a) O valor da tensão efetiva vertical a 4 m de profundidade.

ATIVIDADE PROPOSTA:

ETAPA 1

A determinação das tensões atuantes no interior dos solos é fundamental para a análise de fundações, escavações, aterros, pavimentos e obras geotécnicas em geral. Em solos saturados, parte da tensão total é transmitida pela estrutura formada pelos grãos, enquanto outra parcela é suportada pela água presente nos vazios.

Segundo Pinto (2006), o conceito de tensão efetiva é fundamental para a compreensão do comportamento mecânico dos solos. A tensão efetiva do solo corresponde à parcela da tensão total suportada pelo esqueleto sólido do solo, descontando-se a pressão exercida pela água nos poros. Quando a pressão da água nos poros aumenta, a tensão efetiva tende a diminuir, reduzindo a resistência do solo. Portanto, a tensão efetiva é um dos principais parâmetros utilizados na análise de estabilidade, recalques e capacidade de carga das fundações.

Fonte: PINTO, C. de S. Curso básico de mecânica dos solos: em 16 aulas. 3. ed. São Paulo: Oficina de Textos, 2006.

Uma camada de argila saturada com 4 m de espessura está localizada abaixo de uma camada de areia com 5 m de espessura, enquanto o lençol freático está a 3 m abaixo da superfície. Os pesos específicos saturados da argila e da areia são de 19 e 20 kN/m³, respectivamente. O peso específico seco da areia é de 17 kN/m³ e o da argila é de 16 kN/m³. Determine:

a) O valor da tensão efetiva vertical a 4 m de profundidade.

b) O valor da tensão efetiva vertical a 7,5 m de profundidade.

c) A variação da tensão efetiva vertical atuante a 5 m de profundidade, caso o lençol freático suba até a superfície.

ETAPA 2

A aplicação de uma carga sobre a superfície do terreno provoca uma redistribuição do estado de tensões no interior do maciço, fazendo com que os acréscimos de tensão se propaguem tanto verticalmente quanto lateralmente. Essa distribuição pode ser representada por meio de bulbos de tensões, cuja intensidade tende a diminuir com o aumento da profundidade. Quando fundações estão próximas, seus bulbos podem se sobrepor, provocando interferência entre os carregamentos.

De acordo com Das e Sobhan (2018), o acréscimo de tensão produzido por uma fundação não se restringe à região imediatamente abaixo de sua área de contato, mas se distribui no interior do solo e diminui progressivamente com a profundidade. Assim, a proximidade entre fundações pode alterar o estado de tensões no maciço e influenciar o comportamento de deformação do solo.

Fonte: tradução nossa de: DAS, B. M.; SOBHAN, K. Principles of Geotechnical Engineering. 9. ed. Boston: Cengage Learning, 2018.

Considerando os conceitos de distribuição de tensões no solo, bulbos de tensões e comportamento de fundações, explique como ocorre a interferência entre os bulbos de tensões de fundações próximas e analise de que maneira essa interferência pode influenciar os recalques das fundações. Em sua resposta, considere a sobreposição dos acréscimos de tensão, a distribuição das tensões com a profundidade e a possibilidade de ocorrência de recalques adicionais ou diferenciais.