Aula 15 Soslos II
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7/21/2019 Aula 15 Soslos II http://slidepdf.com/reader/full/aula-15-soslos-ii 1/21 Aula 15: Empuxo de terra Docente: Mariana Ramos Chrusciak, M.Sc. Universidade Federal de Roraima Departamento de Engenharia Civil CIV-20 – Mecânica dos Solos II [email protected] [email protected]
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Aula 15: Empuxo de terra
Docente: Mariana Ramos Chrusciak, M.Sc.
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CIV-20 – Mecânica dos Solos II
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Empuxo de terra
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O empuxo de terra é a força resultante do esforço exercido pela
terra à estrutura de contenção (muro de arrimo). O empuxo deterra pode ser calculado para os dois estados limites de tensões,que são denominados ativo e passivo.
Empuxo Ativo O empuxo ativo é despertadoquando o esforço atua domaciço para o muro, o queprovoca deslocamentos doanteparo no sentido terra – muro.
Caso geral de esforços horizontais em um muro de arrimo vertical
Ea
Ep
Empuxo Passivo
O empuxo é considerado passivoquando o esforço resultanteatuar do muro contra o maciçoterroso, os deslocamentos doanteparo acontecem no sentido
muro - solo.
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Pressão de terra em repouso
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Da aula passada temos:
→ Tensão efetiva vertical = σ′0 γ → Tensão efetiva horizontal = σ′ℎ = 0 γ
0 = σ
ℎ
σ0
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Pressão de terra em repouso
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A partir da relação, existem algumas propostas para os valores de0:
→ Jaky (1944): solos grossos
Onde φ’ é o ângulo de atrito drenado.
É bom nos casos de areia fofa, porém nos casos de areia compactadaé péssimo.
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A partir da relação, existem algumas propostas para os valores de0:
→ Sherif / Fang e Sherif (1984): comprovaram por ensaios que paraum aterro de areia compacta e compactada, recomenda-se a
relação:
Onde γd é o peso específico seco compactado real da areia atrás domuro e γd (min) é o peso específico seco da areia no estado fofo.
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A partir da relação, existem algumas propostas para os valores de0:
→ Mayne e Kulhawy (1982): observaram a equação de Sherif / Fange Sherif observando sua relação com o sobreadensamento e
assim, estudaram 171 solos chegando a seguinte correlação:
Onde OCR é a razão de pré-adensamento, dado por pressão de pré-adensamento / pressão presente de sobrecarga efetiva.
→ Esta equação é valida para que variam de argila a pedregulho.
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A partir da relação, existem algumas propostas para os valores de0:
→ Massarsch (1979): sugeriu para argilas NA, a equação:
Para argilas PA, o coeficiente de empuxo pode ser aproximado a:
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Pressão de terra em repouso
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O empuxo, assim será dado por conforme figura e P0 será:
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Pressão de terra em repouso para solo Parcialmente sub.
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Conforme figura, temos:
Para z≤ H1 →
σ′ℎ = 0 γ
Para z≥ H1 →
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Pressão de terra em repouso para solo Parcialmente sub.
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Conforme figura, temos:
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Pressão de terra em repouso para solo Parcialmente sub.
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Conforme figura, temos:
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Teoria de empuxo lateral
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Teoria de Empuxo de Coulomb Teoria de Empuxo de Rankine
Método de Culmann – Gráfico
Método de Poncelet – Gráfico
Análise Limite
Métodos Numéricos
Critério de ruptura de Mohr-Coulomb
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Teoria de empuxo lateral
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Pressão lateral de terra de Rankine
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Hipóteses:→ Solo isotrópico;
→ Solo homogêneo;
→ Superfície do terreno horizontal;
→ A ruptura ocorre sob o estado de deformação plana;
→ A ruptura ocorre em todos os pontos simultaneamente;
→ A parede da estrutura, no contato com o solo é vertical;
→ Atrito solo-muro igual a zero.
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Pressão lateral de terra de Rankine
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Conforme figura, temos:
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Pressão lateral de terra de Rankine
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Solos com coesão e atrito:
A Avha K c K .2.
AA2
A K .H.c.2K .H..
21E
0K .c2K .PPvhp
P P P K H c K H E ...2...
2
1 2
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Pressão lateral de terra de Rankine
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No caso de solos coesivos (passivo) temos:
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Pressão lateral de terra de Rankine
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No caso de solos não-coesivos (ativo) com sobrecarga uniforme elençol freático temos:
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No caso de solos não-coesivos (ativo) com sobrecarga uniforme elençol freático temos:
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Caso de solos não coesivos com aterro inclinado.
