Fundações

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- Coesão

- Verdadeira: Coesão devido aos agentes cimentantes presentes na constituição do solo. Em conjunto com a água presente ao redor dos grãos há a formação de flocos e consequentemente a ligação de uns aos outros. A coesão verdadeira é encontrada em solos lateriticos, onde há presença de argilas não saturadas.

- Aparente: Coesão devido a entrada de água nos solos. (efeito de capilaridade) Devido a entrada de água ocorre uma ligação entre os grãos que permanecem até a saida de água devido a processos de percolação de água e evaporação da água.

Obs: areias puras não tem coesão. Para verdadeira: no solo de cascavel, abre um furo e ele não fecha. Para a aparente: castelo de areia na praia, que precisa colocar água para ter coesão.

Possuindo o valor dos dois parâmetros é possível determinar a envoltória de resistência do solo:

[pic 3]

Na prática se realiza os ensaios de cisalhamento em laboratório e se obtem a envoltória de resistência do solo com a mesma definida é possível determinar os parametros C e Ø.

Ensaios para determinação da resistência dos solos:

- Ensaio de cisalhamento direto

Procedimentos do ensaio:

1º Após talhagem da amostra indeformada, a mesma é colocada dentro da camara de ensaio.

2º Inicia-se o ensaio aplicando-se uma tensão vertical (normal) constante e a seguir rompe-se o corpo de prova através de uma tensão cisalhante (S). Anota-se o par de valor de tensões obtidas (S e N).

3º Repete-se o ensaio com nova amostra identica, fixando nova tensão vertical (superior a primeira, geralmente o dobro), rompendo-o a seguir e obtendo nova tensão cisalhante (S)

4º Após realizar o ensaio 3 ou mais vezes, é possível determinar a envoltória de resistência do solo.

- Ensaio triaxial

Modalidades do ensaio:

-Rápido: A envoltória de resistência obtida no final do ensaio é em função das tensões totais. (durante o ensaio é mantida a valvula de saida de água fechada)

- Adensado rápido: Igual ao ensaio anterior, porém é realizado com o adensamento inicial na amostra.

- Lento: : A envoltória de resistência obtida no final do ensaio é em função das tensões efetivas. (Mantém a valvula aberta de saida de água)

Procedimentos do ensaio:

1º Após talhagem da amostra indeformada, monta-se a mesma no suporte entre conjuto de pedra porosa e papel filtro. Após devido o isolamento com membrana latex, possiciona-se a amostra na camara de vidro para o inicio do ensaio.

2º Satura-se a camara aplicando sobre o corpo de prova uma tensão e a seguir aplica-se uma contra pressão através da saturação do corpo de prova. A resultante exercida sobre o corpo de prova é a tensão confinante (sigma3 – Fixa durante todo o ensaio).

3º Após realização ou não de adensamento da amostra, inicia-se o ensaio aplicando uma tensão normal (sigma1) a uma velocidade constante até que ocorra a ruptura do corpo de prova.

4º Após o ensaio é obtido um par de valor de tensões (sigma 1 e 3) e deve-se realizar pelo menos mais dois ensaios de modo a obter a envoltória de resistência do solo.

Conclusões teóricas de Mohr:

- A máxima tensão de cisalhamento (em módulo) ocorre em planos que formam 45º com os planos principais.

- A máxima tensão de cisalhamento é igual a semi diferença das tensões principais.

- As tensões de cisalhamento em planos ortogonais são numericamente iguais, mas de sinal oposto.

Exercício 1: Em uma série de ensaios de cisalhamento direto realizados sobre o mesmo material, foram obtidos os seguintes resultados

1

2

3

TENSÃO NORMAL

1

2

4

TENSÃO CISALHAMENTO

0,75

1,31

2,4

Determinar a envoltória de resistência do solo e o valor das tensões no plano principal maior e menor, para o ensaio dois, na ruptura.

Exercício 2: Uma amostra de solo foi submetida a uma série de ensaios triaxiais adensado rápidos e apresentou uma envoltória de resistência S = 0,6 + sigma . tg20º (kg/cm²). Em dois desses ensaios cuja a pressão de confinamento na camara era de 3 e 5 kg/cm², foram medidas as pressões neutras na ruptura apresentando valores de 0,8 e 1,8 kg/cm² respectivamente.

- Determinar a envoltória de resistência drenada (lento) dessa amostra.

- Estimar a resistência de um elemento desse solo em um plano horizontal situada a uma profundidade de 15m, supondo total dissipação das pressões neutras.

Dados: peso especifico natural = 18kn/m³ peso espcifico sat = 20 kn/m³ nivel d’agua = -10m.

Exercicio 3: Uma areia pura apresenta ângulo de atrito = 30º. Se um corpo de prova deste solo for submetido a tensões principais maior de 2 kg/cm² e menor de 1,5 kg/cm² o mesmo romperá? Aplicando-se uma tensão confinante igual a 1 kg/cm² e tensão normal de 4 kg/cm², o corpo de prova romperá?

Exercício 4: Em um ensaio adensado rápido romperam-se dois corpos de prova obtendo-se os seguintes resultados:

Sigma 3

Sigma 1

Pressão neutra

1

2

3,5

1,4

2

4