Recalque - Teoria - Exercícios resolvios

1-      Num solo saturado as fases presentes são apenas a sólida e a líquida que são consideradas incompressíveis. Como então se explica a compressão de um solo saturado? O que acontece com o índice de vazios dos solos, saturados ou não, após serem comprimidos?

A compressão do solo se deve a expulsão do ar presente nos vazios do solo. Dessa forma, qualquer solo, ao ser comprimido (saturado ou não), tem uma redução no índice de vazios.

2-      Descreva o mecanismo de compressão unidimensional dos solos.

O solo como todos os materiais existentes, se dilata nas três dimensões. Contudo, principalmente se tratando de uma parte do solo distante da borda do carregamento, os esforços de dilatação nas direções que formam o plano perpendicular à vertical se cancela para cada volume do solo, pois em todos os lados existem volumes empreendendo os mesmos esforços em direção contrária. A soma desses esforços é nula em todas as direções, menos na vertical.

3-      Estabeleça as hipóteses e a expressão de recalques unidimensionais, em função da variação do índice de vazios. Esta expressão aplica-se a que tipos de solos?

No caso do recalque unidimensional cada um dos elementos “B x L” de cada camada vai ser comprimido verticalmente (e contido lateralmente, de modo a impedir deformações horizontais). Os sólidos em si são relativamente incompressíveis, mas podem se arranjar num estado mais denso à custa de uma redução do índice de vazios. O ar contido nos vazios, muito compressível, será instantaneamente comprimido, e a água, incompressível, será expulsa. Então o solo nestas condições de carregamento de extensão infinita, sofrerá uma compressão unidimensional através da redução de seu volume de vazios. No entanto, como apenas as camadas de argila do solo sofrem recalques significativos, só vale a pena estabelecer uma relação entre recalque e variação de índice de vazios para argilas, e, sobretudo, a hipótese de recalques unidimensionais só é válida em pontos distantes da borda de carregamento.

4-      Discuta a expressão do recalque em função do índice de vazios (explique como se determina os parâmetros da equação).

Equação:

O recalque, então definido por delta H, é em função de H0, e0 e delta e. H0 é a altura de drenagem, igual à metade da camada considerada, e0 é o índice de vazios inicial e delta e é a variação do índice de vazios. A determinação do índice de vazios, demanda 3 ensaios: Umidade( Wn), massa específica (Pt) e massa específica dos sólidos (Ps).

5-      Qual a finalidade de se obter a curva e x log sigma’, no ensaio de compressão unidimensional (endométrico)?

A finalidade de se obter a curva é a determinação das faixas de índice de vazios onde a reta que representa o solo tem a inclinação Cc e onde ela tem a inclinação Cr, distinguindo tais comportamentos, de compressão e recompressão, respectivamente. Nesse processo, se determina a tensão de pré-adensamento.

Exemplo:

6-      O que é tensão de pré-adensamento? E como se determina?

A tensão de pré-adensamento é a maior tensão sofrida pelo solos em toda a sua história. Ela fica gravada na “memória” do solo. Esse ponto do gráfico e x log sigma’ marca uma diferença no comportamento do solo, da variação da tensão no solo com a variação do índice de vazios, simbolizada pela diferença das inclinações das retas (Cc e Cr).

7-      Como pode ser um solo em relação á tensão de pré-adensamento?

O solo pode ser sub-adensado (RSA<1), normalmente adensado (RSA=1) ou pré-adensado (RSA>1), onde RSA é a razão entre a pressão de pré-adensamento do solo e a pressão efetiva devida ao preso próprio atuante no solo.
O solo sub-adensado só existe na teoria, já que é impossível que a pressão de pré-adensamento do solo seja menor que a pressão efetiva devida ao preso próprio atuante no solo. O valor de RSA = 1 também é teórico. O valores mínimos para a razão estão entre 1,2 e 1,2 (segundo o pesquisador Schmertamann). O solo pré adensado, na verdade representa todos os solos existentes. Os solos teoricamente adensados são pré-adensados por envelhecimento. Outras causas de pré-adensamento são:  erosão dos solos, derretimento das geleiras, movimento das dunas, drenagem de lençóis d’agua e envelhecimento dos solos.

8-      O que é a reta de compressão virgem? Explique-a.

Ao atingir a máxima pressão já sofrida, a pressão de pré adensamento (sigma’), a curva sofre uma inflexão e entra noutra reta, “virgem” de tensões. A declividade da reta virgem de compressão é o Índice de Compressão, Cc = delta e/ ( delta log sigma’).

9-      O que é trecho de recompressão? Explique-o.

Trecho de recompressão é o caminho que o solo percorre enquanto a aplicação de uma tensão permanece inferior á tensão de pré-adensamento. A inclinação da reta de recompressão (Cr) no gráfico e x log sigma é pequena, o que implica pequenas deformações do solo nesse trecho.

10-    Como podemos avaliar, sem a curva  e x log sigma’, as condições de pré adensamento de um solo?

Através de correlações empíricas. Analisa-se a consistência do solo. Quando a tensão efetiva estiver próxima do LL, isso é um sinal de solo normalmente adensado. Quando a umidade natural efetiva estiver próxima do LP, isso é sinal de solo pré-adensado.



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