 cdot 15 left frac1 052168 cdot 108 right cdot 099 rhoi 884 imes 103 rhoi 884 mm Na prática esse cálculo significa que no momento em que a estrutura proposta foi construída sobre a camada de argila saturada sobreadensada cuja força aplicada é uma carga de 300 kN e que a NspT dessa camada é igual a 12 o solo sofrerá um adensamento recalque de 884 mm CESGRANRIO2014 A pressão de préadensamento determinada tanto pelo processo de Casagrande como pelo Pacheco Leão é obtida no ensaio de adensamento unidimensional do solo através do gráfico Assinale a alternativa que apresenta quais são os parâmetros contidos nas abscissas presentes no gráfico de adensamento CESGRANRIO Petrobras Técnico de Projetos Construção e Montagem Júnior Edificações 2014 a Massa total e pressão b Massa específica e umidade c Índice de vazios e de umidade d Pressão e índice de vazios e Umidade e volume de sólidos Mecânica dos solos princípios e práticas A mecânica do solo é uma das disciplinas de engenharia que tratam dos solos como um material de engenharia Desde a antiguidade os engenheiros lidam com solos como material de engenharia para vários projetos de construção E hoje com os avanços da tecnologia o conhecimento sobre o comportamento a composição e as características do solo se tornam ainda mais imprescindíveis para garantir qualidade segurança e economia nas construções civis Vimos ao longo da unidade sobre os processos de compressão e adensamento e como eles podem interferir e realmente interferem ao longo de uma edificação Observamos ainda que os conceitos são correlacionados para compreender como o processo de adensamentos ocorre é preciso entender que ele depende da textura do solo que por sua vez depende dos processos intempéricos que atuam sobre sua formação que ainda dependerá do tipo e do material de origem Ufa É assim que funciona O conhecimento é como uma piscina No começo ela está vazia seca Com o passar do tempo nós começamos a enchêla gotejando conhecimento aumentando o volume do conhecimento E assim cada uma dessas gotas depende umas das outras para que possamos usar nossa piscina ou melhor nosso conhecimento da melhor maneira possível referências Referências Bibliográcas BARNES G Mecânica dos solos princípios e práticas 3 ed Rio de Janeiro Elsevier 2016 CAPUTO H P Mecânica dos solos e suas aplicações 6 ed Rio de Janeiro LTC Editora 1988 MARANGON M Mecânica dos Solos II Faculdade de Engenharia NuGeoNúcleo de Geotecnia UFJF 2018
Envie sua pergunta para a IA e receba a resposta na hora
Texto de pré-visualização
MECÂNICA DOS SOLOS E MECÂNICA DOS SOLOS E GEOTECNIA GEOTECNIA COMPREENSÃO E COMPREENSÃO E ADENSAMENTO ADENSAMENTO Autor Me João Vitor Rodrigues de Souza Revisor Suely Medeiros Gama INICIAR Observamos em outras unidades o conceito de tensão efetiva e suas aplicações em diversos problemas importantes da mecânica do solo incluindo capilaridade fundações incrementos de tensão solução de Boussinesq entre outros Nesta unidade veremos a teoria de adensamento unidimensional de Terzaghi e sua aplicação Para simplificar as discussões os problemas de adensamento são categorizados em duas partes inicialmente veremos todos os conceitos que envolvem esse conteúdo as formas como podemos determinar o adensamento e como deve ser feita a interceptação dos resultados obtidos Depois apresentaremos um estudo de caso prático para que possamos compreender melhor a importância e a aplicação dos conceitos envolvidos Certamente em algum momento de sua vida você já deve ter observado algo igual ou semelhante ao mostrado na Figura 41 Compressibilidade Compressibilidade A existência de trincas e rachaduras em edificaçõe é um indicador visual de processos de alteração do nível do solo sobre o qual a construção se insere Tal modificação fruto de acomodação natural ou forçada do solo pode se dar por diferentes mecanismos onde basicamente todos têm a mesma relação diminuição do seu volume do solo devido à ação de cargas aplicadas Devemos antes de prosseguir nesta unidade definir conceitos importantes como MARAGON 2018 Compreensão processo pelo qual uma massa de solo sob a ação de cargas sofre variação de seu volume deforma mantendo sua forma Esse processo pode se dar através da compactação redução do volume devido ao ar contido nos vazios do solo ou do adensamento redução do volume de água contido nos vazios do solo Compressibilidade Relação independente do tempo entre variação de volume deformação e tensão efetiva É a propriedade que os solos têm de serem suscetíveis à compressão Adensamento Processo dependente do tempo de variação de volume deformação do solo devido à drenagem da água dos poros Portanto sendo os índices i correspondentes ao início e f ao final temse que Início u pi e p 0 Final u 0 e pf pi Fase qualquer pi pt ut Figura 41 Fundação que distribui sua carga a uma camada de argila saturada limitada por camada de areia e por um leito rochosoimpermeável Fonte Caputo 1980 p 80 Compressibilidade em Solos Permeáveis e Não Permeáveis No que se refere a solos muito permeáveis textura arenosa eou pedregulho como as areias e os pedregulhos o processo de adensamento apresentará um comportamento diferente Nesses tipos de solo a pressão efetiva é quase sempre igual à pressão aplicada na camada desse solo Por consequência as deformações provenientes dessa carga aplicada serão produzidas de uma forma muito rápida Tais deformações podem ser explicadas simplesmente devido aos reajustes de posição que as partículas sofrem a um reajuste de posição das partículas do solo daí serem um grau muito maior do que solos argilosos acarretando em deformações irreversíveis em terrenos permeáveis Em casos de solos de baixa permeabilidade isto é predominância de textura argilosa o processo de adensamento apresentará um comportamento diferente do anterior podendo ser denominada de compressão primária ou secundária Na compressão consolidada primária a compressão da argila se dá devida à expulsão da água dos poros O processo também chamado de compressão inicial geralmente é referido simplesmente como consolidação simples do assentamento do solo Já compressão do solo argiloso devido ao reajuste plástico dos grãos e à quebra progressiva de partículas argilosas é conhecida como compressão consolidada secundária Na prática tanto os efeitos devidos à compressão inicial como os ocasionados pela compressão secundária são em geral negligenciados Os primeiros devido ao seu pequeno valor Os outros devido ao processo extremamente lento nas deformações ocorrem apesar de a compressão secundária ser às vezes responsável por uma apreciável fração do recalque total Assim o adensamento total ST de uma fundação pode ser expresso por BARNES 2016 ST Si Sp Ss Eq 11 onde Se corresponde ao adensamento imediato Sp corresponde ao adensamento primário e Ss corresponde ao adensamento secundário A Tabela 41 resume as principais características de cada tipo de adensamento Tipo de Adensamento Como se dá Tempo de ocorrência Solos susceptíveis Imediato Devido à distorção ou à deformação elástica sem alterar o teor de água Ocorre rapidamente durante aplicação da carga Areias densas cascalhos e argilas duras Primário Redução do volume de vazios devido à expulsão da água presente nos poros Ocorre de forma gradual Significativo apenas em argilas e silte Secundário Ocorre devido à gradual mudança de estruturas das partículas do solo Mais significativos em solos extremamente orgânicos saturados e argilosos Tabela 41 Principais características de cada tipo de adensamento Fonte Elaborada pelo autor 2019 praticar Vamos Praticar Aterros sanitários constituem de uma estrutura cuidadosamente projetada construída no interior ou sobre o solo onde o lixo é isolado do ambiente circundante água subterrânea ar chuva etc Considerando que tenha sido constatada a presença de uma camada de solo argiloso altamente compressível em um aterro assinale a alternativa correta a O aterro independe da camada de solo argiloso não sendo afetado portanto b A précompressão é uma solução que pode minimizar o recalque pós construção c Os drenos verticais não devem ser aplicados devido às características da argila d Quanto maior a altura do aterro menor a carga aplicada sob o solo e Caso não haja ruptura o recalque total por adensamento ocorrerá em processo imediato à execução do aterro Compressibilidade Teoria de Terzaghi Karl von Terzaghi foi um engenheiro mecânico austríaco engenheiro geotécnico e geólogo conhecido como o pai da mecânica do solo e da engenharia Em um de seus principais estudos afirmou que os fluidos que se movem através dos espaços porousos em um aquífero ou reservatório podem proteger o meio poroso do estresse porque suportam parte da carga de por exemplo rochas sobrepostas sedimentos fluidos e edifícios A retirada de fluidos desses espaços porosos aumenta a tensão exercida pelos sólidos na medida em que o reservatório compacta de forma mensurável A redução no espaço poroso volta e altera as pressões do fluido Esse retorno gera um movimento mais fluido e o ciclo continua Essa teoria chamada de Princípio de Terzaghi descreve um modelo de fluxo convencional e usa os resultados para calcular a compactação vertical que ocorre no processo Assim a tensão efetiva σ se relaciona com a tensão total σ e com a pressão dos poros u através do equacionamento BARNES 2016 σ σ u Eq 12 As descobertas de Terzaghi promoveram um avanço gigantesco nos conceitos envolvendo mecânica dos solos Apesar de antigos os conceitos desenvolvidos por ele são aplicados rotineiramente em diversas obras e construções envolvendo a engenharia O site Guia da Engenharia contém um vídeo bem explicativo e interessante relacionando os métodos de determinação teóricos Confira ASSISTIR Esse modelo resolve um problema convencional de fluxo de fluido saturado para mudança hidráulica e utiliza os resultados para avaliar a compactação vertical de sedimentos O proposto por Terzaghi assumiu algumas suposições 1 O solo é homogêneo e isotrópico 2 O solo encontrase totalmente saturado 3 As partículas sólidas são incompressíveis 4 A compressão e o fluxo são unidimensionais o eixo vertical é o de interesse 5 As deformações no solo são relativamente pequenas 6 A lei de Darcy se aplica a todos os gradientes hidráulicos 7 O coeficiente de permeabilidade e o coeficiente de compressibilidade de volume permanecem constantes durante todo o processo 8 Existe uma relação única independente do tempo entre a taxa de vazios e o estresse efetivo Apesar de as cinco primeiras premissas ainda permanecerem validadas até hoje as demais ainda carecem de novos aprofundamentos para que também não sejam contraditas A lei de Darcy parece não se manter em altos gradientes hidráulicos e ambos os coeficientes de permeabilidade e compressibilidade de volume diminuem durante o processo Isso se deve à não linearidade entre a razão de vazio e a tensão efetiva muito embora quando se tenha acréscimos reduzidos de tensão o postulado no item 7 seja verdadeiro Por fim como comprovado em resultados experimentais a relação entre a taxa de vazios e a tensão efetiva não é independente do tempo invalidando o afirmado pelo 8º postulado Uma das formas utilizadas para estimar a evolução dos recalques ao longo do tempo é por meio da Teoria do Adensamento Unidimensional de Karl Terzaghi De acordo com a teoria de Terzaghi assinale a alternativa que estabelece a correta relação entre os conceitos de Grau de Adensamento a Expressa pela multiplicação da permeabilidade e do índice de vazios do solo b O índice de vazios e tensão efetiva c Entre a deformação ocorrida em um dado tempo e a deformação quando todo o processo tiver ocorrido d Entre a permeabilidade e a capilaridade do solo e Entre o tempo de recalque em análise e o tempo previsto para ocorrência do recalque completo Ensaios de Adensamento Edométrico Diversos parâmetros são necessários para a caracterização de um solo No que se refere à compressibilidade essa afirmação não é diferente Na Engenharia Geotécnica os parâmetros de pressão de préadensamento vm o índice de compressão Cc e o coeficiente de adensamento Cv são amplamente utilizados e aplicados no desenvolvimento e na execução de projetos Tais parâmetros podem ser obtidos através de ensaios de compressibilidade do solo utilizando um instrumento chamado edômetro A Figura 43 ilustra a esquematização do ensaio edométrico O ensaio edométrico ou compressão confinada consiste na compressão de uma amostra de solo compactada ou indeformada pela aplicação de valores crescentes de tensão vertical sob a condição de deformação radial nula MARAGON 2018 p 7 O anel rígido presente na estrutura visa reproduzir em laboratório o processo natural de deformação do solo A carga é aplicada sobre a pedra porosa superior por meio de um disco metálico rígido e a compressão é medida com o auxílio de um micrômetro com a sensibilidade de 001 mm Figura 43 Edômetro aplicado pelo princípio de Terzaghi compressão de uma amostra geralmente indeformada de altura pequena em relação ao diâmetro confinada lateralmente por um anel rígido e colocada entre dois discos porosos Fonte Caputo 1980 p 98 O ensaio de compressão edométrica é um dos procedimentos mais antigos e mais famosos usados para a determinação dos parâmetros de compressibilidade do solo Consiste na compressão de uma amostra de solo compactada ou indeformada pela aplicação de valores crescentes de tensão vertical sob a condição de deformação radial nula conforme mostra o esquema da Figura 43 No Brasil é regulamentado pela NBR 12007 ABNT 1990 que prescreve o método de determinação das propriedades de adensamento do solo caracterizadas pela velocidade e pela magnitude das deformações quando o solo é lateralmente confinado e axialmente carregado drenado De forma resumida o procedimento do ensaio é realizado da seguinte forma ABNT 1990 Saturação da amostra se for o caso Aplicação do carregamento Leituras dos deslocamentos verticais do topo da amostra através de um extensômetro O tempo normalmente variase por uma progressão geométrica Ex 15s 30s 1min 2min 4min 8min 24hs Construção de um gráfico relacionando as leituras efetuadas da variação da altura ou recalque versus tensões aplicadas A partir da interpretação dos gráficos decisão a respeito de um novo carregamento aplicado Repetemse os processos anteriores Última fase descarregamento da amostra O ensaio aqui descrito geralmente é lento podendo em alguns casos demandar semanas para ser concluído Portanto é necessário ter atenção e calma durante sua condução Figura 44 Condições de contorno do ensaio de compressão confinada Fonte Maragon 2018 Resultados do Ensaio de Adensamento A partir dos ensaios realizados seguindo o proposto pela NBR 12007 ABNT 1990 é possível estimar parâmetros geotécnicos importantes sobre a compressibilidade do solo A seguir estão descritos quais resultados podem ser encontrados e como devem ser analisados para uma correta interpretação Variação do Índice de Vazios com a Pressão Efetiva Ao longo do ensaio cada estágio de carga aplicada corresponde a uma redução de altura da amostra Usualmente essa redução é expressa em função do índice de vazios do solo porosidade sendo a altura do corpo de prova h o volume da amostra Vv e o índice de vazios da amostra e tendo conhecidos a altura inicial do corpo de prova antes do ensaio e o índice de vazios inicial do corpo de prova e0 pode ser obtido a partir da relação BARNES 2016 e0 δ γ0 1 Eq 21 Onde δ corresponde ao peso específico das partículas sólidas γ0 ao peso específico seco na condição inicial O recalque é portanto o resultado do produto da variação do índice de vazios e da altura de sólidos Hs Como Hs é constante este valor pode ser estabelecido em função das condições iniciais da camada como mostra a Figura 45 Assim podemos relacionar a variação de altura da amostra de solo do ensaio com a variação do índice de vazios do solo dado pela seguinte equação BARNES 2016 Eq 22 Onde corresponde à variação de altura da amostra à altura inicial da amostra ao índice de vazios inicial da amostra e à variação do Figura 45 Subdivisão de fases de um solo e cálculo do recalque Fonte Maragon 2018 Δh H0 1 e0 x Δe Δh H0 e0 Δe índice de vazios da amostra Podese ainda relacionar a umidade w o índice de vazios e e a porosidade n da seguinte forma BARNES 2016 W MwMs x 100 Eq 23 e VvVs Eq 24 n e 1 e x 100 Eq 25 Onde Mw corresponde à massa total da amostra Ms à massa seca após secagem na estufa Vv ao volume total da amostra e Vs ao volume de massa seca Representação Gráfica Partindo dos resultados obtidos através do ensaio temos tipos principais de gráficos ambos relacionando índice de vazios com tensão vertical aplicada porém um com escala aritmética dessas tensões e outro com escala logarítmica A Figura 46 exemplifica como deve ser feita a representação gráfica de ensaios de adensamento edométrico Figura 46 Resultado gráfico de ensaio de adensamento Fonte Maragon 2018 O valor da tensão que separa os trechos de recompressão e compressão virgem do solo na curva de compressão do solo é normalmente denominado de tensão de préadensamento veremos melhor no próximo capítulo que corresponde ao início do trecho virgem de compressão em que se tem o comportamento linear do índice de vazios com o log da tensão vertical aplicada Análise Gráfica Para melhor entendermos os conceitos envolvidos no ensaio de compressão confinada analisaremos o exemplo ilustrado pela Figura 47 O gráfico representa o resultado de um ensaio edométrico realizado em uma argila adensada com um descarregamento no meio do ensaio e tensão de carregamento inicial 175 kPa Os resultados foram plotados no gráfico em escala semilog enquanto que os resultados das tensões se encontram em uma escala não logarítmica Observase que em um primeiro carregamento a amostra foi comprimida do ponto A até o ponto B Logo após sofreu um processo de descarregamento até o ponto D para finalmente ser recarregada até aproximadamente o A expressão primeiro carregamento significa que os carregamentos que ora se impõem ao solo superam o maior valor por ele já sofrido em sua história de carregamento prévia É um conceito de grande importância pois o solo e todo o material de comportamento elastoplástico guarda em sua estrutura índices de carregamentos anteriores MARAGON 2018 Vamos Praticar Para avaliar o comportamento do solo são empregados ensaios de laboratório de modo a se determinar parâmetros de resistência e deformabilidade Em relação aos ensaios realizados em laboratório é correto o que se afirma em a O ensaio de compressão edométrica avalia a compressibilidade e a resistência dos solos b A porosidade do solo é um dos parâmetros que não influenciam a capacidade de compressão do solo c O ensaio de adensamento edométrico se caracteriza pela agilidade em que pode ser realizado d No ensaio de compressão triaxial adensado não drenado CU a pressão neutra durante o ensaio é praticamente nula e as tensões totais aplicadas indicam as tensões efetivas e Ensaio de cisalhamento direto não permite a determinação do módulo de cisalhamento PréAdensamento admittindose que o solo está sendo normalmente adensado Por outro lado qualquer tensão que ocorrer com um valor inferior à tensão de préadesamento o processo recebe o nome de préadesado visto que no passado já sofreu um valor de tensão maior Nesse caso admitese que o solo está sofrendo uma recompressão Figura 48 Resultado do ensaio de adensamento de determinada amostrada Fonte Maragon 2018 A determinação da tensão de préadesamento assim como do adensamento edométrico é realizada através de metodologias gráficas A seguir serão apresentados os principais métodos empregados nesse sentido Refli ta Vimos no exercício do tópico anterior que uma obra pode proporcionar um recalque imediato sem levar em conta os outros tipos de adensamentos que também podem vir a acontecer Apesar de ser muitas vezes quase imperceptível determinar o recalque de uma obra é fundamental para evitar processos de trincas adensamentos fortes ou até mesmo desabamento da construção Você possivelmente já deve ter visto principalmente no litoral algum prédio torto inclinado etc Tudo isso é fruto de obras mal realizadas que não quantificaram corretamente os recalques admissíveis O resultado não pode ser diferente prejuízos econômicos e riscos à vida dos moradores locais CALISTO A KOSWOSKI R Efeito do recalque diferencial de fundações em estruturas de concreto armado e alvenaria de vedação Estudo de caso Engenharia de Produção Civil Universidade Tecnológica Federal do Paraná UTFPR 2015 Método de Casagrande Um procedimento gráfico desenvolvido por Casagrande em 1936 foi considerado o método padrão para préadesamento Casagrande desenvolveu esse método empiricamente a partir de um grande número de testes em diferentes tipos de solo e usouo para derivar o estresse de préconsolidação com um grau satisfatório de precisão como mostra a Figura 49 Figura 49 Método de Casagrande para determinação da tensão de précompressão A interseção da linha de compressão virgem e da linha de bisseção b corresponde à tensão de précompressão Fonte Maragon 2018 A Figura 49 demonstra o procedimento de Casagrande usando dados de um teste de compressão uniaxial contendo um gráfico de pressão eixo x pelo índice de vazios eixo Y Para a determinação de σvm seguemse os seguintes passos BARNES 2016 1 Determinase a posição da linha de compressão virgem VCL com um número suficiente de pontos 2 No ramo anterior foi encontrado o ponto T que corresponde ao menor raio de curvatura e desenha nesse ponto uma tangente Tt à curva e uma linha horizontal Th 3 O ângulo entre essas duas linhas é então dividido Tb e o ponto de interseção desta linha de divisão com a linha virgem foi determinado o que corresponde aproximadamente à tensão de préconsolidação P do solo no solo 4 A linha compreensão de regressão RCL é desenhada paralelamente ao eixo x a partir do valor inicial da relação de nulo medido Casagrande determinou visualmente o ponto correspondente ao menor raio de curvatura Tal determinação visual é muito subjetiva e depende da escala utilizada no procedimento Método de Pacheco e Silva Outro método foi proposto por Silva em meados de 1970 para determinar a tensão de préadensamento P sendo esse amplamente utilizado no Brasil Semelhante ao método de Casagrande 1936 o método de Silva utiliza uma construção empírica a partir da curva e log P onde e é a razão do índice de vazio e P é a tensão efetiva vertical conforme mostra a Figura 410 eo Figura 410 Determinação do valor de préadesnamento segundo o método de Pacheco e Silva Fonte Maragon 2018 A Figura 410 demonstra o procedimento de Casagrande usando dados de um teste de compressão uniaxial contendo um gráfico de pressão eixo x pelo índice de vazios eixo Y Para a determinação de σvm seguemse os seguintes passos BARNES 2016 1 Desenhase a linha horizontal AB que representa o valor da relação do índice de vazios inicial eo 2 Em seguida traçase a linha de compressão virgem CD representada por uma linha tracejada e estendida até encontrar a linha AB 3 A partir do ponto E é desenhada uma linha horizontal que se estende até a virgém linha de compressão F 4 A partir do ponto E é desenhada uma linha horizontal que se estende até a virgém linha de compressão F 5 O valor da tensão efetiva no ponto F é a tensão de préadesnamento P O método de Casagrande é altamente subjetivo pois varia de pessoa para pessoa para descobrir o ponto de curvatura máxima Esse problema é resolvido pelo método de Silva O valor da tensão de préadesnamento obtido pelo método de Silva não está sujeito à interpretação Portanto o valor obtido será sempre o mesmo e não estará sujeito a erros O método de Silva é independente da escala de desenho enquanto o método de Casagrande é dependente da escala utilizada Resolução de ExercícioProblema Os conceitos que envolvem compressão e adensamento são extremamente abrangentes tendo uma gama de aplicação na engenharia No dia a dia contudo esse e outros conceitos se misturam e solucionam problemas relacionados ao solo é essencial no planejamento e na execução de obras Neste capítulo apresentaremos um exercícioproblema sobre o assunto descrevendo o passo a passo de como pode ser resolvido O exercício aqui proposto foi adaptado de Barnes 2016 Figura 411 Esquematização da situaçãoproblema Fonte Maragon 2018 Resolução Como o problema se trata de uma camada semiinfinita de argila sobreadensada e com o NspT constante ao longo de sua profundidade iremos utilizar a seguinte fórmula ρi σ B 1 ν2 ES Ip Eq 41 Onde σ corresponde à tensão média na superfície de contato entre fundação e solo B a largura da fundação ν ao coeficiente de Poisson do maciço de solo Es ao módulo de elasticidade do material Ip a um fator de influência que varia de acordo com a rigidez e a forma da fundação Existem tabelas que contém valores de ν e Ip respectivamente de acordo com o tipo de solo e do material que serão apresentadas a seguir Então temos que calcular cada uma das variáveis presentes na Eq41 para chegarmos ao valor do recalque imediato previsto para essa sapata Começaremos pela tensão média σ que pode ser obtida através da razão entre a carga aplicada na sapata e sua área de base Assim σ 300kN 150m x 150m σ 13333kNm2 Eq 42 O coeficiente de Poisson do maciço de solo pode ser obtido a partir da Tabela 42 Solo Coeficiente de Poisson Areia pouco compactada 02 Areia compactada 04 Silte 03 05 Argila saturada 04 05 Argila não saturada 01 03 Tabela 42 Valores de coeficiente de Poisson adimensional conforme o tipo de solo FonteCaputo 1980 Obtidos esses valores podemos calcular o módulo de elasticidade do material Es que pode ser encontrado através da relação BARNES 2016 Es α x K x NspT Eq 43 Onde α e K são parâmetros também tabelados que variam conforme as características do solo conforme mostra a Tabela 43 e 44 Tipo de Solo Coeficiente α Areia 3 Silte 5 Argila 7 Tabela 43 Valores de coeficiente α adimensional conforme o tipo de solo Fonte Caputo 1980 Tipo de Solo Coeficiente k Tipo de Solo Coeficiente k Areia com pedregulho 11 Silte 035 Areia 09 Silte argiloso 025 Areia siltosa 070 Argila arenosa 030 Areia argilosa 055 Argila siltosa 020 Silte arenoso 045 Tabela 44 Valores de coeficiente K MPa conforme o tipo de solo Fonte Caputo 1980 Sabemos que a camada a qual estamos estudando tratase de argila saturada Assim utilizaremos um valor de alpha 7 e de kappa 02 argila siltosa é o que apresenta o menor valor de k sendo portanto ideal para se adotar Tendo em mãos todos esses parâmetros podemos retornar à Eq 43 e determinar o módulo de elasticidade Es 7 x 02 MPa x 12 Es 168 MPa Finalmente observamos a Tabela 45 para se obter o valor do parâmetro Ip que varia conforme as características do material Formato da sapata Coeficiente alpha Circular 079 Quadrado 099 LB 15 089 Tabela 45 Valores de coeficiente Ip adimensional conforme o formato da sapata Fonte Adaptada de Caputo 1980 Conforme mencionado no exercício temos uma base quadrada na sapata Portanto teremos um coeficiente Ip 099 Finalmente possuindo todas as variáveis podemos retornar à Eq 41 e estimar o recalque imediato previsto para essa sapata rhoi sigma cdot B left frac1 u2Es right cdot Ip rhoi 13333 cdot 103 cdot 15 left frac1 052168 cdot 108 right cdot 099 rhoi 884 imes 103 rhoi 884 mm Na prática esse cálculo significa que no momento em que a estrutura proposta foi construída sobre a camada de argila saturada sobreadensada cuja força aplicada é uma carga de 300 kN e que a NspT dessa camada é igual a 12 o solo sofrerá um adensamento recalque de 884 mm CESGRANRIO2014 A pressão de préadensamento determinada tanto pelo processo de Casagrande como pelo Pacheco Leão é obtida no ensaio de adensamento unidimensional do solo através do gráfico Assinale a alternativa que apresenta quais são os parâmetros contidos nas abscissas presentes no gráfico de adensamento CESGRANRIO Petrobras Técnico de Projetos Construção e Montagem Júnior Edificações 2014 a Massa total e pressão b Massa específica e umidade c Índice de vazios e de umidade d Pressão e índice de vazios e Umidade e volume de sólidos Mecânica dos solos princípios e práticas A mecânica do solo é uma das disciplinas de engenharia que tratam dos solos como um material de engenharia Desde a antiguidade os engenheiros lidam com solos como material de engenharia para vários projetos de construção E hoje com os avanços da tecnologia o conhecimento sobre o comportamento a composição e as características do solo se tornam ainda mais imprescindíveis para garantir qualidade segurança e economia nas construções civis Vimos ao longo da unidade sobre os processos de compressão e adensamento e como eles podem interferir e realmente interferem ao longo de uma edificação Observamos ainda que os conceitos são correlacionados para compreender como o processo de adensamentos ocorre é preciso entender que ele depende da textura do solo que por sua vez depende dos processos intempéricos que atuam sobre sua formação que ainda dependerá do tipo e do material de origem Ufa É assim que funciona O conhecimento é como uma piscina No começo ela está vazia seca Com o passar do tempo nós começamos a enchêla gotejando conhecimento aumentando o volume do conhecimento E assim cada uma dessas gotas depende umas das outras para que possamos usar nossa piscina ou melhor nosso conhecimento da melhor maneira possível referências Referências Bibliográcas BARNES G Mecânica dos solos princípios e práticas 3 ed Rio de Janeiro Elsevier 2016 CAPUTO H P Mecânica dos solos e suas aplicações 6 ed Rio de Janeiro LTC Editora 1988 MARANGON M Mecânica dos Solos II Faculdade de Engenharia NuGeoNúcleo de Geotecnia UFJF 2018