Questão 05 ( \mathbf{2 , 5 0} pontos): FUNIVERSA - 2015 - UEG - Analista de Gestão Administrativa - Engenharia Civil
De acordo com Karl Terzaghi, a tensão normal total aplicada em um plano qualquer em um solo saturado decorrente das forças que agem nele, como por exemplo, devido ao peso de uma estrutura, é a soma de duas parcelas: a poropressão e a tensão efetiva. Acerca desse assunto, assinale a alternativa correta.
a) Os efeitos mensuráveis causados pelas variações de tensões nos solos, como deformações, adensamento, resistência ao cisalhamento etc. são devidos a variações na tensão total do solo.
b) A tensão efetiva é aquela que é transmitida pela fase liquida.
c) A tensão efetiva é aquela que é transmitida juntamente pela fase líquida e pelos contatos entre os grãos do solp.
d) Aporopressão é aquela que é transmitida pelos contatos entre os grãos do solo.
(e) A tensão efetiva é aquela que é transmitida pelos contatos entre os grãos do solo.
\gamma d s=\frac{M_{s}}{V_{t}}

Passo 1

O enunciado pede que eu escolha a alternativa correta sobre o enunciado de Karl Terzaghi relativo às tensões em solos saturados. Informação relevante fornecida no enunciado e itens a analisar:
  • Há cinco alternativas (a),(b),(c),(d),(e) que descrevem relações entre tensão total, poropressão e tensão efetiva.
  • Foi apresentada a expressão \gamma d s=\frac{M_{s}}{V_{t}} no enunciado (não há contexto adicional sobre essa fórmula; eu a vejo escrita, mas ela não é necessária para decidir sobre a definição de tensão efetiva).
  • Preciso indicar qual alternativa descreve corretamente a definição e os efeitos associados à tensão efetiva/poropressão segundo Terzaghi.

Passo 2

Vamos entender as definições fundamentais (passo-a-passo, sem pressa):
  • Definição das tensões em um solo saturado: quando aplicamos uma carga sobre um solo saturado, parte da carga é suportada pela água nos vazios e parte é transmitida pela estrutura sólida (contatos entre grãos). Terzaghi formalizou isso com a relação entre três quantidades:
\sigma = \sigma' + u
onde:
  • \sigma é a tensão total aplicada (por exemplo, a tensão vertical causada pelo peso de uma estrutura) — representa a força por unidade de área total no plano considerado;
  • \sigma' é a tensão efetiva — a parte da tensão transmitida pela estrutura sólida (contatos entre grãos);
  • u é a poropressão — a pressão exibida pela água nos poros; atua em todas as direções e é transmitida pela fase líquida.
  • Por que essa distinção é importante? Porque os efeitos mecânicos do solo que conseguimos medir (deformação, adensamento, resistência ao cisalhamento) dependem de como a carga é finalmente levada pela estrutura sólida, ou seja, da variação de \sigma'. A poropressão u não contribui diretamente para o atrito entre grãos ou para a sustentação que o esqueleto sólido oferece — ela contribui para a parte isotrópica de pressão, mas não para a resistência ao cisalhamento.

Passo 3

Expliquei as definições; agora relaciono isso com cada alternativa e mostro por que cada uma é certa ou errada:
  • (a) “Os efeitos mensuráveis causados pelas variações de tensões nos solos, como deformações, adensamento, resistência ao cisalhamento etc. são devidos a variações na tensão total do solo.”
    Análise: incorreto. Esses efeitos dependem de variações na tensão efetiva \sigma', não na tensão total \sigma. Se a poropressão u varia de modo a compensar variações em \sigma mantendo \sigma' constante, o comportamento mecânico do solo não muda. Portanto (a) é falsa.
  • (b) “A tensão efetiva é aquela que é transmitida pela fase liquida.”
    Análise: incorreto. A tensão transmitida pela fase líquida é a poropressão u. A tensão efetiva \sigma' é transmitida pela rede de contatos entre os grãos (fase sólida). Portanto (b) é falsa.
  • (c) “A tensão efetiva é aquela que é transmitida juntamente pela fase líquida e pelos contatos entre os grãos do solp.”
    Análise: incorreto. A tensão total \sigma é compartilhada entre u (fase líquida) e \sigma' (contatos sólidos). Mas a tensão efetiva é especificamente a parcela transmitida pela fase sólida (contatos entre grãos), não “juntamente” pela fase líquida. Portanto (c) é falsa.
  • (d) “A poropressão é aquela que é transmitida pelos contatos entre os grãos do solo.”
    Análise: incorreto. A poropressão u é transmitida pela água nos vazios, não pelos contatos sólidos. Portanto (d) é falsa.
  • (e) “A tensão efetiva é aquela que é transmitida pelos contatos entre os grãos do solo.”
    Análise: correto. Essa é exatamente a definição de Terzaghi: \sigma' é a tensão transmitida através do esqueleto sólido (contatos grano-a-grão) e é a responsável pelos comportamentos mecânicos observáveis do solo (deformações, adensamento, resistência ao cisalhamento).

Passo 4

Um exemplo prático e rápido para fixar (bem mastigado): suponha que, no plano considerado, a tensão total vertical valha \sigma=100\\ \mathrm{kPa} e a poropressão seja u=40\\ \mathrm{kPa}. Então a tensão efetiva é
\sigma'=\sigma-u=100-40=60\\ \mathrm{kPa}.
Se por alguma razão a poropressão subir para u=60\\ \mathrm{kPa} (por exemplo, carregamento rápido que ainda não permitiu drenagem), mantendo \sigma=100\\ \mathrm{kPa}, teremos \sigma'=40\\ \mathrm{kPa}: a resistência e a rigidez do solo cairiam porque \sigma' diminuiu, mesmo que \sigma não tenha mudado. Isso ilustra por que os efeitos mensuráveis seguem \sigma', não \sigma.

Passo 5

Conclusão direta com base nas definições e no raciocínio acima: a única alternativa correta é a (e). Força e coragem: na prova, se vir uma questão sobre Terzaghi, lembre-se sempre da equação \sigma=\sigma'+u e da regra prática — o que manda no comportamento do solo é a tensão efetiva \sigma'.

Resposta

e) A tensão efetiva é aquela que é transmitida pelos contatos entre os grãos do solo.

Exercícios relacionados