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Page 1

MANUEL DE MATOS FERNANDES

ECÂNICA
OS

SOLOS

FEUP, 1994

Page 2

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OCR = ?rr- ' (4.1)

É de notar que a sobreconsolidação pode ser também ocasionada, por outros;;
fenómenos, nomeadamente a dessecação. Com efeito, é típico em muitos maciços argilosos;--
recentés a existência de uma camada superficial mais consistente devido aos ciclos de
molhagem e secagem associados às variações do nível freático. Na parte temporariamente
emersa do maciço, desenvolvem-se, devido à secagem, pressões neutras negativas de valor
absoluto muito elevado, que como é sabido podem ser explicadas por meio do fenómeno da
capilaridade. Aquelas pressões induzem tensões efectivas também muito elevadas que
ocasionam a sobreconsolidação referida.

Estabelecidos os conceitos de solos normalmente consolidados e sobreconsolidados

(por meio da comparação de c ’vH) com o p, sendo esta igual ou maior do que aquela,

respectivamente, para aquelas duas categorias), resta ainda introduzir a noção de solo*
subconsolidado, correspondente à situação em que o peso do maciço sobrejacente (descontado
da impulsão para o caso dos solos abaixo do nível freático) não está ainda na totalidade
instalado no esqueleto sólido do solo em causa, isto é, neste existe ainda excesso de pressão
neutra por dissipar,' a consolidação ainda não terminou. :

Como se compreenderá, excluindo os casos de maciços cuja consolidação associada ao
carregamento produzido por determinada obra não está concluída, os maçicos subconsolidados
são relativamente raros, já que a deposição de novas camadas pela.Natureza é em geral muito
lenta, o que permite que a dissipação dos excessos de pressões neutras se vá processando sem
significativa acumulação dos mesmos de fase para fase.

2.3 - Determinação da tensão de pré-consolidação. Construção de Casagrande

Dado que o comportamento do solo no ensaio edométrico, como mostra a Figura
4.3b), é contrastante para a gama de tensões já experimentadas e no "ramo virgem", uma

adequada observação do andamento do diagrama e-log a permitirá uma avaliação de o p, a

tensão de pré-consolidação.

Nas curvas laboratoriais, porém, devido a problemas relacionados com a perturbação
das amostras, não é em regra nítida a transição da parte inicial das curvas, correspondente à
gama de iensões já experimentadas pelo solo "in situ", para a pane correspondenie ao !'i amo

4.7

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virgem". Toma-se, portanto, difícil definir com rigor qual a tensão de pré-consolidação do
solo.

Na Figura 4.6 está esquematizada a construção proposta por Casagrande para a
determinação da tensão de pré-consolidação. A construção consiste no seguinte:

a) localizar o ponto da curva e-log a de menor raio de curvatura;

b) por este ponto traçar uma linha horizontal e uma outra tangente à curva;

c) traçar a bissectriz do ângulo formado pelas duas linhas anteriores;

d) prolongar a parte recta.da curva de consolidação até intersectar a bissectriz;

e) a abcissa deste ponto de intersecção corresponde à tensão de pré-consolidação.

Esta construção, de natureza empírica, é baseada no estudo de curvas edométricas com
pré-consolidações impostas em laboratório. A sua aplicação, conforme se infere da descrição
feita, não está isenta de decisões subjectivas por parte do utilizador e é susceptível de erros
consideráveis. Deve pois ser entendida como fornecendo uma avaliação aproximada, uma
ordem de grandeza, da tensão de pré-consolidação, e não o valor desta.

Fíg. 4.6 - Construção de Casagrande para a determinação da tensão de pré-consolidação.

4.8

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A experiência, tem mostrado que estes métodos não aumentam significativamente a
compacidade de solos que possuam mais de uns 2 0 % em peso de partículas que passem no
peneiro 200. da Série ASTM ("grosso modo", siltes e argilas) . Isso explica-se porque a
permeabilidade dos solos contendo uma percentagem significativa de finos é demasiado
baixa para permitir uma rápida drenagem das pressões neutras após a fluidificação sob a
acção das vibrações . Por outro lado, a estrutura desses solos é mais dificilmente destruída (e

■f'
portanto rearrumada) devido à coesão conferida pelas partículas finas. Na Figura 6.14 indica-
se a gama de granulometrias em que os processos descritos têm dado bons resultados.

0 5 2 1.0 0.5 0.2 0.1 0.05 0.02 0.01 0.005 0.001
D iâm etro (mm)

Fig. 6.14 - Gama dos solos mais indicados para tratamento por vibroflutuação ou compactação dinâmica.

6.19

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