Mecnica dos Solos

Segundo Semestre de 2017

Universidade Federal do Paran - UFPRSetor de TecnologiaDepartamento de Construo Civil DCC

Mecnica dos Solos TC-035Teras-feiras e Quintas-feiras das 7:30 s 9:10

A tenso de pr-adensamento

'vm = mxima tenso que o solo j foi solicitado.

v

vmOCR

'

'

'vm > 'v

OCR > > 1

'vm = 'v

OCR = 1

'vm < 'v

OCR < 1

Reviso

Determinao da tenso de pr-adensamento

Reviso

Exerccio:

1) Determine a tenso de pr-adensamento para este ensaio, pelo Mtodo de Casagrande ou Mtodo de Pacheco Silva, sendo o ndice de vazios inicial (eo) = 2.570

2) Para o ramo normalmente adensado, determine ao ndice de compresso (Cc)

3) Esta amostra indeformada de solo foi retirada na profundidade de 7 m e a tenso calculada nessa profundidade era de 30 kPa. Pergunta-se: Este solo sobre-adensado ou normalmente adensando?

ndices fsicos entre as trs fases

Peso especfico da gua (w): Embora varie com a temperatura, adota-se valoresde 10kN/m.

Peso especfico natural (n): Relao entre o peso total do solo e o seu volume. Osvalores variam entre 19 e 20 kN/m. Podendo ser maior que 21 kN/m ou menorque 17 kN/m. Argilas orgnicas apresentam valores de 14 kN/m.

Peso especfico saturado (sat): Peso especfico do solo saturado sem variao devolume. Valores na ordem 20kN/m.

Peso especfico submerso (sub): Peso especfico efetivo do solo quandosubmerso. Serve para os clculos de tenses efetivas. Igual ao peso especificonatural (n) do solo ou saturado (sat)menos o peso especfico da gua.

Reviso

Tenses nos solos

Conceito de tenses num meio particulado

Os solos so constitudos de partculas e as foras aplicadas aseles so transmitidas de partcula a partcula, alm das que sosuportadas pela gua dos vazios.

Conceito de tenses num meio particulado

As transmisso das foras se faz nos contatos, em reasreduzidas em relao a rea total envolvida.

Tenses normais

Tenses cisalhantes

s reas de contato real entre as partculas corresponde amenos que 1% da rea total. Assim, na prtica considera-se omeio como continuo para o clculo das tenses.

Tenses devido ao peso prprio do solo

Acima do nvel dgua

Tenses nos solos

Tenses devido ao peso prprio do solo

Caso o solo constitudo por camadas aproximadamentehorizontais, a tenso vertical o somatrio das diferentescamadas. Acima do nvel dgua.

Tenses nos solos

Presso neutra e tenses efetivas

Agora vamos trabalhar baixo do nvel dgua. A gua no interiordos vazios, est sob uma presso que independe da porosidadedo solo; dependendo da profundidade em relao ao nvel dagua. A presso de gua dada por:

A tenso normal total (v) dada:

tenses na gua (u)= poropresso ou presso neutra

tenses no solo (v) = tenso efetiva.

Terzaghi identificou estas parcelas!

Tenses nos solos

Presso neutra e tenses efetivas

Princpio das tenses efetivas:

1. A tenso efetiva para solos saturados pode ser expressa por:

2. Todos os efeitos de distoro (deformao sem variaode volume), compresso (deformao com variao devolume V) e resistncia ao cisalhamento devido avariao das tenses efetivas.

Deformao > deslocamento de partculas

Tenses nos solos

Exerccio:

Presso neutra e tenses efetivas

(RESPONSVEL PELO COMPORTAMENTO MECNICO DO SOLO)

Exerccio:

Presso neutra e tenses efetivas

u = 10x2,1= 21 kN/m

u = 10x6,1= 61 kN/m

u = 10x9,1= 91 kN/m

CARREGAMENTO

CAMADA MAIS COMPRESSVEL

Universidade Federal do Paran - UFPRSetor de TecnologiaPrograma de Ps-Graduao em Engenharia de Construo Civil PPGECC

Exerccio:

Clculo do recalque por adensamento

Aterro ser construdo e transmitir uma presso uniforme de 40kPa;

A tenso de pr-adensamento 18kPa superior que a tenso efetiva;

Cc = 1,8 e Cr = 0,3 = ?

Exerccio:

Clculo do recalque por adensamento

Aterro ser construdo e transmitir uma presso uniforme de 40kPa;

A tenso de pr-adensamento 18kPa superior que a tenso efetiva;

Cc = 1,8 e Cr = 0,3 = ?

Hi =

13

-4 =

9 m

a = vm = 18kPa + i =40 kPaf = i + = i + 40 kPa

i = 18*1,5+(18-10)*2,5+(15-10)*9/2 =

i = 69,5 kPa

4,0

-1,5

= 2

,5 m

i = ? tenso iniciala = vm = 18kPa + i = ? tenso de pr-adensamento =40 kPa acrscimo de cargaf = i + = i + 40 kPa = ? tenso final

i = 69,5 kPa tenso iniciala = vm = 18kPa + i = 18+69,5 = 87,5 kPa tenso de pr-adensamento =40 kPa acrscimo de cargaf = i + = i + 40 kPa = 69,5 +40 = 109,5 kPa tenso final

Corresponde a 6% de H

m

2cm -> 0,1 cm2 m -> 0,1 m (10 cm)

(5%H)

Exerccio:

Uma amostra indeformada de solo foi retirada a 8 m de profundidade, tendo-se calculado a tenso efetiva nesta profundidade, sendo de 40 kPa.Foi moldado um corpo de prova para o ensaio de adensamento, com as seguintes caractersticas:

Altura 38 mmVolume 341, 05 cmMassa 459,8 gUmidade 125,7%Massa especfica real dos gros 2,62 g/cm

O corpo de prova foi submetido ao ensaio de adensamento. Para efetuar-se os clculos do ensaio necessrio conhecer os ndices fsicos e os dados de entrada.

Calcule os ndices fsicos e os dados de entrada!

Exerccio:

Uma amostra indeformada de solo foi retirada a 8 m de profundidade, tendo-se calculado a tenso efetiva nesta profundidade, sendo de 40 kPa.Foi moldado um corpo de prova para o ensaio de adensamento, com as seguintes caractersticas:

Altura 38 mmVolume 341, 05 cmMassa 459,8 gUmidade 125,7%Massa especfica real dos gros 2,62 g/cm

O corpo de prova foi submetido ao ensaio de adensamento. Para efetuar-se os clculos do ensaio necessrio conhecer os ndices fsicos e os dados de entrada.

Calcule os ndices fsicos e os dados de entrada!

Massa especfica naturalMassa especfica aparente secandice de vazio inicialGrau de saturao

Altura de slidos

O corpo de prova foi submetido ao ensaio de adensamento. Foi registradoos seguintes valores de altura de CP ao final de cada estgio de carregamento, determinadas por meio de um defletmetro, a partir da alturainicial do CP.

tenso (kPa) Altura (mm) ef

10 37.786

14 37.746

20 37.698

28 37.585

40 37.315

56 36.845

80 35.966

160 32.786

320 29.53

640 26.837

1280 24.786

640 24.871

160 25.197

40 25.684

10 26.461

0.000

0.500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

4.000

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

e

tenso (kPa)

0.000

0.500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

4.000

1 10 100 1000 10000

e

Log tenso (kPa)

tenso (kPa) Altura (mm) ef

10 37.786 3.362

14 37.746 3.358

20 37.698 3.352

28 37.585 3.339

40 37.315 3.308

56 36.845 3.254

80 35.966 3.152

160 32.786 2.785

320 29.53 2.409

640 26.837 2.098

1280 24.786 1.861

640 24.871 1.871

160 25.197 1.909

40 25.684 1.965

10 26.461 2.055

1.150

1.400

1.650

1.900

2.150

2.400

2.650

2.900

3.150

3.400

3.650

1 10 100 1000 10000

e

tenso (kPa)

1.150

1.400

1.650

1.900

2.150

2.400

2.650

2.900

3.150

3.400

3.650

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

e

tenso (kPa)

Determine: a tenso de pr-adensamento; OCR Cc coeficiente de compresso Cr coeficiente de recompresso

1.150

1.400

1.650

1.900

2.150

2.400

2.650

2.900

3.150

3.400

3.650

1 10 100 1000 10000

e

tenso (kPa)