Cálculo de Tensões em Solos - Análise Geotécnica para Reservatório

Em problemas geotécnicos a partir de amostras de solos oriundas de um local buscamse a realização de ensaios para obtenção de índices físicos PARTE 1 Com isso buscase determinar ao longo das profundidades mostradas na Figura 1 a a tensão vertical total do solo a distribuição de poropressão u e c a tensão vertical efetiva PARTE 2 Desejase construir um reservatório de água com as seguintes características apresentadas na Figura 2 onde a configuração de seus pilares forma um triângulo equilátero de lado 45 m contados a partir dos centros de cada pilar Com isso calcule a tensão vertical efetiva logo após a construção do reservatório em um ponto localizado no centro da área carregada a uma profundidade de z 10 m Considere as tensões geradas pelo peso do solo e pelo nível do lençol freático conforme os diagramas abaixo Para fins de cálculo da influência de cada pilar considere Onde σv é a tensão vertical gerada por uma carga pontual Q em um ponto de distância r em relação ao ponto de aplicação da carga e profundidade z z é a profundidade do ponto de tensão analisado r é a distância horizontal do ponto onde está sendo aplicada a carga Q até o ponto de interesse Q é a carga pontual aplicada neste caso um pilar Observação Detalhar os cálculos de cada item com todos os cálculos necessários 1a Argila arenosa ρbat 17 kNm³ NA Areia fino e medianamente compacta γd 14 kNm² W 23 Argila silteosa mole Ko 064 G 265 e 178 Rocha sã Para a camada de areia fino e medianamente compacta temos que γsat γd 1 w γsat 14 1023 γsat 1722 kNm³ Para a argila silteosa mole temos que γsat G se γw 1 e γsat 265 178 10 1 178 γsat 1594 kNm³ Com isso temos vertical total do solo é b Em z 0m σv γtot z σv 00 σv 0 kNm² b Em z 2m σv γtot z σv 172 σv 34 kNm² b Em z 12 m σv γtot z σv 172 1722 10 σv 2062 kNm² b Em z 17m σv γtot z σv 172 1722 10 15945 σv 2859 kNm² 1b a poropresão do solo é b 6m z0 m u γw hw u 100 u0 b Em z 2m u γw hw u 100 u0 b 6m z 120 m u γw hw u 1010 u 100 kNm² b 6m z 17 m u γw hw u 1015 u 150 kNm² 1c a tensão vertical efetiva é b 6m z 0m σv σv u σv 0 0 σv 0 b 6m z 2m σv σv u σv 34 0 σv 34 kNm² b 6m z 12 m σv σv u σv 2062 100 σv 1062 kNm² b 6m z 17 m σv σv u σv 2859 150 σv 1359 kNm² O gráfico das tensões totais efetivas e da poropresão é 2m kNm² kNm² kNm² 0 0 0 0 2 34 34 12 2062 100 1062 17 2859 150 1359 tensão total poropresão tensão efetiva 2 45m 45m 45m r 260m z 10m P 1500 kN Como o reservatório cheio de água tem 1500 kN dividindo esse valor pelos 3 pilares temos que o peso o seu suportado por cada pilar é Q 1500 kN 3 Q 500 kN Temos que a influência de cada pilar é σv 3 z³ 2π n² z² 52 Q σv 3 10³ 2π 260² 10² 52 500 σv 21027 kPa Como os 3 pilares estão a mesma distância então a influência dos 3 pilares é σv 3 2027 σv 608 kPa A tensão vertical em z 10m é de 180 kPa É a poropresão 50 kPa Portanto a tensão efetiva é σv 180 50 σv 130 kPa Sendo assim a tensão vertical em z 10m logo após a construção é σv 608 130 σv 13608 kPa