Questionrio Bsico de Mecnica dos Solos II - Empuxos de Terra

1. O que se entende por empuxo de terra?

O calculo do empuxo ou pressao lateral exercida pelo solo, fundamental para a solucao de problemas de engenharia como muros de arrimo, contencao de tuneis, agulhamentos de taludes.

2. O que empuxo no caso ativo, no caso passivo e em repouso?

i. caso ativo: a resistencia ao cisalhamento do solo atua em conjunto com a estrutura (muro de arrimo) para resistir aos esforcos gravitacionais (tensoes devidas ao peso proprio do solo) e cargas que tendem a movimentar-se para baixo empurrando a estrutura.( a forma mais comum de utilizacao para fins de contencao de terra)

ii. caso passivo: a resistencia ao cisalhamento do solo atua em conjunto com as forcas gravitacionais e sobrecargas para resistir a tendencia de movimentacao da estrutura contra o solo. (utiliza-se este metodo quando queremos apoiar alguma estrutura no solo)

iii. repouso: quando nao ocorre nenhuma movimentacao da estrutura a pressao lateral exercida pelo solo recebe o nome de pressao em repouso, e o caso quando temos paredes de reservatorios completamente enterrados.

3. a) Como se determina o coeficiente de empuxo no repouso? b) Como se determina o empuxo de um solo em que h a influncia do lenol fretico?

a) O empuxo no caso repouso refere-se a situacao em que uma pressao vertical desperta tensoes horizontais numa massa de solo sem que haja deformacoes horizontais.

Po = (g.H.H/2).Ko onde:

Po = pressao horizontal do solo sobre o muro no caso repouso (resultante)

g = massa especifica do solo

H = altura do muro de arrimo

Ko = coeficiente de empuxo de terra no caso repouso

b) deve-se considerar a pressao exercida pelo solo no caso repouso, e somar-se a esta a pressao exercida pela coluna d 'agua a partir do N.A. em questao.

4. Quais so as hipteses usadas na determinao dos empuxos ativo e passivo, pelo mtodo de Rankine?

i. o terrapleno deve ter uma superficie horizontal

ii. o tardoz da estrutura de arrimo deve ser vertical, ou seja, vertical ao terrapleno

iii. nao existe atrito ou aderencia entre o solo do terrapleno e o tardoz da estrutura

iv. a massa de solo do terrapleno esta no estado limite de equilibrio (estado plastico)

5. Qual a diferena entre os mtodos de Rankine e Coulomb?

a consideracao do atrito entre o tardoz e o solo por parte de Coulomb a diferenca basica entre as teorias.

6. Qual a influncia de sobrecargas? como se as computa?

As sobrecargas tem grande influencia no calculo do empuxo, no caso ativo o fator utilizado de 1,5 e no caso repouso e 2. As sobrecargas sao computadas, multiplicando-se o coeficiente de empuxo Ko pelo valor da carga distribuida sobre o solo, quando da ausencia de sobrecarga utiliza-se 10KN/m2 como parametro de calculo.

7. Qual o comportamento usual dos solos coesivos moles, se os solicita no caso ativo ou passivo (creep)?

Os solos coesivos moles nao suportam o caso ativo por mais que uns poucos meses, o solo escoa lentamente e encosta novamente na estrutura, retornando ao caso repouso. Tal tipo de aterro sempre trabalha no caso repouso.

8. Qual o incoveniente de se projetar muros de arrimo que devero trabalhar no caso ativo com face vertical?

Se o aterro for de argila como esta e praticamente impermeavel, quando ocorre uma chuva, o aterro fica mais pesado e tende a empurrar o muro, causando uma sensacao de possivel queda, porem estando com coeficiente de seguranca aceitavel nao havera problema algum.

9. Quando se deve usar nos calculos, a hipotese de caso ativo ou passivo ou em repouso?

Quando o muro tem funcao de contencao (arrimo) deve-se preferencialmente utilizar o caso ativo, quando o muro para suportar uma estrutura o caso recomendado o passivo, quando queremos construir paredes diafragmas ou estruturas completamente enterradas, devemos optar pelo caso repouso.

10. Quais as vantagens de se usar material granular, em relao a material argiloso, como aterro para muro de arrimo?

O material coesivo por reter agua, pode necessitar de um coeficiente de seguranca maior que no caso de aterro granular, pois a agua nao drenada causa um grande acrescimo de empuxo ao muro, tendo assim que possuir maiores dimensoes para suportar este esforco. Ao utilizarmos solo granular como areia por exemplo, podemos desenvolver secoes drenantes as quais removerao esta agua, nao gerando acrescimo de forca ao muro.