N.º 115 - Lnec

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A partir da profundidade de 0,5m, o efeito das tensões tangenciais dilui-se, apresentando desde 0,5m até 5,5m valores perto de 10kPa. Do mesmo modo, embora com valores menos expressivos, o solo tende a assentar e “apoia-se” na coluna, transmitindo-lhe tensões por efeito de arco. Este efeito aumenta as tensões verticais na coluna, reduzindo-as no solo mole. Para profundidades superiores a 5,5m, verifica-se uma inversão do sentido das tensões tan gen - ciais, ou seja, a coluna exerce sobre o solo uma acção descendente. O fenómeno de concentração de tensões verticais pode ser avaliado pelo factor de concen tra - ção de tensões. Este factor é definido pela relação: 114 Fig. 14 – Incrementos de tensão efectiva vertical a uma profundidade de 1,0m: a) durante a construção do aterro; b) após a construção Fig. 15 – Evolução da tensão tangencial ao longo da interface coluna-solo, no final da consolidação. (1)
em que ∆σ’ v(col) é ∆σ’ v(solo) representam, respectivamente, os acréscimos médios da tensão vertical efectiva na coluna e no solo (os valores médios são obtidos considerando a ponderação das áreas correspondentes – “coroas” circulares – na célula unitária). Quanto maior for o factor de concentração de tensões, maior é a tensão transferida para as colunas. O valor do FC aumenta em profundidade, partindo de um valor de 7,2 à superfície até 53,4, à profundidade de 6m (Figura 16a). Fig. 16 – a) Factor de concentração de tensões em profundidade, no final da consolidação; b) acréscimos de tensão efectiva vertical na coluna e no solo em profundidade, no final da consolidação. O gráfico da Figura 16a parece apresentar duas fases distintas em profundidade. O factor de con centração de tensões aumenta rapidamente até à profundidade de 1m, para a qual FC toma o valor de aproximadamente 20. A partir de 1m de profundidade, FC aumenta praticamente de uma forma linear em profundidade. Para se tentar perceber melhor a variação do FC em profundidade apresenta-se na Figura 16b os diagramas dos acréscimos médios da tensão vertical efectiva no solo e na coluna. Verifica-se que há um crescimento rápido do acréscimo da tensão vertical na coluna até 1 me tro de profundidade. A tensão vertical na coluna aumenta em profundidade e diminui no solo, devido às tensões de corte, por efeito de arco, na interface solo-coluna (dirigidas para baixo sobre a coluna, e dirigidas para cima no solo). Esta diminuição de tensão efectiva vertical no solo mole, aliada aos baixos valores que apresenta e ao aumento na coluna, leva a que FC apresente valores muito elevados e crescentes em profundidade. Na Figura 17 é apresentada a evolução do FC em profundidade no final da construção (2 sema - nas), ao fim de 28 semanas, 70 semanas, 134 semanas e no final da consolidação (770 semanas). Ao fim de 2 semanas o factor de concentração de tensões apresenta valores muito elevados a partir da profundidade de 1m. Este crescimento muito pronunciado em profundidade justifica-se funda - men talmente pelo facto de o solo no final da construção ainda não ter consolidado abaixo da pro - fun didade de 1m, pelo que apresenta valores de incrementos de tensão efectiva vertical muito bai - xos, que no papel de divisor no cálculo de FC torna este parâmetro muito elevado. Na Figura 18 mostra-se a evolução de FC na base do aterro ao longo do tempo. O factor de concentração de tensões cresce à medida que decorre o processo de consolidação, em virtude do <strong>115</strong>
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