O que se entende por analise drenada e não drenada da estabilidade de um talude? Em que casos cada tipo deve ser empregado?
Passo 1
Beleza, a questão pede para a gente entender dois jeitos de analisar a estabilidade de um talude: drenado e não drenado. Isso faz parte de Mecânica dos Solos, mais especificamente de teoria de resistência ao cisalhamento. Para resolver, a gente vai precisar saber o que é tensão total, tensão efetiva, pressão de poro e parâmetros de resistência (c’, φ’ para drenado e c_u, φ_u para não drenado).
Passo 2
Definindo análise drenada
- Teoria: em materiais permeáveis (areias, por exemplo) ou em situações de longo prazo, a água nos vazios do solo tem tempo de escapar.
- O que muda: a resistência ao cisalhamento é calculada pelos parâmetros de tensões efetivas, isto é, usando
onde
- τ é a tensão de cisalhamento máxima,
- σ é a tensão normal total,
- u é a pressão de poro (que já se dissipou),
- c’ e φ’ são coesão e ângulo de atrito efetivos.
- Conclusão: como a água “saiu” do solo, a gente usa esses parâmetros efetivos e fala que é uma análise drenada.
Passo 3
Definindo análise não drenada
- Teoria: em solos de baixa permeabilidade (argilas) ou em situações de curto prazo (carregamento rápido, terremoto, escavação veloz), a água não consegue escapar do solo e gera pressão de poro adicional.
- O que muda: a gente não deixa a pressão de poro se dissipar, então calcula a resistência com tensões totais e usa parâmetros não drenados, geralmente
(se φ_u ≈ 0°, simplificação comum)
onde c_u é a coesão não drenada, medida em ensaio triaxial rápido ou corte direto sem dreno.
3) Conclusão: como a água “continua presa” nos vazios, a gente faz uma análise não drenada usando c_u (e eventualmente φ_u).
onde c_u é a coesão não drenada, medida em ensaio triaxial rápido ou corte direto sem dreno.
3) Conclusão: como a água “continua presa” nos vazios, a gente faz uma análise não drenada usando c_u (e eventualmente φ_u).
Passo 4
Quando usar cada tipo
- Drenado:
- Longo prazo (vários dias, meses ou anos)
- Solos permeáveis (areias, cascalhos)
- Sinal de água estabilizado (não há variação rápida do nível freático)
- Não drenado:
- Curto prazo (manobra rápida, sismo, escavação imediata)
- Solos pouco permeáveis (argilas)
- Quando não há tempo suficiente para dissipar a pressão de poro
Resposta
Análise drenada considera que a água dos poros teve tempo de sair, então usa tensões efetivas (c’, φ’) e vale para longo prazo em solos permeáveis. Análise não drenada ignora a dissipação de pressão de poro, usa tensões totais (c_u e, às vezes, φ_u) e vale para curto prazo em solos de baixa permeabilidade ou carregamento rápido.