Os 3 tipos de Recalque na Mecânica dos Solos

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Figura 1 – Torre de Pisa. Fonte: http://analise-do-irreal.blogspot.com

A compressão é causada pela ação de expulsão da água ou do ar dos espaços vazios do solo, aumentando seu grau de compactação e causando o deslocamento das partículas de solo. Esse deslocamento do solo é chamado de recalque ou assentamento do solo, podendo causar diversos problemas em obras, causando trincas e podendo até levar a ruptura dependendo da estrutura. Dessa forma, precisamos determinar a compressibilidade do solo a qual e pode ser dividido em 3 categorias:

  • Recalque Elástico ou Imediato (Immediate or Elastic Settlement): É a deformação elástica dos solos secos, úmidos ou saturados.
  • Recalque por adensamento primário (Primary Consolidation Settlement): É resultado da alteração do volume em solos coesivos saturados.
  • Recalque por adensamento secundário (Secondary consolidation Settlement): É resultado do ajuste plástico da estrutura do solo.

Aprenda a dimensionar Filtros na Mecânica dos Solos

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A percolação que ocorre em solos pode levar grãos finos para um material mais grosso, com o tempo esse carreamento pode resultar na colmatação dos vazios e consequentemente em problemas dependendo do tipo de obra.

Com isso, a distribuição granulométrica dos materiais grossos deve ser adequada para evitar a colmatação. Essa escolha e adequação da granulometria dos materiais grossos é chamada de filtro.

Como verificar a estabilidade dos taludes através do Método de Fellenius

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O cálculo da estabilidade de taludes é um assunto abordado em disciplinas de graduação, geralmente com o nome de Obras de Terra. Diversos são os métodos de cálculo disponíveis para essa verificação na mecânica dos solos, sendo muitas vezes uma escolha do engenheiro e calculista qual deles utilizar. Na prática de escritórios de engenharia são utilizados softwares que facilitam o cálculo e nesse artigo vamos tratar sobre um dos métodos empregados  e citar softwares utilizados em escritórios de geotecnia.

O método de Fellenius juntamente com o método de bishop são chamados de métodos das fatias, sendo os mais utilizados para o estudo da estabilidade de taludes. O método de fatias consiste em:

  • Dividir o talude em fatias de base com material único.
  • As tensões da base são geradas pelo peso da fatia.
  • calcula-se o equilíbrio do conjunto pela equação de equilíbrio em relação ao centro do círculo.

A Importância do Fator de Segurança para Estabilidade de Taludes

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Os taludes são superfícies de solo que formam um ângulo com o plano horizontal, e podem ser tanto naturais quanto artificiais. Essas superfícies estão sujeitas a alguns tipos de rupturas, sendo elas por queda, por tombamento ou por escorregamento.

  • Ruptura por Queda (Fall): Ocorre devido o desprendimento do solo ou fragmentos de rochas dos taludes.
  • Tombamentos (Topples): É o movimento de rotação da massa de solo ou rochas no eixo abaixo do centro de gravidade.
  • Escorregamento (Slide): É o movimento descendente da massa de solo que ocorre na superfície de ruptura. A Figura 1 ilustra o escorregamento.

O Ensaio de Cisalhamento direto

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Existem diversas maneiras de determinar a resistência ao cisalhamento dos solos, dentre elas podemos destacar o ensaio de cisalhamento direto, ensaio triaxial, ensaio de cisalhamento simples, triaxial de deformação plana e o cisalhamento angular. Nesse artigo daremos foco no ensaio de cisalhamento direto.

O ensaio de cisalhamento direto é a forma mais antiga e fácil para determinar a resistência ao cisalhamento do solo, onde o equipamento necessário é uma caixa metálica para colocar o corpo de prova, e é aplicada uma força horizontal forma a separar a caixa.

O Conceito de Resistência ao Cisalhamento do Solo

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A resistência ao cisalhamento do solo é definida como a resistência interna por área específica que a massa de solo pode oferecer para resistir a ruptura e deslizamentos ao longo de um plano.

Em 1990, Mohr apresentou uma teoria que afirma que a massa de solo atinge a ruptura devido a combinação entre tensões normais e tensões de cisalhamento, ou seja, não é devido a tensões máximas normais ou de cisalhamento isoladas.

Entenda o conceito de Tensões in situ na Mecânica dos solos

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O cálculo de tensões e deformações é importante em todas as área da engenharia, na mecânica dos solos não seria diferente. As tensões in situ são as tensões em que o solo está submetido a determinada profundidade em situações normais. A tensão é função da profundidade, do peso específico do solo e da água.

A tensão total em uma profundidade “x” da Figura 1 é definida pela Equação 1.

Como determinar o Índice de Liquidez e a Atividade de um Solo

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Fonte: Autor desconhecido

O solo apresenta diversas consistências com base na umidade que apresenta. Quando o solo passa do estado sólido para Semissólido, a umidade é chamada de Limite de Contração. Do estado semissólido para plástico, ocorre o Limite de Plasticidade, e do estado plástico para líquido, chamado de Limite de Liquidez.

Como determinar o Limite de Liquidez em Solos

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Fonte: http://www.torresgeotecnia.com.br

O solo quando submetido a um certo teor de umidade pode adquirir comportamentos diferentes, podendo ser Solido, Semi-sólido, Plástico ou Líquido. O Teor de umidade em que ocorre a transição do estado sólido para o semi-sólido é chamado de Limite de Contração (LC), do semi-sólido para plástico é chamado de Limite de Plasticidade (LP) e de Plástico para Liquido é chamado de Limite de Liquidez (LL). Nesse artigo daremos ênfase ao Limite de Liquidez.

Como determinar o Limite de Plasticidade em Solos

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Fonte: Autor desconhecido

Como tratado anteriormente, o solo apresenta 3 propriedades que conforme ocorre o aumento do teor de umidade muda-se o seu comportamento. O limite de plasticidade é definido como o teor de umidade em que o solo fino passa o estado semi-sólido para o plástico.

O limite de plasticidade é determinado através do ensaio descrito na NBR 7180 e DNER 82/94 conforme DNER 041/94, que consiste em determinar a umidade em que um corpo de prova quando moldado sobre uma placa de vidro na forma de um cilindro de 3mm de diâmetro e 100mm de comprimento começa a fraturar. A Figura 1 ilustra o ensaio.

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