O lençol freático no depósito de areia fina está localizado a uma profundidade de 3 metros. A areia tem um peso específico aparente seco de
, Gs de 2,70 e teor de umidade de
. Se o ângulo de atrito interno para a areia é de
, qual é a resistência ao cisalhamento a uma profundidade de 5 metros?
Passo 1
Então, o enunciado diz o seguinte: tem um depósito de areia fina, com lençol freático (linha de água) a 3 m de profundidade. A areia é caracterizada por
- peso específico aparente seco
, - gravidade específica dos grãos
, - teor de umidade
, - ângulo de atrito interno
.
A gente quer saber a resistência ao cisalhamento
(sem coesão, só atrito) a 5 m de profundidade.
Conteúdo: Mecânica dos solos (teoria de tensões efetivas e cisalhamento). Vamos precisar:
Conteúdo: Mecânica dos solos (teoria de tensões efetivas e cisalhamento). Vamos precisar:
- Calcular o estado de tensões (total e efetiva).
- Usar
.
Passo 2
Primeiro, recapitular a teoria de solo saturado e seco:
- Acima do lençol freático (0–3 m) a areia está “seca” (pesa
). - Abaixo (3–5 m) o solo está saturado (peso
). - A tensão efetiva
, onde é a pressão de poros (= peso da água acima). - Depois
.
Passo 3
Vamos achar o índice de vazios
para depois calcular
.
Sabemos que
Sabemos que
logo
Tomando
:
Passo 4
Com
em mãos, a massa unitária saturada é
Passo 5
Agora vamos à tensão total vertical a 5 m (
):
- De 0 a 3 m (solo seco):
→ carga = . - De 3 a 5 m (saturado):
→ carga = .
Então
Passo 6
A pressão de poros
é só a coluna de água de 2 m (de 3 a 5 m):
Logo a tensão efetiva
Passo 7
Por fim, a resistência ao cisalhamento (sem coesão) é
Resposta
A resistência ao cisalhamento a 5 m de profundidade é aproximadamente
.