mecanica dos solos

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    08-Dec-2015

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adensamento - teoria

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  • MECNICA DOS SOLOS APLICADA S FUNDAES

    AULA 22/09/2015

    Prof. MSc. Thas Helena Martinetti

  • AULA 06 SEMANA DATA Tema 1 19/08 Apresentao do curso. Mtodos e Processos da Mecnica das Rochas - Ok

    2 25/08 Mtodos e Processos da Mecnica das Rochas. Ok

    3 01/09 Teoria do Adensamento. - Ok

    4 08/09 Teoria do Adensamento. OK

    5 15/09 Exerccios de aplicao. Ok

    6 22/09 Mtodos de Investigao Geotcnica. OK

    7 29/09 Avaliao Parcial 8 06/10 Mtodos de Investigao Geotcnica.

    9 07/10 Mtodos de Investigao Geotcnica.

    01 13/10 Exerccios de aplicao.

    11 19/10 Recalques.

    12 20/10 Recalques.

    13 27/10 Recalques.

    14 03/11 Exerccios de aplicao.

    15 01/11 Capacidade de Carga de Solo Superficial.

    16 17/11 Capacidade de Carga de Solo Superficial.

    17 24/11 Exerccios de aplicao.

    18 01/12 Prova Escrita Oficial. 19 08/12 Reviso e preparao para avaliao substitutiva.

    20 15/12 Prova Substitutiva.

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    ATPS 2,0 PONTOS EXERCCIOS EM AULA (AULA 01, AULA 02, AULA 3) ENTREGA EM GRUPOS DE AT 4 PESSOAS DATA DA ENTREGA: PROVA P1 DATA DA P1: 29/09/2015 P1 COM CONSULTA (APENAS MATERIAIS IMPRESSOS)

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    REVISO

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    MOVIMENTOS DE TERRAS Entende-se por movimentos de terras, todas as alteraes intencionais na forma dos terrenos quer por escavao quer por aterro. O terreno pode ser natural ou j modificado.

    DEFINIO DE ATERRO Da mesma forma, pode-se definir aterro como uma obra constituda por um macio artificial de terras. As terras so provenientes, essencialmente, de dois locais: Das zonas das escavaes na linha de corte do traado Das zonas de emprstimo

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    ASSENTAMENTOS DOS ATERROS No se devem fazer fundaes diretas sobre aterros pois todos os aterros so passveis de assentamentos. Contudo, em casos muito especiais podem ser utilizados para fundaes desde que se utilizem tcnicas especializadas de compactao. Assim dependendo do fim em vista, h regras de estabilizao que devem ser sempre tidas em conta.

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    Razes para os assentamentos Consolidao dos materiais que por efeito do corte aumentaram de volume (empolamento) alterando a arrumao natural das partculas e criam bolsas de ar que funcionam como almofadas resistindo a uma nova arrumao. Como todos os solos so porosos, a porosidade depois do empolamento pode atingir valores na ordem dos 20%. A porosidade varia com a textura do solo e na razo inversa da dimenso das partculas constituintes do solo. Os poros podem estar preenchidos com gua ou ar.

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    Razes para os assentamentos A consolidao corresponde a uma arrumao das partculas slidas reduzindo, assim, a dimenso e a quantidade de poros por compresso e expulso de ar e expulso de gua em excesso. Quando um solo muito poroso e por isso capaz de armazenar grandes quantidades de gua, h uma maior dificuldade para se compactar o solo. A gua desloca-se lateralmente devido ao efeito de presso superior prejudicando a estabilizao do aterro.

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    Razes para os assentamentos Quando um solo possui a mesma quantidade de poros mas de menores dimenses, armazenando assim menos quantidade de gua, esta gua mais facilmente expulsa por escoamento. Para aterros pouco espessos, os solos arenosos e solos argilo- arenosos podem conduzir falsa estabilizao quando existe a possibilidade de responderem compactao com deslocaes laterais alternadas. Para cada solo, h que verificar o seu comportamento, o seu estado limite e relacion-los com o tipo, estado e inclinaes da base de assentamento.

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    EXERCCIOS

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    Exerccio 1: Nos trabalhos de terraplenagem, sabendo-se que a relao entre o volume de material no corte e o volume de material solto de terra comum seca 0,80, a porcentagem de empolamento ? Exerccio 2: Calcular o volume em metros cbicos de solo necessrio para elevar em 0,50m um terreno de 15.000 m de rea. Quantas caambas de 9 m devem ser adquiridas?

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    Principais tipos de ocorrncias indesejveis:

    Presses ocasionadas pelo peso prprio e por cargas mveis trafegando sobre o aterro promovem o adensamento (decorrente do escoamento de gua, expulsa dos vazios do solo, quando estes diminuem). SEMPRE EXISTIR ADENSAMENTO E RECALQUE, mas este dever ser previsto e mantido sob controle.

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    Principais tipos de ocorrncias indesejveis:

    b) Ruptura por afundamento : Quando uma camada subjacente ao aterro for de capacidade de suporte muito baixa e de grande espessura, o corpo do aterro sofre um deslocamento vertical e pode afundar por igual no terreno mole, expulsando lateralmente o material ruim, com a formao de bulbos.

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    Principais tipos de ocorrncias indesejveis:

    c) Ruptura por escorregamento Ocorre quando o aterro construdo sobre uma camada mole, de baixa resistncia ao cisalhamento, que se apia sobre outra camada mais resistente. Na ocasio de chuvas intensas, a camada pouco resistente tem seu teor de umidade aumentado, tornando ainda mais baixa a resistncia ao cisalhamento.

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    SOLUES: Quando o subleito for fraco, composto por solos muito moles, com grandes porcentagens de matria orgnica, solos brejosos ou turfosos, deve-se adotar alguma medida visando estabilizar o terreno de fundao antes da execuo do aterro. Pode-se tentar promover a estabilizao do material pouco resistente ou remov-lo, com substituio do solo por outro mais adequado. Sempre se adota a soluo mais econmica.

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    a) REMOO DO SOLO RUIM E SUBSTITUIO POR MELHOR: Geralmente a remoo feita por dragas, com imediata substituio por material arenoso, que permita a percolao da gua. Uma boa tcnica a operao por faixas alternadas, com esgotamento da gua que se acumula no fundo atravs de bombas de suco ou, se a topografia permitir, por valas de escoamento. As vantagens desse processo residem na rapidez de execuo e na possibilidade de se saber com certeza se todo o material imprestvel foi, de fato, removido, garantindo-se a homogeneidade do aterro. b) DESLOCAMENTO DO MATERIAL INSTVEL: O prprio peso do aterro utilizado para deslocar o material original, quando este for muito mole.

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    b) DESLOCAMENTO DO MATERIAL INSTVEL: O prprio peso do aterro utilizado para deslocar o material original, quando este for muito mole. O aterro feito aos poucos, em setores, e o material mole vai sendo expulso medida que a altura do aterro cresce.

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    c) DRENOS VERTICAIS DE AREIA, COM COLCHO DE AREIA, para acelerar o adensamento : Como o adensamento um fenmeno lento, pode ser acelerado para adequar-se ao tempo da construo, fazendo-se furos (sonda rotativa ou cravao de tubos drenantes), com o contedo lavado por jatos dgua e preenchido com areia. Uma camada de areia (colcho) lanada sobre o topo dos drenos, para que a gua drenada possa sair quando pressionada pelo aterro em execuo. O dimensionamento dos drenos funo dos coeficientes de percolao da gua. Em geral, os dimetros variam de 20 a 60 cm, com espaamento da ordem de dez vezes o valor do dimetro (2 a 6 m).

  • AULA 06 AULA 01

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    d) Emprego de BERMAS DE EQUILBRIO: As bermas de equilbrio funcionam como contra-pesos, evitando a formao de bulbos e o deslocamento do material instvel. Quando o solo mole no agentar nem o peso da berma necessria para dar estabilidade ao aterro, constroem-se bermas adicionais, de espessuras menores que a inicial.

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    e) EMPREGO DE SOBRECARGAS: fazer o aterro com cota excessiva, para que o peso acelere o recalque com a expulso do material sem capacidade de suporte. Evitar ruptura do solo instvel e afundamento do solo de aterro. Depois de tempo suficiente, quando no se observam mais recalques, remover o excesso, que pode ser reutilizado.

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    COMPACTAO DE ATERROS

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  • AULA 06 AULA 01

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    Mtodos e Processos da Mecnica das Rochas

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    Introduo: Rochas so materiais slidos consolidados, formados naturalmente por agregados de matria mineral ou minrios, que se apresentam em grandes massas ou fragmentos. As principais propriedades que distinguem uma rocha de um solo so a coeso interna e a resistncia a trao. A coeso interna a fora que liga as partculas umas as outras (ligao entre os tomos). Este valor difere da coeso aparente, que resultante do atrito entre as partculas quando submetidas s foras de cisalhamento. Exemplo de coeso nula a areia, mas pode apresentar coeso aparente de 4,34 kg/cm. A resistncia a trao pode ser nula num solo. Mas entre o solo e a rocha pode existir uma trao uniaxial de 1MPa.

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    Os projetos de engenharia de rochas podem ser agrupados em sete categorias: (a) fundaes: as rochas so um excelente material de fundao, mas podem ser fraturados e alterados. necessrio estabelecer a competncia da rocha em relao a sua capacidade de suportar a carga para nveis tolerveis de deformao. (b) taludes: a mecnica das rochas pode identificar o risco de ruptura do talu