Porque o coeficiente de tensão lateral no repouso (k0) é definido em termos de tensões efetivas e não em termos de tensões totais.
A compressibilidade de solos depende da capacidade de seus grãos mudarem de posição. Esta mobilidade depende das tensões aplicadas nos grãos. Por este motivo, o parâmetro K0 é definido em termos de tensão efetiva e não em termos de tensão total.
A compressibilidade de solos depende da capacidade de seus grãos mudarem de posição. Esta mobilidade depende das tensões aplicadas nos grãos. Por este motivo, o parâmetro K0 é definido em termos de tensão efetiva e não em termos de tensão total.
Passo 1
O enunciado pergunta por que o coeficiente de pressão lateral ao repouso
é expresso em função de tensões efetivas (
) e não de tensões totais (
). Vamos revisar primeiro o que são tensões totais, tensões de água de poro e tensões efetivas, e depois ver como isso afeta o comportamento do solo.
Passo 2
Toda tensão total
que atuamos num volume de solo se divide em duas partes:
onde
– é a tensão efetiva (carregada pela estrutura granular),
– é a pressão de água nos poros.
A tensão efetiva é a única que “aperta” os grãos de solo e controla o adensamento e o atrito interno.
–
–
A tensão efetiva é a única que “aperta” os grãos de solo e controla o adensamento e o atrito interno.
Passo 3
O coeficiente
no estado de repouso é definido como a razão entre as tensões horizontais e verticais efetivas:
Isso faz sentido porque deslocamentos e deformações do solo dependem apenas de como a rede de grãos está comprimida, ou seja, de
. A pressão de poro
é suportada pelo fluido e não gera atrito entre grãos.
Passo 4
Se usássemos tensões totais, estaríamos incluindo
na conta de
. Mas como
não contribui para o atrito ou rearranjo dos grãos, ele não influencia diretamente a rigidez ou a deformação do solo. Logo, expressar
em termos de tensões totais misturaria efeitos de fluido (água) e de solo, perdendo a relação direta com o comportamento mecânico do esqueleto granular.
Passo 5
Resumindo, a compressibilidade e o estado de tensões de um solo rígido dependem exclusivamente das tensões efetivas que realmente carregam os grãos. Por isso, sempre definimos o coeficiente
como
e não em função das tensões totais.
Resposta
O
é definido em termos de tensões efetivas porque somente a tensão efetiva
é responsável pelo atrito e pela mobilidade entre os grãos do solo, controlando sua deformação e adensamento; a pressão de poro
não gera esse efeito e, portanto, não deve entrar na definição de
.