Comente a seguinte afirmação: A resistência dos solos também é controlada pela tensão efetiva. Maiores níveis de tensão efetiva (tensões normais entre grãos) fornecem ao solo uma maior capacidade de resistir a tensões cisalhantes.
A resistência ao cisalhamento de um solo depende do atrito e da coesão entre os grãos, os quais são controlados diretamente pela tensão efetiva. Quanto maior a tensão efetiva, maior o contato entre as partículas, aumentando a resistência ao deslizamento entre elas. Por isso, o controle da poropressão é essencial em obras de engenharia.
A resistência ao cisalhamento de um solo depende do atrito e da coesão entre os grãos, os quais são controlados diretamente pela tensão efetiva. Quanto maior a tensão efetiva, maior o contato entre as partículas, aumentando a resistência ao deslizamento entre elas. Por isso, o controle da poropressão é essencial em obras de engenharia.
Passo 1
O enunciado pede para comentar a ideia de que “a resistência dos solos é controlada pela tensão efetiva”, ou seja, quanto maior a tensão normal entre grãos, maior a capacidade de resistir a esforços de cisalhamento. O conteúdo envolvido é Mecânica dos Solos, em particular o princípio de tensão efetiva de Terzaghi e o critério de resistência ao cisalhamento de Mohr-Coulomb.
Passo 2
Definimos a tensão efetiva como a diferença entre a tensão total e a pressão de poros. Em notação:
onde
é a tensão total aplicada ao solo e
é a pressão da água nos poros. A tensão efetiva
representa a componente das cargas que realmente é transmitida pelas cadeias de contato entre os grãos.
Passo 3
O critério de Mohr-Coulomb relaciona a tensão de cisalhamento máxima
que o solo suporta com a tensão efetiva normal
:
aqui
é a coesão efetiva e
é o ângulo de atrito interno efetivo. Essa fórmula mostra explicitamente que o termo
cresce quando
aumenta, elevando, portanto, a resistência ao cisalhamento.
Passo 4
Quando a poropressão
aumenta (por exemplo, por carregamento rápido sem drenagem), a tensão efetiva
diminui, reduzindo a parte da carga suportada pelos contatos granulares e, consequentemente, a resistência ao cisalhamento. Por isso, em obras de terra e barragens, controla-se cuidadosamente o escoamento de água (drenagem e alívio de poropressão) para manter
elevado e garantir estabilidade.
Resposta
A afirmação está correta porque, segundo o princípio de tensão efetiva de Terzaghi e o critério de Mohr-Coulomb, a resistência ao cisalhamento de um solo depende diretamente de
. Maiores tensões efetivas aumentam a força normal entre grãos, ampliando o atrito interno e, via
, elevam a capacidade de resistência do solo. O controle da poropressão é, portanto, essencial para manter
elevado em projetos de engenharia geotécnica.