Durante as aulas expositivas foram abordadas as hipóteses da teoria do adensamento. Identifique quais são estas hipóteses e discorra sobre as três hipóteses consideradas falhas.
Passo 1
O enunciado pede para listarmos as hipóteses da teoria de adensamento (consolidação unidimensional de Terzaghi) e, dentre elas, apontar e discutir as três que são consideradas falhas. Para isso, vamos primeiro recapitular a formulação clássica de Terzaghi e suas suposições básicas, depois identificar as três hipóteses mais criticadas em aplicações reais.
Passo 2
As hipóteses clássicas da teoria de adensamento de Terzaghi são:
1. O solo é completamente saturado, homogêneo e isotrópico, com coeficiente de permeabilidade constante.
2. A deformação do solo ocorre apenas na direção vertical (compressão unidimensional), isto é, as deformações horizontais são nulas.
3. Os grãos do solo e a água intersticial são incompressíveis (comprimibilidade zero).
4. O escoamento da água intersticial no solo obedece à Lei de Darcy (escoamento laminar).
5. Os coeficientes de permeabilidade e de adensamento
(ou coeficiente de compressibilidade) permanecem constantes durante todo o processo.
6. A carga vertical é aplicada de forma instantânea no instante e se mantém constante ao longo do tempo.
7. A relação entre variação de pressão de poros e deformação do solo é linear (comportamento elástico linear do esqueleto).
1. O solo é completamente saturado, homogêneo e isotrópico, com coeficiente de permeabilidade
2. A deformação do solo ocorre apenas na direção vertical (compressão unidimensional), isto é, as deformações horizontais são nulas.
3. Os grãos do solo e a água intersticial são incompressíveis (comprimibilidade zero).
4. O escoamento da água intersticial no solo obedece à Lei de Darcy (escoamento laminar).
5. Os coeficientes de permeabilidade
6. A carga vertical é aplicada de forma instantânea no instante
7. A relação entre variação de pressão de poros e deformação do solo é linear (comportamento elástico linear do esqueleto).
Passo 3
Discussão da hipótese falha 1 – incompressibilidade dos grãos e da água (hipótese 3):
Na prática, tanto a água quanto os próprios grãos do solo apresentam compressibilidade finita. A água tem um módulo de compressibilidade alto, mas não infinito, e os minerais do solo também deformam-se sob altas pressões. Ignorar essa compressibilidade leva a estimar incorretamente os valores de volume armazenado e de dissipação de pressões de poro, especialmente em centros de carregamento profundo ou em solos muito finos, onde pequenas variações podem alterar significativamente o cálculo de deformações.
Na prática, tanto a água quanto os próprios grãos do solo apresentam compressibilidade finita. A água tem um módulo de compressibilidade
Passo 4
Discussão da hipótese falha 2 – permeabilidade e compressibilidade constantes (hipótese 5):
À medida que o solo adensa, a vazão de água reduz o vazios e altera a estrutura interna, de modo que o coeficiente de permeabilidade varia fortemente com o índice de vazios e a porosidade. Da mesma forma, o coeficiente de compressibilidade
não permanece constante, pois a rigidez do esqueleto depende do nível de tensão efetiva. Tratar esses parâmetros como fixos costuma superestimar ou subestimar a velocidade de adensamento em ensaios de laboratório e em campo.
À medida que o solo adensa, a vazão de água reduz o vazios e altera a estrutura interna, de modo que o coeficiente de permeabilidade
Passo 5
Discussão da hipótese falha 3 – aplicação instantânea de carga (hipótese 6):
Em muitas obras (aterros, fundações, estacas), a carga é aplicada de forma gradual ou em etapas, não instantaneamente. Quando a carga se desenvolve ao longo de dias ou meses, parte da dissipação de pressão de poros ocorre simultaneamente à aplicação, alterando a curva de assentamento versus tempo e invalidando a forma clássica da solução de Terzaghi, que pressupõe um “pulo” instantâneo de tensão total no solo.
Em muitas obras (aterros, fundações, estacas), a carga é aplicada de forma gradual ou em etapas, não instantaneamente. Quando a carga se desenvolve ao longo de dias ou meses, parte da dissipação de pressão de poros ocorre simultaneamente à aplicação, alterando a curva de assentamento versus tempo e invalidando a forma clássica da solução de Terzaghi, que pressupõe um “pulo” instantâneo de tensão total no solo.
Resposta
Hipóteses da teoria de adensamento de Terzaghi:
- Solo saturado, homogêneo e isotrópico, com
constante. - Compressão unidimensional (deformação lateral nula).
- Grãos do solo e água incompressíveis.
- Escoamento da água obedece à Lei de Darcy.
- Coeficientes de permeabilidade
e adensamento constantes. - Carga aplicada instantaneamente e mantida constante.
- Relação linear entre pressão de poros e deformação do solo.
As três hipóteses consideradas falhas em aplicações reais são:
– Grãos do solo e água incompressíveis.
– Permeabilidade e compressibilidade constantes.
– Carga aplicada de forma instantânea.
– Grãos do solo e água incompressíveis.
– Permeabilidade e compressibilidade constantes.
– Carga aplicada de forma instantânea.