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Mecânica dos Solos Mecânica dos Solos António Viana da Fonseca Mecânica dos Solos Aula teórica 2 Introdução aos Solos Arenosos (ou Areias) de Origem Sedimentar Mecânica dos Solos Areia fina Mecânica dos Solos Areia média Mecânica dos Solos Areia grossa Mecânica dos Solos Cascalho fino Mecânica dos Solos Cascalho médio Mecânica dos Solos Cascalho grosso Mecânica dos Solos Partículas grossasPartículas finas Composição granulométrica Mecânica dos Solos Partículas grossasPartículas finas Composição granulométrica Mecânica dos Solos Partículas grossas: - quimicamente inertes (entre partículas as forças de interação são exclusivamente devidas à gravidade); Mecânica dos Solos Partículas grossas: - quimicamente inertes (entre partículas as forças de interação são exclusivamente devidas à gravidade); - a forma esférica pode ser tomada como modelo simplificado para uma primeira teorização. Mecânica dos Solos Partículas grossas: - quimicamente inertes (entre partículas as forças de interação são exclusivamente devidas à gravidade); - a forma esférica pode ser tomada como modelo simplificado. Para uma primeira teorização, um maciço de areia pode ser imaginado como uma caixa onde vamos arrumar uma grande quantidade de esferas de diferentes diâmetros. Mecânica dos Solos Índice de vazios, e Curva granulométrica Arranjos estruturais limites em termos de compacidade Mecânica dos Solos 0 cm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Solo bem graduado Solo mal graduado 0 cm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Solo bem graduado Solo mal graduado 0 cm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Solo bem graduado Solo mal graduado 0 cm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Note que o índice de vazios é independente do valor absoluto do diâmetro das partículas. Para estes dois solos monogranulares o índice de vazios mínimo é igual! 0 cm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Solo bem graduado Solo mal graduado Para emax a distinção não é clara. Mecânica dos Solos Solo monogranular de partículas esféricas com emin emax Mecânica dos Solos Amostra representativa para emax: Mecânica dos Solos Amostra representativa para emax: Mecânica dos Solos Amostra representativa para emax: Mecânica dos Solos Amostra representativa para emax: Mecânica dos Solos Amostra representativa para emax: Próximo de 1,0!!! 0 cm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Solo bem graduado Solo mal graduado Para emax a distinção não é clara. Próximo de 1,0!!! Mecânica dos Solos Passemos agora para as condições na Natureza, num depósito sedimentar de solos arenosos. Mecânica dos Solos 0 eemin maxe Onde está a areia logo após a sedimentação? Mecânica dos Solos 0 eemin maxe Onde está a areia logo após a sedimentação? Sedimentação (!!!) Cada areia “nasce” com o seu índice de vazios máximo! A determinação em laboratório do índice de vazios máximo pretende replicar (simular) a estrutura muito solta logo após a sedimentação. emax Mecânica dos Solos 0 eemin maxe Onde está a areia logo após a sedimentação? Sedimentação (!!!) Cada areia “nasce” com o seu índice de vazios máximo! Mecânica dos Solos Sismo de Kobe, Japão, 1995. Assentamento devido à vibração da areia Foto de António Gomes Coelho Como é que a Natureza atua sobre os solos arenosos? Mecânica dos Solos 0 eemin maxe O peso dos novos sedimentos, a vibração provocada pelos sismos, a circulação de água e outros fenómenos, tendem a reduzir progressivamente o índice de vazios. Sedimentação (!!!) tempo geológico e Com o tempo há uma aproximação progressiva ao emin! Mecânica dos Solos Índice de compacidade Carregamento estático de um maciço sedimentar de areia densa solta Mecânica dos Solos 0 eemin maxe Uma areia com e natural próximo do emin é, do ponto de vista mecânico, um excelente material. Já há poucos equilíbrios instáveis nos contactos entre partículas, e são os rearranjos nesses pontos que explicam a deformação. Individualmente, cada partícula, pode ser tomada como indeformável para as tensões provacadas pelas nossas estruturas. Mecânica dos Solos Sismo de Kobe, Japão, 1995. Assentamento devido à vibração da areia Foto de António Gomes Coelho Se no local da nossa estrutura tivermos uma areia solta, estamos condenados a um mau comportamento em caso de sismo? Mecânica dos Solos Métodos de tratamento de maciços de areia solta, de modo a incrementar o índice de compacidade Mecânica dos Solos VIBROCOMPACTACÇÃO Mecânica dos Solos VIBROCOMPACTACÇÃO Ponte Salgueiro Maia sobre o rio Tejo em Santarém Mecânica dos Solos VIBROCOMPACTACÇÃO Ponte Salgueiro Maia sobre o rio Tejo em Santarém Mecânica dos Solos COMPACTAÇÃO DINÂMICA Mecânica dos Solos COMPACTAÇÃO DINÂMICA Mecânica dos Solos COMPACTAÇÃO DINÂMICA Mecânica dos Solos COMPACTAÇÃO DINÂMICA Mecânica dos Solos COMPACTAÇÃO DINÂMICA Mecânica dos Solos Este tratamento do solo assegura uma boa resposta do maciço não apenas para ações sísmicas, mas também para carregamentos estáticos. Mecânica dos Solos Fim
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