empuxo lateral em solos - unemat – campus...

MSO2 - Mecânica dos Solos II

Empuxo Lateral em Solos

Prof.: Flavio A. Crispim (DEC-UNEMAT)

UNIVERSIDADE DO ESTADO DEMATO GROSSO

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL

SINOP - MT2011

Em

puxo

Lat

eral

em

Sol

os

Prof. Flavio A. Crispim (UNEMAT)

Estruturas de contenção

Mecânica de Solos II - 2011/I 2

Muros de arrimo, paredes de contenção em subsolos, muros de

contenção em portos

Sobre estes muros atuam forças laterais causadas pela pressão lateral

do solo

Em

puxo

Lat

eral

em

Sol

os


Coeficiente empuxo em repouso (K0)

Seja uma massa de solo contida pelo muro AB

Não há atrito muro/solo

AB → profundidade infinita

Seja um elemento de solo

Tensões efetivas → σ’v0 ; σ’h0 ; τ = 0

Solo seco → σ’v0 = σv0 e σ’h0 = σh0


Em

puxo

Lat

eral

em

Sol

os



Seja uma massa de solo contida pelo muro AB

Se o muro AB é estático

A massa de solo está em equilíbrio

estático

K0 = σ’h0/σ’v0

Como σ’v0 = γz

σ’h0 = K0 γz


∆εh

= 0

Em

puxo

Lat

eral

em

Sol

os



Solos granulares: equação empírica (Jaky, 1944)

Solos finos, normalmente adensados (Massarch, 1979)

Argilas pré-adensadas

Em geral 0,5 ≤ K0 ≥1,0


Em

puxo

Lat

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em

Sol

os


Tensão lateral de solo em repouso sobre um muro


Em

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em

Sol

os


Tensão lateral de solo submerso em repouso sobre um muro


Em

puxo

Lat

eral

em

Sol

os




Em

puxo

Lat

eral

em

Sol

os


Empuxo ativo e passivo - Teoria de Rankine (1857)

Equilíbrio plástico: se refere à condição em que cada ponto da massa

de solo está na iminência da ruptura


Em

puxo

Lat

eral

em

Sol

os



Empuxo ativo


Em

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Sol

os



Empuxo ativo


EmpuxoAtivo

Empuxo no Repouso

Em

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Sol

os



Empuxo ativo


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Sol

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Empuxo passivo


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Sol

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Empuxo passivo


EmpuxoPassivo

Empuxo no Repouso

Em

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Lat

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Sol

os



Empuxo passivo


Em

puxo

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Sol

os


Efeito do deslocamento do muro

É necessário um deslocamento suficiente do muro para o solo atingir o

equilíbrio plástico


Em

puxo

Lat

eral

em

Sol

os




Em

puxo

Lat

eral

em

Sol

os



Diagramas de tensões


Em

puxo

Lat

eral

em

Sol

os





Em

puxo

Lat

eral

em

Sol

os


Teoria da pressão lateral de solos de Coulomb (1776)

Empuxo ativo

Superfície de ruptura: suposta plana

Atrito entre muro e solo é considerado c’ = 0


Em

puxo

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em

Sol

os



Empuxo ativo

Onde:

W: peso efetivo da cunha de solo

F: resultante das forças cortante e normal sobre a superfície de ruptura

Pa: força ativa por unidade linear do muro

δ: ângulo de atrito entre solo e muro


Em

puxo

Lat

eral

em

Sol

os



Empuxo ativo

Para determinar o valor crítico de β para Pa máximo, tem-se:


Em

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Lat

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em

Sol

os



Empuxo passivo

Superfície de ruptura: suposta plana

Atrito entre muro e solo é considerado c’ = 0


Em

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Sol

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Empuxo passivo


Em

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Sol

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Muros de contenção

Tipos


Em

puxo

Lat

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Sol

os



Tipos


Em

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Lat

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Sol

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Exemplos


Em

puxo

Lat

eral

em

Sol

os



Exemplos - ruptura


Em

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Lat

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em

Sol

os



Pré-Dimensionamento (adota-se dimensões usuais)


Em

puxo

Lat

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em

Sol

os



Dimensionamento - hipóteses


Em

puxo

Lat

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em

Sol

os





Em

puxo

Lat

eral

em

Sol

os




Geralmente não se encontram problemas de nível d’água ou pressão

hidrostática, uma vez que são previstos elementos de drenagem

Para garantir a estabilidade de muros de contenção, segue-se os

passos:

1. Verificação da segurança ao tombamento

2. Verificação da segurança ao deslizamento

3. Verificação da capacidade de carga do solo da base

4. Verificação de recalques

5. Verificação da estabilidade do conjunto


Em

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Lat

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Sol

os



Dimensionamento - Verificação da segurança ao tombamento


Em

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Sol

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Sol

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Dimensionamento - Verificação da segurança ao deslizamento


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Dimensionamento - Verificação da segurança ao deslizamento

Mecânica de Solos II - 2011/I70

Em

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Lat

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Sol

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Exercício


A secção transversal de um muro de contenção de flexão é mostrada

na figura abaixo. Calcule os fatores de segurança ao tombamento e ao

deslizamento

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