A liquidação de consolidação é um tipo diferente de liquidação que experimentamos em comparação com outros tipos de liquidação de fundação.
Existem essencialmente dois tipos de assentamentos.
- Processamento imediato
- Faturamento dependente do tempo, ou seja, faturamento de consolidação
Vejamos o que é compactação do solo.
Consolidação
Quando a construção da fundação é concluída (aplicando carga adicional), a pressão da água nos poros na argila saturada aumenta porque a condutividade hidráulica da argila é muito baixa. Leva algum tempo para que o excesso de água dos poros evapore e a tensão transferida para o esqueleto do solo aumente.
Este aumento gradual na tensão efetiva na camada de argila resulta em recalque ao longo do tempo, conhecido como recalque de consolidação.
Além disso, a compactação do solo pode ser realizada da seguinte forma.
A aplicação de cargas resulta na compressão volumétrica dos solos subjacentes. Quando o solo está saturado, a pressão da água nos poros aumenta imediatamente após a aplicação das cargas. Consolidação é o processo em que ocorre redução de volume devido à expulsão de água dos poros da água.
A dissipação do excesso de pressão da água nos poros é acompanhada por um aumento na tensão efetiva e na deformação volumétrica. Solos coesos têm condutividade hidráulica muito mais baixa, razão pela qual a compactação demora muito mais tempo.
A consolidação do solo ocorre em duas fases.
- Liquidação de consolidação primária
- Contabilidade de consolidação secundária
Mais informações sobre esses dois serão discutidas em detalhes na última parte deste artigo.
Alguns aspectos importantes da liquidação de consolidação são os seguintes.
- Processo de dependência de tempo
- É um processo tridimensional, pois o movimento da água pode ocorrer em qualquer direção. Porém, o limite do solo na direção lateral e a consolidação podem ser considerados verticais e unidimensionais.
- A permeabilidade do solo influencia a sua compactação.
Vamos discutir alguns termos para entender a consolidação.
terminologia
Consolidação primária
A compactação dos solos compressíveis ocorre em duas fases previamente definidas.
A consolidação primária é um processo de dissipação do aumento da pressão da água nos poros devido à ação de cargas na camada do solo e ao aumento da tensão efetiva no esqueleto do solo.
Isto leva a uma mudança no volume do esqueleto do solo. A liquidação causada pela redução de volume é chamada de liquidação de consolidação primária.
Consolidação secundária
A solidificação secundária ocorre após a solidificação primária, ou seja, com a redução do aumento da pressão da água nos poros.
Durante a consolidação secundária, o esqueleto do solo é reorganizado, reduzindo a pressão da água nos poros e reduzindo o volume.
Nesta fase a liquidação ocorre através da consolidação secundária.
Este processo também é conhecido como rastejamento.
Superconsolidação
Sobreconsolidação: A comparação da tensão que atua no solo no estágio atual com a tensão mais alta que o solo está enfrentando.
Se a tensão atual for menor que a exercida no passado, o sólido está superconsolidado.
Taxa de superconsolidação OCR
OCR é usado para determinar o estado de compactação do solo em relação ao passado.
OCR = Maior Carga do Solo / Carga Atual do Solo
O OCR pode interpretar a carga aplicada como OCR vezes menor que a carga já aplicada durante a consolidação.
Atua como um fator de segurança contra futuras consolidações.
Solo normalmente compactado
Um solo que está atualmente sob a maior tensão é chamado de “solo normalmente consolidado” e tem um OCR de um.
ou seja
Carga máxima do solo = Carga atual do solo
A maior pressão de sobrecarga através do solo (peso ou tensão exercida pelas outras camadas acima) permanece a mesma de agora.
Pressão de pré-consolidação
A máxima tensão vertical efetiva de sobrecarga à qual uma determinada amostra de solo foi submetida no passado.
A pressão de pré-consolidação também é expressa por outros termos, como tensão de pré-consolidação, tensão de pré-compressão, tensão de pré-compactação e tensão de pré-compressão.
Grau de consolidação
Grau de consolidação = grau de consolidação num determinado momento com uma massa de solo / grau total de consolidação alcançável sob as condições de carregamento dadas.
Para uma camada de argila isto também pode ser escrito da seguinte forma.
Grau de consolidação = recalque da camada de argila no tempo t após a aplicação da carga / recalque máximo de consolidação que a camada de argila sofre sob uma determinada carga.
Os tipos de solo estão sujeitos a liquidação de consolidação
A seguir Tipos de solo são vulneráveis a acordos de consolidação.
- volume
- Solos orgânicos
- Solos siltosos
Agora vamos passar para o trópico de consolidação
Consolidação primária
A definição de consolidação primária é explicada acima na seção Terminologia.
Vamos calcular o método de faturamento de consolidação primária
Existem dois estágios diferentes do solo.
- Solo normalmente compactado
- Acima do terreno consolidado
É necessário avaliar a compactação do solo com base nas condições acima.
Cálculo do recalque de consolidação de solo normalmente consolidado
Simplificando, o solo normalmente consolidado sofre o maior estresse desde o passado até hoje (atualmente).
Primeiro, vejamos a distribuição das tensões sob a fundação, onde existe uma camada de argila. Mais importante ainda, levamos em consideração a tensão média na camada de argila ao calcular o recalque.
O aumento médio da pressão na camada de argila pode ser calculado da seguinte forma.
Δσ'um V = (1/6)(Δσ'T +Δσ'M +Δσ'b )
O recalque da fundação pode ser calculado usando a equação acima. Para obter mais informações, você pode consultar o exemplo de cálculo no final deste artigo.
Cálculo do recalque de consolidação de solo argiloso superconsolidado
Dependendo da carga aplicada, pode ser realizado um cálculo de liquidação.
Caso 01: A tensão aplicada é menor que a tensão antes da solidificação
Caso 02: A tensão aplicada é maior que a tensão antes da solidificação
Consolidação secundária
O recalque da consolidação secundária ocorre quando o excesso de pressão da água nos poros que se desenvolveu imediatamente após a aplicação da carga é completamente aliviado.
A consolidação secundária refere-se aos recalques que surgem do ajuste plástico das estruturas do solo ao final da consolidação primária.
A consolidação secundária também pode ser explicada como deslizamento e realinhamento das partículas do solo sob carga sustentada.
A consolidação secundária pode ser calculada da seguinte forma.
Os seguintes fatores devem ser levados em consideração ao avaliar a contabilidade de consolidação secundária:
- Solos orgânicos e altamente compressíveis são mais suscetíveis a maior consolidação secundária
- A consolidação secundária é menos significativa em argilas inorgânicas superconsolidadas porque o índice de compressão secundária é muito baixo.
Tipos de testes para determinar a contabilidade de consolidação
- Teste de consolidação unidimensional
- Teste de edômetro
- Edômetro de carregamento incremental
Exemplo resolvido: Cálculo do recalque de consolidação primária em argila normalmente consolidada
A figura a seguir mostra as informações da amostra de trabalho
A compactação do solo (geralmente compactado) pode ser calculada usando a seguinte equação, explicada neste artigo.
SC =CCHC/(1+e0)log((σ'0+Δσ'um V)/σ'0)
Onde
SC – Assentamento de consolidação em argila normalmente consolidada
CC – Índice de compressão – determinado com base em testes laboratoriais
HC – Altura da camada de argila
t0 – Conteúdo original de poros da camada de argila – a ser determinado através de testes laboratoriais em amostras indeformadas
σ'0 – Tensão do solo no meio da camada de argila
Δσ'um V – Aumento médio da tensão na camada de argila devido à carga de fundação
Calcular a tensão do solo (σ'0 ) no meio da camada de argila
σ'0 = 1,5×16 + 0,5(17-9,81) + 1x(17-9,81) = 34,785 kN/m2
Calcule o aumento na tensão do solo devido à carga de fundação na altura média da camada de argila
Δσ'um V = (1/6)(Δσ'T + 4Δσ'M +Δσ'b )
O método de cálculo da tensão sob a fundação é mais trabalhoso. Porém, no livro “Princípios em Engenharia de Fundações” existe uma tabela simplificada que pode ser chamada de cálculo rápido. O método de cálculo da tensão sob a fundação pode ser realizado utilizando a seguinte equação.
Considere a largura e o comprimento da fundação como (LxL = 1mx2m). A profundidade “z” é medida a partir da base da fundação.
P0 = 150kN/m2
t0 – 0,8
| estresse | M1 | por exemplo | N1 | EUC | P0EUC |
| ∆σ'T | 2 | 1 | 1 | 0,800 | 120 |
| ∆σ'M | 2 | 2 | 4 | 0,190 | 28,5 |
| ∆σ'b | 2 | 3 | 6 | 0,095 | 14h25 |
Agora vamos calcular o aumento da tensão do solo.
Δσ'um V = (1/6)(Δσ'T + 4Δσ'M +Δσ'b )
Δσ'um V = (1/6)( 120 + 4×28,5 + 14,25 ) = 41,375 kN/m2
Calcular faturamento
SC =CCHC/(1+e0)log((σ'0+Δσ'um V)/σ'0)
SC = 0,3×2/(1+0,8) log((34,785+41,375)/34,785) = 0,113 m = 113 mm
A consolidação primária de solo normalmente consolidado pode ser calculada conforme descrito acima. Da mesma forma, o endurecimento secundário também pode ser calculado utilizando os métodos discutidos anteriormente.
Referências
Noções básicas de construção básica
Internet
