Revisão Sistemática: Tensões no Solo

Introdução

Para iniciar o assunto sobre tensões nos solos, primeiramente é preciso esclarecer o conceito de tensões e solo. O solo é constituído de três fases, sólido, líquido e ar, no entanto o ar e a água não fornece alguma resistência.

De acordo com Caputo (2015), os esforços no solo são resultantes da carga da estrutura ou do peso próprio, o que acarreta tensões que pode ser em um único ponto ou distribuída na estrutura. Em um ponto qualquer de uma seção plana identifica-se tensão de cisalhamento ou tangencial, aquela que age numa fração e a normal, podendo ser de compressão ou tração.

A tensão é a soma das componentes pela área que compreende as partículas em contatos. Estas tensões podem ser distribuídas nos grãos e vazios, em solos saturados uma parte é conduzida para água (u) e outra nos grãos (s’). No entanto, tensões de cisalhamento apenas na fase sólida, pelo fato que a água não possui resistência cisalhante.

Fredlund & Morgentern (1977) apresentaram um conceito para solos não saturados, com base de um material multifásico, que consistia nas oscilações de um ponto, onde uw e ua representa a pressão na água e nos poros no ar, respectivamente.

1. Tensão Normal

2. Tensão Cisalhante

3. Tensão Total

4. Pressão Neutra

5. Tensão Horizontal

6. Capilaridade

7. Conceito da Tensão Efetiva

Tensão Normal

O conhecimento das tensões atuantes em um maciço de terra causado pelo próprio peso ou por esforços advindos de carregamentos em superfície é, de grande importância para entendimento e desenvolvimento de melhores técnicas em obras de engenharia geotécnica. Então há a necessidade de conhecer as diferentes distribuições de tensões nas diferentes camadas abaixo do terreno.

Como foi explicado acima, na introdução, o solo é um sistema trifásico e constituído por sólidos, água e ar, parte então dos esforços são transmitidos pelo grãos e, dependendo das condições de saturação, parte é transmitida pela água. Em solos secos, todos os esforços são transmitidos pelo arcabouço sólido.

Adota-se um plano horizontal (A) que inclui a existência de regiões solidas e que são compostas por vazios e, um plano de contato (Ac) e, apesar do conceito de transmissão por contato entre grãos ser fisicamente correto, não seria possível desenvolver modelos matemáticos que representassem isoladamente estas forças transmitidas.

Assim, considerando a área total (A), a tensão normal é a somatória das forças normais ao plano, dividida pela área total que abrange as partículas em que estes contatos ocorrem:

σ= ΣNA

Equação 1: Tensão normal.

Na Mecânica dos Solos tratamos as tensões atuantes no solo como "pressão" e, não altera-se em nada o conceito.

Referências

CAPUTO, Homero Pinto. Mecânica dos solos e suas aplicações fundamentos, v.1. 7. Rio de Janeiro LTC 2015 1 recurso online ISBN 978-85-216-3005-0.

Tensões em Solos. http://www.eng.uerj.br/~denise/pdf/tensoes.pdf. Acesso em 06 de julho de 2021.

Por Ludimila dos Santos Almeida e Diandra Deyse