Capítulo 11 – Consolidação primária e secundária
PROBLEMA 11.1
Considere novamente a situação apresentada no Problema 7.3, representada na Figura 11.1:
sobre um estrato aluvionar argiloso NC, com nível freático instalado à superfície do terreno,
construiu-se um aterro de grandes dimensões em planta, com 4m de altura.
50,0 m
4,0 m
aterro arenoso
γaterro = 20 kN/m3
5,0 m
estrato aluvionar argiloso NC
substrato impermeável
Figura 11.1
Considerando γsat=17kN/m3, Cc=0,6, Cs=0,08, einicial=1,3 e cv=1,4×10 -3cm2/s para o estrato
argiloso, calcule:
a) a pressão intersticial, o excesso de pressão intersticial e a tensão efectiva num ponto a
2,5m de profundidade relativamente ao topo do estrato argiloso e situado na projecção
vertical do ponto central do aterro, ao fim de 14 meses;
b) a distribuição da pressão intersticial, do excesso de pressão intersticial e a tensão
efectiva no estrato argiloso ao fim de 14 meses;
c) o assentamento ao fim de 14 meses;
d) o assentamento secundário ao fim de 30 anos, com cα=0,015 e um grau de
consolidação médio de 90% no início da fluência.
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Capítulo 11 – Consolidação primária e secundária
PROBLEMA 11.2
Considere a situação representada na Figura 11.2, em que um estrato arenoso com 4m de
espessura está sobre um estrato argiloso normalmente consolidado com 5m de espessura. Para
o cálculo das tensões considere o ponto A a meio do estrato argiloso. Para os dois solos
considere as características da Tabela 11.1 e que a fundação é rígida e permeável.
Tabela 11.1
Areia
Argila
γsat = 21kN/m3
γh = 17 kN/m3 γsat = 19 kN/m3
einicial=0,88 (no ponto A) Cc=0,30 Cs=0,04 cv=1.2×10-7 m2/s
Areia
4m
N.F.
2m
Argila NC
A
5m
Substrato permeável
Figura 11.2
a) Calcule o deslocamento vertical da superfície do terreno sabendo que o nível freático
subiu da posição representada na Figura 11.2 para a superfície do estrato arenoso
(subida de 2,0m).
b) Quanto tempo demorará a verificar-se 75% do deslocamento calculado na alínea
anterior? Se não resolveu a alínea anterior, considere que o deslocamento foi de 10mm.
c) Após a estabilização do nível freático na superfície do terreno, este desceu para a
fronteira entre o estrato arenoso e o argiloso (descida de 4,0m). Represente, num
diagrama (e, log σ’), toda a trajectória de estado seguida desde a posição inicial do
nível freático (da Figura 11.2) até à nova posição.
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Capítulo 11 – Consolidação primária e secundária
PROBLEMA 11.3
Considere a situação representada na Figura 11.3, em que foi construído um aterro arenoso de
grandes dimensões em planta sobre um estrato argiloso sobreconsolidado (Grau de
sobreconsolidação =2) com o nível freático instalado à superfície inicial do terreno. A camada
argilosa está assente sobre um substrato rochoso rígido permeável. Para o cálculo das tensões
considere o ponto A a meio do estrato argiloso. Para os dois solos considere as características
da Tabela 11.2:
Tabela 11.2
Aterro arenoso
Argila
γsat = 19kN/m
3
γh = 18 kN/m3
einicial =0.75 (no ponto A) Cc=0,30 Cs=0,03 cv=1.2×10-7 m2/s
Aterro arenoso
N.F.
3m
Argila
5m
A
Substrato permeável
Figura 11.3
a) Determine a tensão de cedência do ponto A antes da construção do aterro.
b) Calcule o deslocamento vertical da superfície do terreno devido à construção do
aterro.
c) Calcule o excesso de pressão intersticial, a pressão intersticial e a tensão efectiva no
ponto A 10 meses após a construção do aterro.
d) Determine o tempo que demora a processar-se a consolidação primária. Esse tempo é
maior ou menor do que o tempo necessário se o estrato de fundação fosse
impermeável? Nota: para as duas situações considere que o grau médio de
consolidação é de 90% no final da consolidação primária.
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