Como se calcula a tensão total horizontal (σ_h) em um ponto abaixo do nível da água freática em um solo saturado, considerando o coeficiente de empuxo no repouso?

Resposta

A tensão total horizontal (σ_h) é dada pela soma da tensão horizontal efetiva (σ'h) com a poropressão (u):

σ_h = σ'_h + u

Para encontrar σ'h, multiplica-se o coeficiente de empuxo no repouso (K₀) pela tensão vertical efetiva (σ'v):

σ'_h = K_0 \times σ'_v

E a tensão vertical efetiva é a tensão vertical total menos a poropressão:

σ'_v = σ_v - u

Exemplo:

Suponha um solo saturado com peso específico saturado de 19 kN/m³ e nível freático na superfície. A profundidade considerada é 3 m e o coeficiente de empuxo no repouso K₀ é 0,6.

Cálculo da tensão vertical total: σ_v = 19 \times 3 = 57\, \text{kPa}

Poropressão: u = 10 \times 3 = 30\, \text{kPa}

Tensão vertical efetiva: σ'_v = 57 - 30 = 27\, \text{kPa}

Tensão horizontal efetiva: σ'_h = 0,6 \times 27 = 16,2\, \text{kPa}

Tensão total horizontal: σ_h = 16,2 + 30 = 46,2\, \text{kPa}

Assim, a tensão horizontal total a 3 metros de profundidade é 46,2 kPa.