Parâmetros Geotécnicos II

Parâmetros Geotécnicos

Parâmetros de Resistência

1. Coesão não drenada, C_u

A coesão não drenada caracteriza-se como a última resistência de um solo com comportamento não drenado. Esta propriedade associada a solos essencialmente argilosos tem particular importância nos problemas de geotecnia, cuja aplicação de cargas seja a curto prazo.

Os intervalos de valores que seguem a seguir são meramente indicativos. Deve ser feita calibração no ensaio de referência para determinar o valor ideal no estudo (com auxílio a outros ensaios).

Aproximação teórica:

q_c = (N_c x C_u) + ?_v0

coeso_no_drenada1

Aproximação empírica:

C_u = [(q_c - ?_v0)/ N_k] Aproximação mais comum

cu2

C_u = [(q_c - ?_v0)/ N_kt]

cu3

C_u = [(q_t - u₂)/ N_ke]

cu4

C_u = [(u₂ - u₀)/ N_?u]

cu5

ngulo2

2. Ângulo de atrito efectivo, ?'

Relaciona-se com os solos essencialmente arenosos. A sua determinação por este ensaio está largamente testada, sendo a grande parte da experiência adquirida em ambiente sedimentar. Em solos residuais também tende a apresentar bons resultados.

?' = 17.6º + 11.0º x log (q_t1)

q_t1 = (q_t/P_atm)/(?'_v0/P_atm)^0.5

[Kullhawy & Mayne, 1990]

?' (º) = 20.5º x B_q0.121 x [0.256 + (0.336xB_q) + log Q_t]

B_q = (u₂-u₀)/(q_t-?_v0) e Q_t= (q_t-?_v0)/?'_v0

[Mayne & Campanella, 2005]

Aplicável só em solos sedimentares (areias limpas).

Parâmetros de Deformabilidade

A deformabilbidade associada a formações tem um interesse grande sob o ponto de vista da engenharia pois é uma característica dos solos, reponsável pelo cálculo de assentamentos associados às estruturas que interagem com os maciços terrosos. Estas características estão intrinsecamente associadas aos níveis de tensão e à rigidez dos materiais intervenientes neste processo. Como parâmetros de deformabilidade tem-se o módulo de Young (E) e o módulo distorcional (G₀).

Com a existência de módulo sísmico, consegue-se determinar G₀, com grande rigor. Ao contrário de quando não se aplica o módulo sísmico, os valores de G₀ são definidos através de métodos empíricos e, portanto, este ensaio sem módulo sísmico não é adequado.

1. Com módulo sísmico

Módulo distorcional : G₀ = ?_t x V_s²

G₀ = 1.634 x (q_c)0.25 x (?'_v0)0.375

Pela teoria da elasticidade é possível relacionar G₀ e E

E₀ = 2 x G₀ x (1 + ?)

2. Sem módulo sísmico

Não mede deslocações, portanto, o método é completamente empírico. Determina-se, apenas, o Módulo de deformabilidade confinado, M.

Em areias limpas não cimentadas predominantemente siliciosas (Lunne & Christophersen, 1983)

M₀ = 4 x q_c, para q_c< 10 MPa;

M₀ = (2 x q_c) + 20, para 10 < q_c < 50 MPa;

M₀ = 120 MPa, para q_c > 50 MPa;

Em solos siltosos (Senneset et al., 1988)

M₀ = 2 x qt_, para q_t< 2.5 MPa;

M₀ = (4 x qt) - 5, para 2.5 < qt < 5 MPa;

Em solos silto argilosos

M₀ = ?n x q_c(Mitchel & Gardner, 1975)

M₀ = 8.25 x (q_c- ?_v0) (Kullhawy, 1990)

Estado e História de Tensões

Este estado de tensão caracteriza-se pela tensão vertical, total e efectiva, e horizontal, acrescida da tensão de pré-consolidação, que se relaciona directamente com o estado de sobreconsolidação, OCR, de um determinado maciço. Neste método o OCR é pouco utilizado sendo determinado de forma empírica, quando necessário deve-se recorrer a outros métodos.

Coeficiente de

sobre-consolidação

Baridade

A baridade, ?, é um Parâmetro de Estado que entra na determinação do Coeficiente de sobreconsolidação. Esta pode ser estimada com base nos métodos gráficos de classificação do solo (Robertson, 1986); obtida pela correlação com as velocidades das ondas sísmicas de corte (V_s); e estimada recorrendo ao valor do atrito lateral, f_s, e ao peso específico das partículas (?_sólidos). O gráfico e as tabelas abaixo são exemplos de processos para determinação da baridade, por vários autores.

bar1 (Larsson & Mulabdic, 1991)