Um perfil de solo sedimentar homogêneo apresenta
(acima do lençol freático) e
. O lençol freático está a 3 m de profundidade. Determine a tensão horizontal total a 4 m de profundidade, sabendo-se que o coeficiente de empuxo no repouso é igual a 0,50 .
Passo 1
Beleza! Vamos resolver esse exercício juntos. A gente precisa calcular a tensão horizontal total em um solo sedimentar homogêneo a uma profundidade de 4 metros. Para isso, vamos usar conceitos de mecânica dos solos, especificamente sobre como calcular as tensões verticais e horizontais no solo. Vamos precisar saber o peso específico do solo nas condições natural e saturada, a profundidade do lençol freático e o coeficiente de empuxo no repouso.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a tensão vertical total (
) a 4 metros de profundidade. Essa tensão é causada pelo peso do solo acima desse ponto. O solo está dividido em duas partes:
- Acima do lençol freático (primeiros 3 metros): usa-se o peso específico natural (
). - Abaixo do lençol freático (último 1 metro, porque 4 m - 3 m = 1 m): usa-se o peso específico saturado (
).
Então, calculamos a tensão vertical assim:
Substituindo os valores:
Passo 3
Agora que temos a tensão vertical total (
), vamos calcular a tensão horizontal total (
). Para isso, usamos o coeficiente de empuxo no repouso (
). Esse coeficiente nos diz como a tensão horizontal está relacionada à tensão vertical.
A fórmula é simples:
Substituindo os valores:
Resposta
A tensão horizontal total a 4 metros de profundidade é 38,5 kPa.