A TEORIA DO ADENSAMENTO DE TERZAGHI

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de tensões efetivas causarão deformações do solo assim como apenas as cargas suportadas pela mola causariam deformações da mesma, ou seja a saída de água indica a redução de vazios assim aumentando as tensões efetivas.

De modo que a teoria do adensamento é constituída pela maneira em que acontece a transferência de pressão neutra para a estrutura sólida, tendo como consequência a redução de volume (Figura1).

3 TEORIA DO ADENSAMENTO DE TERZAGHI

Essa teoria é baseada em algumas hipóteses, onde o escoamento obedece a lei de Darcy se processando na direção vertical, o solo é completamente saturado e homogêneo, a água e os grãos são incompressíveis, o coeficiente de permeabilidade se mantém constante durante o processo, o índice de vazios varia linearmente com o aumento da tensão efetiva durante o processo do adensamento, a compressão é unidirecional e vertical e deve-se à saída de água dos espaços vazios, por fim as propriedades do solo não variam durante o adensamento.

3.1 Grau de adensamento (U)

De acordo com Cavalcante (2006), é a relação entre a deformação (ε) ocorrida num elemento numa certa posição ou profundidade z, num determinado instante de tempo t e a deformação deste elemento quando todo o processo de adensamento tiver ocorrido (εf).

U=ε/ε_f

Podendo assim afirmar que o grau de adensamento nada mais é do que a relação entre a variação do índice de vazios até o instante t e a variação total do índice de vazios causado pelo carregamento.

Levando em consideração a variação linear entre as tensões efetivas e os índices de vazios, é possível observar que um elemento do solo que está submetido a uma determinada tensão σ_1 com o índice de vazios e_1, quando é aplicado uma pressão total, há o surgimento de uma pressão neutra que tem o mesmo valor,u_p de modo que não variação de vazios. Na maneira que vai progredindo, essa pressão neutra é dissipada, até que toda pressão aplicada que foi acrescentada seja suportada pela estrutura sólida do solo (tensão efetiva) assim o índice de vazios é reduzido a e_2 (figura2).

3.2 Coeficiente de compressibilidade

“É a inclinação da reta que representa a variação entre as tensões efetivas e os índices de vazios” (ROJAS, 2009).

De acordo com Pinto (2006), a cada variação da tensão efetiva corresponde uma variação de pressão neutra, de igual valor mas de sentido contrário, pode-se afirmar que:

a_v=-de/dσ

4 DEDUÇÃO DA TEORIA

Pinto (2006 apud RODRIGUES, 2014) o objetivo da teoria é determinar, em qualquer instante e em qualquer posição da camada que está adensando, o grau de adensamento, ou seja, as deformações, os índices de vazios, as tensões efetivas e as poro-pressões correspondentes.

Levando em consideração que existe um elemento do solo submetido a um processo de adensamento e que o fluxo seja unidimensional (figura 3).

Figura 3 - Fluxo através de um elemento do solo

Fonte: http://monografias.poli.ufrj.br/monografias/monopoli10009293.pdf

De acordo com a equação de fluxo tridimensional, não há variação de volume do elemento, então o volume de água que entra e sai em um determinado tempo será o mesmo, o que significa que a vazão de entrada e saída será a mesma.

Já o adensamento unidimensional há variação de volume com o tempo e o fluxo acontece apenas na direção vertical de modo que:

A variação do volume do elemento nada mais é do que a variação de seus índices de vazio, pois foi considerado apenas a água e os grãos dos sólidos.

5 SOLUÇÃO DA EQUAÇÃO DIFERENCIAL DO ADENSAMENTO

É necessário fazer três considerações para achar a solução da equação diferencial do adensamento, onde são elas:

Fazendo uma comparação com a espessura da camada, a compressão do solo é pequena.

É considerado o carregamento (∆P) aplicado instantaneamente.

Considera-se o coeficiente de consolidação (Cv) constante para o acréscimo de carga e que não é afetado pela compressão.

6 ENSAIO DE LABORATÓRIO

Os ensaios são realizados para obter informação e assim poder descrever e classifica o solo, investigando suas propriedades mecânicas e hidráulicas e determinar os valores de seus parâmetros.

Segundo Moreira (2005), sobre o ensaio de adensamento unidimensional “nesse ensaio, a amostra de solo é um disco contido em um cilindro rígido de metal de modo que a deformação radial ou horizontal é igual a zero. Desse modo a deformação axial é igual a deformação volumétrica”.

6.1 Coeficiente de adensamento

O coeficiente de adensamento tem total relação com a permeabilidade do solo e ao tempo de recalque, de modo que existe dois métodos que são utilizados para sua determinação, o método do logaritmo com o tempo, Casagrande e o método da raiz quadrada com o tempo, Taylor.

O método do logaritmo com o tempo, determina a altura do corpo de prova seja plotada em função do tempo de carregamento em escala logarítmica.

O método da raíz quadrada com o tempo baseia-se em uma curva cujo altura do corpo de prova seja plotada em função da raiz quadrada do tempo de carregamento (FORMIGHERI, 2003).

6.2 Recalque por adensamento

Qualquer material sofre deformações quando são sujeitos a mudanças de esforços, no caso da deformação dos solos, essa deformação não é instantânea, a deformação geralmente ocorre ao longo do tempo, essas deformações podem não ser prejudiciais ao solo, mas comprometer as estruturas que assentam sobre ele.

Os recalques diferenciais