Um aterro de 2,0 m de espessura e extensão infinita será construído sobre um terreno constituído por uma camada superior de 5,0 m de areia densa, sobrejacente a uma camada de argila com espessura
. Sob a camada de argila, o substrato é constituído de um material impermeável. O nível dágua atual encontra-se 1,0 m abaixo da superfície do terreno. Sabe-se também que o solo foi pré-adensado pela remoção de
da camada de areia superior, antes de atingir a configuração atual do perfil de solo.
O Quadro abaixo apresenta um resumo dos parâmetros das camadas de solo do terreno e do aterro que será construído.
O Quadro abaixo apresenta um resumo dos parâmetros das camadas de solo do terreno e do aterro que será construído.
CAMADA | PARÂMETROS |
---|---|
AREIA DENSA SUPERIOR |
|
ARGILA ORGÂNICA |
|
ATERRO |
|
ÁGUA |
|
Pede-se:
d) qual a pressão neutra na camada de argila, numa profundidade de 7,0 m abaixo da camada de areia no instante anos, imediatamente após a construção do aterro?
d) qual a pressão neutra na camada de argila, numa profundidade de 7,0 m abaixo da camada de areia no instante
Passo 1
Beleza, aqui o que a gente tem é um aterro de 2 m de altura em cima de 5 m de areia (já pré-removida lá atrás), em seguida vem 12 m de argila saturada e, embaixo, material impermeável. O nível d’água ficava 1 m abaixo da superfície original. A questão (d) pede a “pressão neutra” (ou seja, a pressão de poro
) na argila, a 7 m de profundidade abaixo da areia, no instante
, logo depois de colocar o aterro.
Disciplina: Mecânica dos Solos – Teoria de tensão efetiva, poropressão e carregamento não drenado. Para resolver, você vai precisar saber:
Disciplina: Mecânica dos Solos – Teoria de tensão efetiva, poropressão e carregamento não drenado. Para resolver, você vai precisar saber:
- Como calcular a pressão hydrostática
por causa do lençol freático. - Que, no instante inicial em solo saturado (término de execução rápida), todo aumento de tensão vertical fica “armazenado” como aumento de pressão de poro (carregamento não drenado).
Passo 2
Primeiro passo prático: calcular a pressão de poro inicial
nessa profundidade, causada só pela coluna d’água.
- Vamos achar a profundidade do ponto em relação ao lençol freático.
- A superfície original do terreno está 1 m acima do lençol.
- Depois do aterro, a superfície subiu +2 m, mas o lençol continua na cota antiga.
- O ponto fica 2 m (aterro) + 5 m (areia) + 7 m (argila) = 14 m abaixo da nova superfície, ou seja, 14 m – 2 m = 12 m abaixo da superfície original.
- Logo, abaixo do lençol freático (1 m abaixo da superfície original) esse ponto está a
m.
- Pressão hydrostática:
Passo 3
Agora o acréscimo de carga vertical instantâneo devido ao aterro de 2 m, num solo saturado sem tempo de drenar (undrained):
Em argila saturada, no instante
, todo esse
vai direto para o poro, ou seja,
Passo 4
Finalmente a pressão neutra total no instante
é a soma da parte hydrostática mais o excesso por não drenagem:
Resposta
A pressão neutra na argila, 7 m abaixo da areia e imediatamente após a construção do aterro, é