ESTADO DE MATO GROSSO
SECRETARIA DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO
CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
Introdução | Cálculo do recalque por adensamento|
RECALQUE POR ADENSAMENTO
Esse recalque é típico das argilas saturadas e resulta de alterações
volumétricas (redução do índice de vazios) devido a expulsão da água
dos vazios do solo em função de um carregamento aplicado à camada
argilosa.
O recalque de adensamento se processa com a dissipação do excesso
de poropressões, é gerado pelo carregamento aplicado e ocorre
lentamente com o decorrer do tempo devido a baixa permeabilidade das
argilas.
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ÍNDICE DE VAZIOS
O índice de vazios é uma propriedade física dos solos, e exprime a razão
entre o volume ocupado pelos vazios (geralmente ocupados por ar ou
líquidos) e o volume ocupado pela parte sólida.
Onde:
Vv= volume dos vazios;
Vs= volume dos sólidos.
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CÁLCULO DO RECALQUE DE ADENSAMENTO (ρc) DE UMA CAMADA ARGILOSA SATURADA
DE ESPESSURA TOTAL INICIAL H0 QUE PASSOU POR UMA VARIAÇÃO DO ÍNDICE DE VAZIOS
Δe.
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CÁLCULO DO RECALQUE DE ADENSAMENTO (ρc) DE UMA CAMADA ARGILOSA SATURADA
DE ESPESSURA TOTAL INICIAL H0 QUE PASSOU POR UMA VARIAÇÃO DO ÍNDICE DE VAZIOS
Δe.
H0 = altura inical da camada
Hv0 = altura inicial dos vazios
Hvf= altura final dos vazios
Hs= altura dos sólidos
A= área transversal
ρc=recalque de adensamento
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CÁLCULO DO RECALQUE DE ADENSAMENTO (ρc) DE UMA CAMADA ARGILOSA SATURADA
DE ESPESSURA TOTAL INICIAL H0 QUE PASSOU POR UMA VARIAÇÃO DO ÍNDICE DE VAZIOS
Δe.
Admitindo que a compressão ocorra somente na direção vertical (a área A
permanece constante) e que os sólidos e a água sejam incompressíveis,
a variação de volume da camada pode ser calculada como:
Onde:
Vv0= volume inicial dos vazios;
Vvf= volume final dos vazios.
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CÁLCULO DO RECALQUE DE ADENSAMENTO (ρc) DE UMA CAMADA ARGILOSA SATURADA
DE ESPESSURA TOTAL INICIAL H0 QUE PASSOU POR UMA VARIAÇÃO DO ÍNDICE DE VAZIOS
Δe.
A partir da definição do índice de vazios, tem-se que:
Onde:
e0= índice de vazios inicial da camada;
ef= índice de vazios final da camada.
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CÁLCULO DO RECALQUE DE ADENSAMENTO (ρc) DE UMA CAMADA ARGILOSA SATURADA
DE ESPESSURA TOTAL INICIAL H0 QUE PASSOU POR UMA VARIAÇÃO DO ÍNDICE DE VAZIOS
Δe.
Com isso:
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CÁLCULO DO RECALQUE DE ADENSAMENTO (ρc) DE UMA CAMADA ARGILOSA SATURADA
DE ESPESSURA TOTAL INICIAL H0 QUE PASSOU POR UMA VARIAÇÃO DO ÍNDICE DE VAZIOS
Δe.
Segundo a figura:
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CÁLCULO DO RECALQUE DE ADENSAMENTO (ρc) DE UMA CAMADA ARGILOSA SATURADA
DE ESPESSURA TOTAL INICIAL H0 QUE PASSOU POR UMA VARIAÇÃO DO ÍNDICE DE VAZIOS
Δe.
Levando as duas relações anteriores na Equação (2) e considerando que
a área transversal A é constante, chega-se à seguinte equação, para o
cálculo do recalque de adensamento:
A altura dos sólidos da camada pode ser calculada a partir da altura inicial
da camada (H0) e do índice de vazios inicial (e0) considerando que:
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CÁLCULO DO RECALQUE DE ADENSAMENTO (ρc) DE UMA CAMADA ARGILOSA SATURADA
DE ESPESSURA TOTAL INICIAL H0 QUE PASSOU POR UMA VARIAÇÃO DO ÍNDICE DE VAZIOS
Δe.
Levando o valor de Hs obtido acima na Equação (3) chega-se a:
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ANÁLISE
O valor de Δe para o cálculo do recalque de adensamento pode ser
avaliado a partir de resultados de ensaios de adensamento edométrico,
que são geralmente apresentados na forma de gráficos (e x logσ’) como
mostrado a seguir:
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ANÁLISE
Para cálculo do recalque de adensamento é necessário inicialmente
avaliar a tensão σ’0 que atua no campo no ponto onde foi retirada a
amostra para o ensaio de adensamento (normalmente o ponto médio da
camada de argila). Para isso, basta considerar o peso de toda a massa
de solo que se encontra acima desse ponto.
Onde:
γi=peso específico na camada i
hi=altura da camada i
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ANÁLISE
Comparando a tensão σ’0 com a tensão de pré-adensamento, pode-se ter
as seguintes situações:
1ª situação: σ’0 = σ’a (nesse caso, diz-se que a argila é normalmente
adensada, onde a tensão que atua no momento presente na camada de
argila é igual à máxima que a mesma já suportou).
2ª situação: σ’0 < σ’a (nesse caso, diz-se que a argila é pré-adensada, ou
seja, a mesma já esteve submetida a tensões maiores que aquela que
existe atualmente sobre a mesma).
3ª situação: σ’0 > σ’a (nesse caso, diz-se que a argila é parcialmente
adensada, ou seja, a mesma ainda não terminou de se adensar sob a
ação de seu peso próprio).
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ANÁLISE
O cálculo do recalque se adensamento pode ser efetuado a partir da
curva de adensamento virgem do solo no campo, obtida a partir da curva
de laboratório conforme recomendações de Schmertmann.
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ANÁLISE
Considerando a curva de composição virgem no campo, o valor do
recalque de adensamento de uma camada argilosa que sofreu um
acréscimo de tensões Δσ pode ser obtido, segue:
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ANÁLISE
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ANÁLISE
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