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Tensão Efetiva / Total

A tensão normal vertical σz é definida como:

onde:

σz

-

tensão normal vertical

γef

-

peso volúmico submerso do solo

z

-

profundidade abaixo da superfície do terreno

γw

-

peso volúmico da água

Na sua forma geral, a expressão seguinte traduz o conceito de tensão efetiva:

onde:

σ

-

tensão total (global)

σef

-

tensão efetiva (ativa)

u

-

pressão neutra (pressão da água nos poros)

Tensões total, efetiva e neutra do solo

O conceito da tensão efetiva só é válido para a tensão normal σ, uma vez que a tensão de cisalhamento τ não é transferida através da água de modo a ser efetiva. A tensão total é determinada através de ferramentas básicas da mecânica dos solos, sendo a tensão efetiva determinada como a diferença entre a tensão total e a pressão neutra (nos poros) (isto é, sempre através de cálculos, não pode ser medida). As pressões nos poros são determinadas a partir de testes laboratoriais ou ensaios in situ, ou a partir de cálculos. Decidir se se deve utilizar a tensão total ou efetiva não é simples. A tabela seguinte pode fornecer algumas recomendações gerais, válidas para a maioria dos casos. Deve ser tido em consideração que a tensão total depende da forma de carregamento do solo pelo seu peso próprio e efeitos externos. Enquanto que para a pressão nos poros, é assumido que para a ocorrência de fluxo de água, a pressão nos poros é uma pressão hidrodinâmica, caso contrário, é uma pressão hidrostática. Em solos parcialmente saturados, é necessário considerar que a pressão nos poros engloba a presença de água e de bolhas de ar.

Condições assumidas

Camada drenada

Camada não drenada

curta duração

tensão efetiva

tensão total

longa duração

tensão efetiva

tensão efetiva

Em subsolos com camadas com diferentes pesos volúmicos, a tensão normal vertical é determinada como o somatório do peso de todas as camadas acima do ponto em análise:

onde:

σz

-

tensão normal vertical

γ

-

peso volúmico do solo

- peso volúmico do solo em estado normal, para solos acima do nível freático e em camadas secas

- peso volúmico do solo abaixo do nível freático

d

-

profundidade abaixo do nível freático

z

-

profundidade abaixo da superfície do terreno

γw

-

peso volúmico da água

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