1) O documento discute tensões no solo devido ao peso próprio e pressão da água. 2) As tensões geostáticas são causadas pelo peso próprio do solo e da água, enquanto a pressão da água depende apenas da profundidade da água. 3) A tensão efetiva é calculada subtraindo a pressão da água da tensão total devido ao peso.

1. Aula 01 – Tensões Geostáticas
Mecânica dos Solos Avançada e Introdução à Obras de Terra
Prof.ª Karina Taiza Tomé
01/03/2023

2. Introdução
Tensões no solo
• Geostáticas: peso próprio do solo + água

3. Tensões no solo
• Os solos são constituídos de partículas e as forças aplicadas a eles são
transmitidas de partícula a partícula, além das que são suportadas
pela água dos vazios;
• Transmissão de forças são complexas e depende do tipo de mineral;
• Grãos de siltes e areias a transmissão acontece através do contato
direto de mineral a mineral.

4. Tensões no solo
• Pouco contato entre os grãos;
• Placa plana no interior do solo;
• Grãos transmitem forças à placa;
• Forças decompostas em normais e
tangenciais;
• Cálculo desenvolvido pelo conceito de
tensões.

5. • A somatória das componentes normais ao plano, dividida pela área total que
abrange as partículas em que estes contatos ocorrem, é definida como tensão
normal:
• A somatória das forças tangenciais, dividida pela área, é referida como tensão
cisalhante:

6. Tensões devidas ao peso próprio do solo
• Nos solos, ocorrem tensões devidas ao peso próprio e às cargas aplicadas;
• Quando a superfície do terreno é horizontal , pode se assumir que a tensão
atuante num plano horizontal em uma certa profundidade seja normal ao
plano;
• Não há tensão de cisalhamento neste plano;
• O peso próprio varia de acordo com sua profundidade e as pressões que
atuam em um plano horizontal são normais a este plano.

7. Variação da tensão devida ao peso próprio com a profundidade

8. • Pressão do solo se transfere integralmente de um solo para o outro;
• Considerando a superfície do terreno horizontal, podemos definir a tensão
gerada pelo peso próprio através da expressão:
• Onde: 𝛄 é o peso específico do solo; e z é a profundidade da determinação.
𝛔 = 𝛄𝒔𝒂𝒕 × 𝐳
• Quando abaixo do NA (nível da água) utilizamos o peso específico saturado ou
𝛄𝒔𝒂𝒕.
Tensões devidas ao peso próprio do solo
𝛔 = 𝛄 × 𝐳

9. Pressão da água
• A análise da pressão da água no solo, também chamada de poropresão ou
pressão neutra;
• Independentemente do índice de vazios, a pressão da água só depende de sua
profundidade;
• Assim, a poropressão que representamos pela letra u é a relação entre a altura
do nível d’água na profundidade considerada multiplicada pelo seu peso
específico, que é de 10 kN/m²:
𝐮 = 𝐳á𝐠𝐮𝐚 × 𝛄á𝐠𝐮𝐚

10. Tensão efetiva
• Terzaghi (1943) chegou à conclusão de que a tensão efetiva é obtida subtraindo a
poropressão das tensões devidas ao peso próprio, assim:
𝝈′
= 𝝈 − 𝒖

11. • Água presente nos vazios do solo interagem com cada grão de solo de
maneira independente;
• Aplica-se pressão em todos os sentidos;
• Pressão da água pode ser chamada de pressão neutra;
• Não promove movimentação e não modifica a estrutura.

12. Princípio das tensões efetivas
• Se um carregamento é feito na superfície de um terreno, as tensões efetivas se
aumentam e o solo se comprime.
• Se o nível da água em uma lagoa se eleva, o aumento de tensão total provocado
pela elevação é igual ao aumento de pressão neutra nos vazios e o solo não se
comprime.
• Por esta razão um solo submerso a mil metros de profundidade pode se
encontrar tão fofo quanto um solo submerso a um metro de profundidade.