Aluviões Silto-Argilosos Moles de Portugal - Parametrização para o Dimensionamento de Estruturas Geotécnicas

ALUVIÕES SILTO-ARGILOSOS MOLES DE PORTUGAL PARAMETRIZAÇÃO PARA O DIMENSIONAMENTO DE ESTRUTURAS GEOTÉCNICAS ELISABETE FERNANDA MIRANDA DA COSTA ESCALEIRA ESTEVES Disse ação subme ida pa a ob enção do g au de Dou o em Engenha ia Ci il na Faculdade de Engenha ia da Uni e sidade do Po o O ien ado : P o esso Dou o Manuel An ónio de Ma os Fe nandes Co-O ien ado : P o esso Dou o Paulo Alexand e Lopes Figuei edo Coelho Fe e ei o de 2014 ÍNDICE GERAL ÍNDICE GERAL .............................................................................................................................. RESUMO ...................................................................................................................................... ii ABSTRACT .................................................................................................................................... ix RÉSUMÉ ......................................................................................................................................... xi AGRADECIMENTOS .................................................................................................................. xiii ÍNDICE DE TEXTO .................................................................................................................... x ii ÍNDICE DE FIGURAS ................................................................................................................ xx ÍNDICE DE QUADROS ................................................................................................................ xli SIMBOLOGIA ............................................................................................................................ xl ii 1 In odução ..................................................................................................................................... 1 2 Geologia dos Solos Moles ............................................................................................................ 9 3 Algumas oco ências de Solos Moles ......................................................................................... 33 4 Pa âme os ísicos e de iden i icação dos alu iões sil o-a gilosos moles de Po ugal ............... 91 5 Pa âme os de comp essibilidade e de consolidação dos alu iões sil o-a gilosos moles de Po ugal ........................................................................................................................................ 129 6 Pa âme os de esis ência dos alu iões sil o-a gilosos moles de Po ugal ............................... 179 7 Campo Expe imen al – Ensaios de Labo a ó io ....................................................................... 211 8 Campo Expe imen al – Ensaios de Campo .............................................................................. 303 9 Campo Expe imen al – Con on o en e os esul ados dos ensaios de campo e de labo a ó io 365 10 P opos a de pa ame ização dos solos sil o-a gilosos moles de Po ugal ................................ 381 Anexo A5.1 Aplicação p á ica do algo i mo desen ol ido pa a de e minação do pon o de meno aio de cu a u a ........................................................................................................................... 397 Anexo A5.2 Resumo de alguns concei os p obabilís icos ............................................................ 405 i ii RESUMO O p esen e abalho dedica-se à ca a e ização dos solos sil o-a gilosos moles de Po ugal, cujo compo amen o mecânico e hid áulico é ex emamen e ele an e pa a a conceção, o p oje o e a cons ução das mais di e sas es u u as de engenha ia ci il, como es adas, ias é eas, pon es, úneis, esca ações, e c. Nas úl imas décadas o am cons uídas nume osas ob as de g ande impo ância económica e social e conside á el complexidade écnica, que implica am es udos de ca ac e ização geo écnica dos e enos in e essados, que em mui os casos incluem as e e idas o mações a gilosas. C iou-se assim um impo an íssimo ace o de dados e esul ados que se a igu a do maio in e esse a a de modo sis emá ico e in e p e a com as mais ecen es me odologias e eo ias da Mecânica dos Solos. Es e aspe o é an o mais impo an e quan o é escassa a bibliog a ia écnico-cien í ica exis en e sob e aqueles solos po ugueses. Nes e abalho p e ende-se, a a és do a amen o dos esul ados exis en es, complemen ado com ou os esul ados ob idos num campo expe imen al, es abelece um quad o de e e ência a ualizado que inclua as suas p incipais ca a e ís icas ísicas e de compo amen o mecânico. A p imei a pa e des e abalho desc e e o es ado a ual do conhecimen o ela i amen e aos solos moles, abo dando assun os ão di e sos como os aspe os geológicos mais signi ica i os em depósi os de solos moles, dedicando-se pa a esse im os capí ulos 1 e 2. Ap esen a-se uma desc ição, sob uma pe spe i a geo écnica, de alguns dos p incipais depósi os de solos moles exis en es em Po ugal e nou os países com is a a es abelece as p incipais ca a e ís icas ísicas e mecânicas p ocu ando-se encon a endências bem de inidas, ou não, pa a es es pa âme os, como mos a o capí ulo 3. A segunda pa e do abalho dedica-se à ecolha, seleção e a amen o dos es udos geo écnicos mais ecen es sob e ob as ele an es sob e solos sil o-a gilosos moles oco en es exclusi amen e em Po ugal Con inen al, ob idos a pa i de inúme os ela ó ios geológico-geo écnicos disponibilizados po emp esas de p ospeção, gabine es de p oje o e en idades dedicadas à in es igação. Foi assim possí el es abelece endências de compo amen o ela i amen e aos pa âme os ísicos e de iden i icação, como mos a o capí ulo 4, de comp essibilidade e de consolidação, desc i os no capí ulo 5, e de esis ência, ap esen ados no capí ulo 6. A e cei a pa e, ap esen ada nos capí ulos 7, 8 e 9, dedica-se à ca a e ização geo écnica do campo expe imen al. Inicialmen e, é e e uada uma b e e desc ição geog á ica, his ó ica e geológica do local e são ambém desc i os, a ados e comen ados os esul ados dos ensaios labo a o iais iii e e uados, como mos a o capí ulo 7 e os ensaios de campo, desc i os no capí ulo 8. Na úl ima pa e e e en e ao campo expe imen al é e e uada a compa ação en e os esul ados ob idos nos ensaios de labo a ó io e nos ensaios de campo. Po úl imo, o Capí ulo 10 ap esen a uma p opos a de pa ame ização dos alu iões sil o-a gilosos moles de Po ugal e suge e alguns aspe os a conside a em u u as abo dagens a es e ema, como esul ado da expe iência adqui ida ao longo des e abalho. ix ABSTRACT The s udy he e p esen ed is dedica ed o he cha ac e iza ion o so sil y-clayey soils om Po ugal, which mechanical and hyd aulic beha iou is ex emely ele an o he design and cons uc ion o se e al ci il enginee ing s uc u es, such as oads, ailways, b idges, unnels and exca a ions. O e he las decades, a conside able numbe o impo an and highly complex s uc u es ha e been buil , which implied nume ous geo echnical s udies o he su ounding g ound, o en in ol ing hose o ma ions. As a esul , a la ge and aluable olume o geo echnical da a was c ea ed, which has no , un il now, been sys ema ically in e p e ed and analyzed in he ligh o he mos ecen heo ies and me hodologies o Soil Mechanics. This aspec is pa icula ly impo an since he li e a u e on Po uguese so sil y-clays is sca ce. This wo k was de eloped in o de o es ablish an up- o-da e amewo k o p ope ies ega ding physical cha ac e is ics and mechanical beha iou o hese soils, based on a ho ough analysis o he exis ing da a, complemen ed by labo a o y and in si u es s ca ied ou on an expe imen al si e. The i s pa o he hesis desc ibes he s a e-o - he-a on so soils, ocusing on di e se aspec s such as he geological his o y and mos ele an geological ea u es o so clay deposi s (chap e s 1 and 2). A desc ip ion o he main Po uguese so soil deposi s, om a geo echnical pe spec i e, is p esen ed, oge he wi h o he so soils om di e en pa s o he wo ld, in o de o es ablish he main physical and mechanical p ope ies, and o de i e well-de ined ends o hese cha ac e is ics, as shown in chap e 3. The second pa o his s udy is dedica ed o he collec ion, selec ion and ea men o he mos ecen geo echnical da a om impo an cons uc ion wo ks buil exclusi ely in Po ugal on hese o ma ions. A e y la ge amoun o in o ma ion, kindly p o ided by p ospec ion and cons uc ion companies, design o ices and esea ch ins i u ions, was ga he ed and ca e ully ea ed. Based on such da a, i was possible o es ablish some ends ega ding physical cha ac e is ics, as desc ibed in chap e 4, comp essibili y and consolida ion pa ame e s, as desc ibed in chap e 5 and s eng h pa ame e s, as shown in chap e 6. The hi d pa o he hesis, comp ising chap e s 7, 8 and 9, is de o ed o he geo echnical cha ac e iza ion o he expe imen al si e. A b ie geog aphical, his o ical and geological o e iew is p esen ed and he esul s o labo a o y es s and in si u es s pe o med on ha loca ion a e desc ibed. Chap e 7 e e s o labo a o y es s and chap e 8 p esen s he esul s o ield es s. The compa a i e analysis o esul s is p o ided in chap e 9. x Finally, in chap e 10, a pa ame e iza ion o Po uguese so sil y-clayey allu ia is p esen ed and some aspec s o be conside ed in u u e de elopmen s a e poin ed ou , based on he expe ience acqui ed h oughou his wo k. xi RÉSUMÉ Le p ésen a ail conce ne la ca ac é isa ion des sols limoneux-a gileux de consis ance molle du Po ugal, don le compo emen mécanique e hyd aulique es ex êmemen impo an e pou la concep ion, le p oje e la cons uc ion de plusieu s ou ages de génie ci il els que les ou es, les oies e ées, les pon s, les unnels, les exca a ions, e c. Au cou s des de niè es décennies on é é cons ui es nomb eux a aux d’une g ande impo ance économique e sociale e considé able complexi é echnique, qui a aien besoin de as es é udes de ca ac é isa ion géo echnique, comp enan sou en des o ma ions a gileuses. Cela a c éé une impo an e collec ion de données e de ésul a s ès p écieux qui exigen un ai emen sys éma ique à la lumiè e des de niè es mé hodes e héo ies de la mécanique des sols. Ce in é ê es pa iculiè emen impo an ca il y a peu de documen a ion scien i ique e echnique su lesquels sols po ugais. L’objec i de ce a ail es é abli un mis à jou cad e de é é ence qui comp end leu p incipales ca ac é is iques physiques e mécaniques, pa le ai emen des ésul a s exis an s complé és pa des ésul a s expé imen aux. La p emiè e pa ie de ce e disse a ion ésume l'é a ac uel des connaissances su les sols ins de consis ance molle, abo dan dans les chapi es 1 e 2 plusieu s ques ions elles que la géologie des gisemen s les plus impo an s de sols mous. Une desc ip ion géo echnique de ce ains dépô s de sols mous exis an s au Po ugal e dans d'au es pays es p ésen ée dans le chapi e 3, a in d'é abli les p incipales ca ac é is iques physiques e mécaniques pou ou e les endances de ces pa amè es. La deuxième pa ie de ce e a aille conce ne la collec e, la sélec ion e le ai emen des é udes géo echniques les plus écen es su les a aux dans sols limoneux e a gileux mous exis an es exclusi emen au Po ugal, ob enus à pa i de nomb eux appo s géologiques e géo echniques ou nies pa les socié és d'explo a ion, les bu eaux d’é udes e les ins i u ions dédiées à la eche che. Il a ainsi é é possible d'é abli des endances de compo emen su les pa amè es physiques e d'iden i ica ion, comme indiqué dans le chapi e 4, de comp ession e de consolida ion, déc i dans le chapi e 5, e la ésis ance, p ésen ée au chapi e 6. La oisième pa ie, p ésen ée dans les chapi es 7, 8 e 9, conce ne la ca ac é isa ion géo echnique du si e expé imen al. Ini ialemen , une desc ip ion géog aphique, his o ique e géologique b è e du si e es p ésen ée e son égalemen déc i s, ai és e discu és dans le chapi e 7 les ésul a s des x iii 3.3.2.1 Aspe os his ó icos e geológicos ...................................................................................... 48 3.3.2.2 Pa âme os ísicos e de iden i icação .............................................................................. 50 3.3.2.3 Pa âme os mecânicos e es ado de ensão ...................................................................... 52 3.3.3 Sa apuí, Rio de Janei o, B asil ....................................................................................... 54 3.3.3.1 Aspe os his ó icos e geológicos ...................................................................................... 54 3.3.3.2 Pa âme os ísicos e de iden i icação .............................................................................. 55 3.3.3.3 Pa âme os mecânicos e es ado de ensão ...................................................................... 57 3.3.4 Queenbo ough, Ken , Reino Unido, Ingla e a ............................................................... 63 3.3.4.1 Aspe os his ó icos e geológicos ...................................................................................... 63 3.3.4.2 Pa âme os ísicos e de iden i icação .............................................................................. 67 3.3.4.3 Pa âme os mecânicos e es ado de ensão ...................................................................... 69 3.4 Domínios ma inhos ........................................................................................................ 75 3.4.1 A gilas de OnsØy, Oslo, No uega .................................................................................. 75 3.4.1.1 Aspe os his ó icos e geológicos ...................................................................................... 75 3.4.1.2 Pa âme os ísicos e de iden i icação .............................................................................. 76 3.4.1.3 Pa âme os mecânicos e es ado de ensão ...................................................................... 80 3.5 Conclusões do capí ulo ................................................................................................... 88 4 Pa âme os ísicos e de iden i icação dos alu iões sil o-a gilosos moles de Po ugal ........................................................................................................................................ 91 4.1 In odução ....................................................................................................................... 91 4.2 Me odologia ado ada pa a elabo ação da base de dados ................................................ 92 4.3 Pa âme os de iden i icação ............................................................................................ 93 4.3.1 Composição g anulomé ica ........................................................................................... 93 4.3.2 Teo em ma é ia o gânica ............................................................................................... 95 4.3.3 Limi es de A e be g ou de consis ência ......................................................................... 98 4.3.3.1 Consis ência de um solo ................................................................................................. 98 4.3.3.2 Limi e de liquidez ........................................................................................................... 99 4.3.3.3 Limi e de plas icidade e índice de plas icidade ............................................................ 104 4.3.4 A i idade das a gilas .................................................................................................... 108 4.3.5 Obse ações inais ........................................................................................................ 111 4.4 Pa âme os ísicos ......................................................................................................... 111 4.4.1 Teo em água (w) .......................................................................................................... 111 4.4.2 Índices de consis ência e de liquidez ............................................................................ 115 4.4.3 Peso olúmico (  ) ......................................................................................................... 118 4.4.4 Densidade das pa ículas sólidas (Gs) ........................................................................... 120 4.4.5 Índices complemen a es ............................................................................................... 121 xix 4.4.5.1 Índice de azios (e) ....................................................................................................... 121 4.4.5.2 G au de sa u ação (S ) ................................................................................................... 122 4.4.6 Compa ação de esul ados ............................................................................................ 123 4.5 Classi icação dos solos de aco do com a classi icação uni icada ................................. 126 5 Pa âme os de comp essibilidade e de consolidação dos solos sil o-a gilosos moles de Po ugal ................................................................................................................... 129 5.1 In odução ..................................................................................................................... 129 5.2 A aliação do es ado de ensão ...................................................................................... 130 5.3 Índices de comp essibilidade, Cc, e de ecomp essibilidade, C ................................... 132 5.4 Coe icien e de consolidação secundá ia, C  ................................................................. 140 5.5 Coe icien e de consolidação, c ..................................................................................... 142 5.6 A aliação dos pa âme os de comp essibilidade a a és de modelos de eg essão ...... 144 5.6.1 Conside ações iniciais ................................................................................................... 144 5.6.2 Alguns modelos de eg essão da bibliog a ia ............................................................... 144 5.6.3 A aliação dos índices de comp essibilidade e ecomp essibilidade a a és de modelos de eg essão ................................................................................................................... 150 5.6.3.1 Análise uni a iada ......................................................................................................... 150 5.6.3.2 Análise bi a iada ........................................................................................................... 158 5.6.3.3 Análise de eg essão linea ........................................................................................... 160 5.6.3.4 Compa ação dos modelos desen ol idos com os p opos os na bibliog a ia ................ 170 5.6.4 A aliação do coe icien e de consolidação secundá ia a a és de modelos de eg essão ....................................................................................................................................... 173 5.6.4.1 Análise uni a iada ......................................................................................................... 173 5.6.4.2 Análise bi a iada ........................................................................................................... 174 5.6.4.3 Análise de eg essão linea ........................................................................................... 175 5.7 Conclusões do capí ulo ................................................................................................. 176 6 Pa âme os de esis ência dos solos sil o-a gilosos moles de Po ugal ................... 179 6.1 In odução ..................................................................................................................... 179 6.2 Ensaios iaxiais ............................................................................................................ 180 6.2.1 In odução ..................................................................................................................... 180 6.2.2 Algumas pa icula idades a e em con a na análise dos esul ados .............................. 181 6.2.2.1 Tensão de consolidação do ensaio ................................................................................ 181 6.2.2.2 C i é io pa a a iden i icação da o u a ........................................................................... 183 6.2.3 Pa âme os de esis ência em ensões e e i as .............................................................. 184 6.2.4 Pa âme os de esis ência em ensões o ais .................................................................. 187 6.2.4.1 Resis ência não d enada ................................................................................................ 187 6.2.4.2 Compo amen o no malizado de solos a gilosos .......................................................... 188 xx 6.2.4.3 De e minação da cu a no malizada pa a os solos em es udo...................................... 190 6.2.4.4 Pa âme o A de p essões neu as .................................................................................. 191 6.2.4.5 Exp essão eó ica .......................................................................................................... 192 6.3 Ensaio com o dila óme o ma che i (DMT) ................................................................ 194 6.3.1 In odução ..................................................................................................................... 194 6.3.2 Pa âme os de esis ência em ensões o ais ................................................................. 195 6.4 Ensaio com o cone-pene óme o holandês (CPTU) .................................................... 197 6.4.1 In odução ..................................................................................................................... 197 6.4.2 Pa âme os de esis ência em ensões o ais ................................................................. 198 6.5 Ensaio de co e o a i o in si u ( ield ane es ) ........................................................... 200 6.5.1 In odução ..................................................................................................................... 200 6.5.2 Pa âme os de esis ência em ensões o ais ................................................................. 200 6.5.2.1 Resis ência não d enada, cu .......................................................................................... 200 6.5.2.2 Sensibilidade do solo, S ............................................................................................... 202 6.6 Análise c uzada dos esul ados de di e en es ensaios de campo e (ou) de labo a ó io . 203 6.6.1 In odução ..................................................................................................................... 203 6.6.2 Compa ação dos esul ados dos di e en es locais ......................................................... 203 6.6.3 Compa ação dos esul ados dos di e en es ensaios ...................................................... 206 6.7 Conclusões do Capí ulo ................................................................................................ 208 7 Campo expe imen al - ensaios de labo a ó io.......................................................... 211 7.1 In odução ..................................................................................................................... 211 7.2 Ca a e ís icas ge ais da egião ...................................................................................... 212 7.2.1 Geomo ologia .............................................................................................................. 212 7.2.2 Geologia ....................................................................................................................... 214 7.2.3 Tec ónica ...................................................................................................................... 215 7.2.4 Hid ogeologia ............................................................................................................... 215 7.3 Amos agem ................................................................................................................. 216 7.3.1 Amos agem con ínua ................................................................................................... 216 7.3.2 Amos agem in ac a ...................................................................................................... 218 7.4 Pa âme os ísicos e de iden i icação ............................................................................ 219 7.4.1 In odução ..................................................................................................................... 219 7.4.2 Composição g anulomé ica ......................................................................................... 219 7.4.3 Teo em ma é ia o gânica ............................................................................................. 223 7.4.4 Limi es de A e be g ou de consis ência ....................................................................... 223 7.4.5 A i idade ...................................................................................................................... 225 7.4.6 Teo em água (w) e Índice de liquidez (IL) ................................................................... 227 xxi 7.4.7 Peso olúmico (  ) .......................................................................................................... 229 7.4.8 Densidade das pa ículas sólidas (Gs) ........................................................................... 230 7.4.9 Índices complemen a es ................................................................................................ 230 7.5 Classi icação de solos ................................................................................................... 233 7.5.1 Classi icação baseada em c i é ios g anulomé icos ..................................................... 233 7.5.2 Classi icação uni icada ................................................................................................. 235 7.6 Ensaios edomé icos ...................................................................................................... 236 7.6.1 In odução ..................................................................................................................... 236 7.6.2 P epa ação das amos as ............................................................................................... 237 7.6.3 Ensaios clássicos ........................................................................................................... 239 7.6.3.1 Me odologia .................................................................................................................. 239 7.6.3.2 Resul ados ..................................................................................................................... 240 7.6.4 Ensaios de longa du ação .............................................................................................. 248 7.6.4.1 Me odologia .................................................................................................................. 248 7.6.4.2 Resul ados ..................................................................................................................... 248 7.6.4.3 Mé odo de Ma ins (2005) pa a a aliação do índice de azios co esponden e ao im da consolidação secundá ia ................................................................................................ 257 7.7 Ensaios iaxiais ............................................................................................................ 263 7.7.1 In odução. me odologia ............................................................................................... 263 7.7.1.1 P epa ação das amos as ............................................................................................... 263 7.7.1.2 Qualidade das amos as ................................................................................................. 265 7.7.1.3 P epa ação do ensaio ..................................................................................................... 266 7.7.1.4 Sa u ação e consolidação das amos as ......................................................................... 269 7.7.1.5 Co e .............................................................................................................................. 271 7.7.2 Resul ados dos ensaios de comp essão iaxial ............................................................. 272 7.7.2.1 Cu as ensão de o mação ............................................................................................ 272 7.7.2.2 Pa âme os de esis ência em ensões e e i as .............................................................. 275 7.7.2.3 Pa âme os de esis ência em ensões o ais .................................................................. 281 7.7.2.3.1 Resis ência não d enada ................................................................................................ 281 7.7.2.3.2 Pa âme o A de Skemp on ............................................................................................ 283 7.7.2.3.3 Exp essão eó ica .......................................................................................................... 284 7.7.2.4 In e p e ação dos esul ados com base na eo ia dos es ados c í icos ........................... 285 7.7.3 Resul ados dos ensaios de ex ensão iaxial .................................................................. 293 7.7.3.1 Pa âme os de esis ência em ensões e e i as .............................................................. 293 7.7.3.2 Pa âme os de esis ência em ensões o ais .................................................................. 295 7.7.3.2.1 Resis ência não d enada ................................................................................................ 295 xxii 7.7.3.2.2 Pa âme o A de Skemp on ............................................................................................ 296 7.7.3.2.3 Exp essão eó ica .......................................................................................................... 296 7.7.3.2.3 A aliação da aniso opia da esis ência não d enada ................................................... 297 7.8 Conclusões do capí ulo ................................................................................................. 300 8 Campo expe imen al - ensaios de campo ................................................................. 303 8.1 In odução ..................................................................................................................... 303 8.2 Ensaio com o dila óme o Ma che i (DMT) ................................................................ 304 8.2.1 Me odologia .................................................................................................................. 304 8.2.2 Resul ados..................................................................................................................... 307 8.2.3 Ca ac e ís icas ísicas e es ado de ensão ..................................................................... 308 8.2.3.1 Iden i icação es a ig á ica do subsolo ......................................................................... 308 8.2.3.2 Peso olúmico,  ........................................................................................................... 309 8.2.3.3 Coe icien e de impulso em epouso, K0 ........................................................................ 310 8.2.3.4 G au de sob econsolidação, ROC ................................................................................... 312 8.2.4 Ca ac e ís icas mecânicas ............................................................................................. 314 8.2.4.1 Resis ência não d enada, cu .......................................................................................... 314 8.2.4.2 Módulo de dis o ção elás ico, G0 .................................................................................. 315 8.2.4.3 Módulo de de o mabilidade con inado, M ................................................................... 316 8.2.4.4 Ângulo de esis ência ao co e em ensões e e i as,  ’ ................................................ 317 8.3 Ensaio com o cone-pene óme o holandês sísmico (cone-pene a ion Tes , SCPTU) 318 8.3.1 Me odologia .................................................................................................................. 318 8.3.2 Resul ados..................................................................................................................... 321 8.3.3 Ca ac e ís icas ísicas e es ado de ensão ..................................................................... 322 8.3.3.1 Iden i icação es a ig á ica do subsolo ......................................................................... 322 8.3.3.2 Coe icien e de impulso em epouso, K0 ........................................................................ 329 8.3.3.3 G au de sob econsolidação, ROC ................................................................................... 330 8.3.4 Ca ac e ís icas mecânicas ............................................................................................. 332 8.3.4.1 Resis ência não d enada, cu .......................................................................................... 332 8.3.4.2 Módulo de dis o ção elás ico, G0 .................................................................................. 333 8.3.4.2.1 In odução ..................................................................................................................... 333 8.3.4.2.2 Me odologia do ensaio pa a de e minação de Vs .......................................................... 333 8.3.4.2.3 T a amen o e in e p e ação dos esul ados pa a de e minação de Vs ............................ 334 8.3.4.2.4 Discussão dos esul ados de G0 .................................................................................... 341 8.3.4.3 Módulo de de o mabilidade con inado, M ................................................................... 341 8.3.4.4 Coe icien es de consolidação, c e ch ............................................................................ 343 8.3.4.5 Coe icien e de pe meabilidade na di eção ho izon al, kh .............................................. 348 xxiii 8.3.5 Me odologia uni icada de in e p e ação dos esul ados do CPTU (Robe son, 2009, 2010,2012) .................................................................................................................... 349 8.3.5.1 Iden i icação es a ig á ica do subsolo .......................................................................... 349 8.3.5.2 G au de sob econsolidação, ROC ................................................................................... 353 8.3.5.3 Resis ência não d enada, cu ........................................................................................... 354 8.3.5.4 Módulo de dis o ção elás ico, G0 .................................................................................. 356 8.3.5.5 Módulo de de o mabilidade con inado, M .................................................................... 357 8.3.5.6 Ângulo de esis ência ao co e em ensões e e i as,  ’ ................................................. 358 8.4 Ensaio de co e o a i o in si u ( ield ane es ) ............................................................ 360 8.4.1 Me odologia .................................................................................................................. 360 8.4.2 Resul ados ..................................................................................................................... 361 8.5 Conclusões do capí ulo ................................................................................................. 363 9 Campo expe imen al - con on o en e os esul ados dos ensaios de campo e de labo a ó io ................................................................................................................... 365 9.1 In odução ..................................................................................................................... 365 9.2 Ca a e ís icas ísicas e es ados de ensão ...................................................................... 366 9.2.1 Peso olúmico,  ........................................................................................................... 366 9.2.2 Classi icação dos solos .................................................................................................. 368 9.2.3 Coe icien e de impulso em epouso, K0 ........................................................................ 370 9.2.4 G au de sob econsolidação, ROC ................................................................................... 371 9.3 Ca ac e ís icas mecânicas ............................................................................................. 372 9.3.1 Resis ência não d enada, cu ........................................................................................... 372 9.3.2 Ângulo de esis ência ao co e em ensões e e i as,  ’ ................................................. 374 9.3.3 Módulo de dis o ção elás ico, G0 .................................................................................. 376 9.3.4 Módulo de de o mabilidade con inado, M .................................................................... 378 9.3.5 Coe icien e de consolidação, c ..................................................................................... 379 10 P opos a de pa ame ização dos solos sil o-a gilosos moles de Po ugal ............... 381 10.1 Resumo e consludões do abalho ealizado ................................................................. 381 10.2 P opos a de pa ame ização dos solos sil o-a gilosos moles de Po ugal ..................... 383 10.2.1 Pa âme os ísicos e de iden i icação ............................................................................ 383 10.2.2 Es ado de ensão ............................................................................................................ 388 10.2.3 Pa âme os de comp essibilidade e de consolidação ..................................................... 389 10.2.4 Pa âme os de esis ência em ensões e e i as e esis ência não d enada ..................... 391 10.3 Desen ol imen os u u os ............................................................................................. 394 Anexo A5.1 Aplicação p á ica do algo i mo desen ol ido pa a de e minação do pon o de meno aio de cu a u a ............................................................................................. 397 Anexo A5.2 Resumo de alguns concei os p obabilís icos ........................................................ 405 A5.2.1 Dis ibuições de equências. his og amas .................................................................... 405 xxi A5.2.2 Ca a e ís icas numé icas: es a ís icas de o dem ............................................................ 406 A5.2.3 Modelo de eg essão linea ........................................................................................... 408 A5.2.4 Coe icien e de de e minação ........................................................................................ 411 A5.2.5 Coe icien e de co elação de Pea son ........................................................................... 414 Re e ências Bibliog á icas ......................................................................................................... 415 xx ÍNDICE DE FIGURAS CAPÍTULO 1 Figu a 1.1 - Compa ação en e a densidade populacional e localização dos depósi os de solos moles em Po ugal Con inen al: a) densidade populacional (INE-CENSOS2011); b) p incipais depósi os de solos moles. ................................................................................. 2 Figu a 1.2 - Algumas das p incipais ob as ealizadas em Po ugal sob e depósi os de solos moles: a) is a ge al; b) Zona 1; c) Zona 2; d) Zona 3; e) Zona 4; ) Zona 5; g) Zona 6; h) Zona 7; i) Zona 8 ........................................................................................................................ 5 CAPÍTULO 2 Figu a 2.1 – P incipais zonas de sedimen ação num del a (Ch is oulas e al., 1987) ..................... 20 Figu a 2.2 – Es uá io do io Minho. ............................................................................................... 23 Figu a 2.3 – Rio Leça e espe i o es uá io. .................................................................................... 24 Figu a 2.4 – Es uá io do io Mondego. ........................................................................................... 25 Figu a 2.5 – Es uá io do io Tejo. ................................................................................................... 25 Figu a 2.6 – Es uá io do io Sado. .................................................................................................. 27 Figu a 2.7 – Ria de A ei o. ............................................................................................................ 28 Figu a 2.8 – Baixa de San o And é................................................................................................. 29 Figu a 2.9 – Ria Fo mosa. .............................................................................................................. 29 CAPÍTULO 3 Figu a 3.1 – Localização do lago glacia de Hi chcock (adap ado de DeG oo & Lu enegge , 2003). .............................................................................................................................. 36 Figu a 3.2 – E olução em p o undidade: a) composição g anulomé ica; b) eo em água em compa ação com os limi es de A e be g, do solo do campo expe imen al de Massachuse s (adap ado de DeG oo & Lu enegge , 2003). .......................................... 38 Figu a 3.3 – Classi icação do solo do campo expe imen al de Massachuse s a a és da Ca a de Plas icidade de Casag ande (adap ado de DeG oo & Lu enegge , 2003). ..................... 38 Figu a 3.4 – Cu as de comp essibilidade de amos as colhidas a p o undidades di e en es no campo expe imen al de Massachuse s (adap ado de DeG oo & Lu enegge , 2003). ... 39 Figu a 3.5 – E olução dos coe icien es de condu i idade hid áulica em p o undidade (adap ado de DeG oo & Lu enegge , 2003). ....................................................................................... 40 Figu a 3.6 – E olução da esis ência não d enada em p o undidade (adap ado de DeG oo & Lu enegge , 2003). .......................................................................................................... 41 Figu a 3.7 – Localização do campo expe imen al da Quin a do Foja (Coelho, 2000). .................. 42 Figu a 3.8 – Va iação dos limi es de consis ência do solo em di e en es es ados das alu iões do Baixo Mondego – Quin a do Foja (Coelho, 2000). ......................................................... 44 Figu a 3.9 – Ca ac e ís icas g anulomé icas, limi es de A e be g e índices ísicos das alu iões do Baixo Mondego – Quin a do Foja (Coelho, 2000). ......................................................... 45 xx i Figu a 3.10 – G au de sob econsolidação, ca ac e ís icas de comp essibilidade, de pe meabilidade e de esis ência das alu iões do Baixo Mondego – Quin a do Foja (Coelho, 2000). ..... 47 Figu a 3.11 – Plan a de localização dos locais es udados no Baixo Vouga. .................................. 49 Figu a 3.12 – Localização do campo expe imen al de Sa apuí (Almeida & Ma ques, 2003). ...... 55 Figu a 3.13 – Pe il geo écnico do local onde oi ealizado o a e o expe imen al I (O igão, 1980). .............................................................................................................................. 55 Figu a 3.14 – Ca ac e ís icas ísicas e de iden i icação do depósi o de Sa apuí (dados de O igão, 1975; O igão, 1980; Cou inho, 1976; Dua e, 1977; Colle , 1978; Viei a, 1988; Ba bosa, 1990 e Lima, 1993, cole ados po Almeida e al., 2005). ................................ 57 Figu a 3.15 – Pa âme os de comp essibilidade do campo expe imen al de Sa apuí (dados de O igão, 1975; O igão, 1980; Cou inho, 1976; Dua e, 1977; Viei a, 1988; Ca alho, 1989; Ba bosa, 1990, Lima, 1993 e Beze a, 1996, cole ados po Almeida & Ma ques, 2003). .............................................................................................................................. 58 Figu a 3.16 – Valo es médios dos coe icien es de consolidação e ical (c ) e ho izon al (ch) ob idos pa a p o undidades en e 5,5 m a 6,0 m e 6,5 m a 7,0 m (dados Cou inho, 1976, e i ados de Almeida & Ma ques, 2003). ....................................................................... 59 Figu a 3.17 – Valo es médios da esis ência não d enada (cu) em p o undidade das a gilas de Sa apuí (Almeida & Ma ques, 2003). ............................................................................ 60 Figu a 3.18 – Va iação da esis ência não d enada no malizada, cu/  ' c, com o g au de sob econsolidação, ROC (O igão, 1980). ........................................................................ 61 Figu a 3.19 – T aje ó ia de ensões das a gilas de Sa apuí (Cos a Filho e al., 1985; Ge sco ich e al., 1986). ........................................................................................................................ 62 Figu a 3.20 – T aje ó ia de ensões das a gilas de Sa apuí em amos as ecolhidas na c os a dessecada (B essani, 1983; Ge sco ich, 1983). .............................................................. 62 Figu a 3.21 – Es uá io do io Tamisa. ............................................................................................ 63 Figu a 3.22 – Queenbo ough (Ja dine e al., 2003). ...................................................................... 64 Figu a 3.23 – Ca a geológica do Es uá io do io Tamisa (Ma sland, 1986). ................................ 64 Figu a 3.24 – Amos as do es uá io do io Tamisa na zona de Queenbo ough: a) a gila sil osa du a; b) a gila de consis ência mole, plás ica, ligei amen e sil osa; c) a gila sil osa du a, plás ica; d) a eia ina com sil e (Le oueil e al., 2003). .................................................. 66 Figu a 3.25 – Cu a g anulomé ica das amos as colhidas a 3 m de p o undidade das a gilas de Queenbo ough (Le oueil e al., 2003) ............................................................................ 67 Figu a 3.26 – Subida ela i a do ní el do ma no Es uá io do io Tamisa em Tilbu y (Le oueil e al., 2003). ........................................................................................................................ 68 Figu a 3.27 – Va iação em p o undidade das p incipais ca ac e ís icas ísicas e de iden i icação do solo do depósi o de Queenbo ough (Ja dine e al., 2003). ............................................. 69 Figu a 3.28 – Pa âme os de comp essibilidade: a) índice de comp essibilidade, Cc; b) índice de comp essibilidade no malizado, Cc/(1+e) (Ja dine e al., 2003). ................................... 70 Figu a 3.29 – Cu a in ínseca de comp essão de amos as em di e en es es ados da a gila de Queenbo ough (Smi h, 1992). ........................................................................................ 71 Figu a 3.30 – Va iação do índice de comp essibilidade, Cc e do coe icien e de consolidação e ical, c , em ensaios de consolidação con encionais e cu a de comp essão in ínseca (Smi h, 1992). ................................................................................................................. 72 xx ii Figu a 3.31 – Valo es da esis ência não d enada (cu) em p o undidade ob idos em ensaios ane es manual, em solo inde o mado e em solo emoldado ou emexido do depósi o de Queenbo ough (Ja dine e al., 2003). .............................................................................. 73 Figu a 3.32 – Resul ados ob idos no ensaio CPTU: a) esis ência de pon a, qc; b) esis ência la e al, s; c) azão a í ica, R ; d) p essão da água nos po os, u (Ja dine e al., 2003). ... 74 Figu a 3.33 – Localização dos ensaios de campo (Lunne e al., 2003a). ....................................... 76 Figu a 3.34 – E olução em p o undidade de: a) pe cen agem de a gila; b) eo em água na compa ação com os limi es de A e be g; c) índice de liquidez, dos solos moles p esen es no campo expe imen al de Onsøy (Lunne e al., 2003a). ................................ 77 Figu a 3.35 – E olução em p o undidade do: a) eo em sal; b) eo em ma é ia o gânica, dos solos moles p esen es no campo expe imen al de Onsøy (adap ado de Eide & Be e, 1973). .............................................................................................................................. 78 Figu a 3.36 – Classi icação do solo a a és da Ca a de Plas icidade de Casag ande (Lunne e al., 2003a). ............................................................................................................................ 79 Figu a 3.37 – Valo es pon uais do eo em água, densidade das pa ículas sólidas e peso olúmico em p o undidade (Lunne e al., 2003a). .......................................................................... 79 Figu a 3.38 – E olução em p o undidade dos alo es pon uais da ensão de p é-consolidação (Lunne e al., 2003a). ...................................................................................................... 80 Figu a 3.39 – E olução em p o undidade do g au de sob econsolidação (Lunne e al., 2003a). ... 81 Figu a 3.40 – Índice de comp essibilidade no malizado, Cc/(1+e) consolidação (Lunne e al., 2003a). ............................................................................................................................ 82 Figu a 3.41 – Valo es pon uais dos coe icien es de consolidação e ical (c ) e ho izon al (ch) (Lunne e al., 2003a). ...................................................................................................... 82 Figu a 3.42 – Valo es da esis ência não d enada (cu) em p o undidade ob idos em ensaios de co e o a i o in si u (Lunne e al., 2003a). ..................................................................... 84 Figu a 3.43 – Valo es ob idos pa a a esis ência não d enada de i ados dos ensaios SBPT, PCPT, CK0U e de 9 campos expe imen ais em solo simila (Lacasse e al., 1990). .................. 85 Figu a 3.44 – E olução em p o undidade: a) esis ência não d enada (cu); b) esis ência não d enada no malizada (cu/  ’ 0) pa a as amos as em bloco (Lunne e al., 2003a). ........... 86 Figu a 3.45 – Valo es sensibilidade (S ) em p o undidade ob idos em ensaios de co e o a i o in si u (Lunne e al., 2003a). ............................................................................................... 87 Figu a 3.46 – E olução em p o undidade do módulo de dis o ção máximo (Lunne e al., 2003a) 88 CAPÍTULO 4 Figu a 4.1 – Va iação da composição g anulomé ica em p o undidade: a) ação de a gila + sil e, a eia e cascalho; b) ação de a gila, sil e, a eia e cascalho. ........................................... 94 Figu a 4.2 – Composição ex u al dos solos alu iona es que oco em no con inen e po uguês. .. 95 Figu a 4.3 – Va iação em p o undidade do eo em ma é ia o gânica (OM): a) esul ados pon uais; b) alo es médios. ........................................................................................................... 98 Figu a 4.4 – Mudança na consis ência da a gila du an e o p ocesso de secagem (Ma os Fe nandes, 2006). .............................................................................................................................. 99 xxxi Figu a 7.39 – P epa ação de amos a in ac a em ubo de PVC: a) ex ação de um oço do ubo amos ado ; b) saída do solo pelo opo; c) colocação de ubo de PVC com as ca a e ís icas geomé icas p e endidas pa a o p o e e; d) p eenchimen o dos o i ícios exis en es no opo; e) agmen o de concha des acado do solo; ) p o e e inalizado pa a colocação no congelado ( o og a ias da au o a). ......................................................... 265 Figu a 7.40 – Imagens das câma as iaxiais u ilizadas: a) câma a clássica; b) câma a clássica; c) câma a câma a s ess pa h ( o og a ias da au o a). ....................................................... 267 Figu a 7.41 – Aspe os da mon agem dos ensaios iaxiais nas câma as clássica: a) amos a colocada no pedes al com d enos la e ais de papel de il o; b) colocação da memb ana e anéis de bo acha; c) colocação da placa supe io ; d) po meno da célula de ca ga encos ada à placa supe io ( o og a ias da au o a). ...................................................... 268 Figu a 7.42 – Resul ados dos ensaios de comp essão iaxial ealizados sob e amos as ecolhidas a 4,3 m de p o undidade: a) ensão de des io (  1-  3) e obliquidade das ensões e e i as p incipais (  '1/  '3) s ex ensão axial (  a); b) excesso de p essão neu a (u) s ex ensão axial (  a). ....................................................................................................................... 272 Figu a 7.43 – Resul ados dos ensaios de comp essão iaxial ealizados sob e amos as ecolhidas a 16,0 m de p o undidade: a) ensão de des io (  1-  3) e obliquidade das ensões e e i as p incipais (  '1/  '3) s ex ensão axial (  a); b) excesso de p essão neu a (u) s ex ensão axial (  a). ....................................................................................................................... 273 Figu a 7.44 – Resul ados dos ensaios de comp essão iaxial ealizados sob e amos as ecolhidas a 17,3 m de p o undidade: a) ensão de des io (  1-  3) e obliquidade das ensões e e i as p incipais (  '1/  '3) s ex ensão axial (  a); b) excesso de p essão neu a (u) s ex ensão axial (  a). ....................................................................................................................... 273 Figu a 7.45 – Resul ados dos ensaios de comp essão iaxial ealizados sob e amos as ecolhidas a 20,2 m de p o undidade: a) ensão de des io (  1-  3) e obliquidade das ensões e e i as p incipais (  '1/  '3) s ex ensão axial (  a); b) excesso de p essão neu a (u) s ex ensão axial (  a). ....................................................................................................................... 274 Figu a 7.46 – Resul ados dos ensaios de comp essão iaxial ealizados sob e amos as ecolhidas a 22,7 m de p o undidade: a) ensão de des io (  1-  3) e obliquidade das ensões e e i as p incipais (  '1/  '3) s ex ensão axial (  a); b) excesso de p essão neu a (u) s ex ensão axial (  a). ....................................................................................................................... 274 Figu a 7.47 – T aje ó ia de ensões o ais e e e i as e en ol en e de o u a nos ensaios de comp essão iaxial ealizados sob e amos as ecolhidas a 4,30 m de p o undidade. . 276 Figu a 7.48 – T aje ó ia de ensões o ais e e e i as e en ol en e de o u a nos ensaios de comp essão iaxial ealizados sob e amos as ecolhidas a 16,0 m de p o undidade. . 277 Figu a 7.49 – T aje ó ia de ensões o ais e e e i as e en ol en e de o u a nos ensaios de comp essão iaxial ealizados sob e amos as ecolhidas a 17,3 m de p o undidade. . 278 Figu a 7.50 – T aje ó ia de ensões o ais e e e i as e en ol en e de o u a nos ensaios de comp essão iaxial ealizados sob e amos as ecolhidas a 20,2 m e 22,7 m de p o undidade. ................................................................................................................ 279 Figu a 7.51 – En ol en es de o u a nos ensaios iaxiais de comp essão ealizados sob e amos as ecolhidas a 4,3, 16,0, 17,3, 20,2 e 22,7 m de p o undidade. ....................................... 281 Figu a 7.52 – Resis ência não d enada em p o undidade pa a o conjun o de esul ados de ensaios de comp essão iaxial. ................................................................................................. 282 xxx Figu a 7.53 – E olução da esis ência não d enada (a) e da azão des a pela ensão e e i a de consolidação do ensaio (b) em unção da ensão de consolidação do ensaio de comp essão iaxial. ...................................................................................................... 283 Figu a 7.54 – Relação en e a azão cu /  ’c e o pa âme o A de Skemp on pa a o conjun o de esul ados de ensaios de comp essão iaxial. ............................................................... 284 Figu a 7.55 – Valo es eó icos e alo es expe imen ais da esis ência não d enada em ensaios de comp essão iaxial. ...................................................................................................... 285 Figu a 7.56 – Rep esen ação da linha dos es ados c í icos (LEC): a) no plano (  ’,  ); b) no plano (  ’, e); c) no plano (log  ’, e) (Ma anha das Ne es, 2013).. ......................................... 286 Figu a 7.57 – Rep esen ação da linha dos es ados c í icos (LEC): a) no plano (q, p’); b) no plano (  , p’); c) no plano (  , lnp’) (Ma anha das Ne es, 2013) ............................................. 287 Figu a 7.58 – Rep esen ação das linhas do es ado c í ico (LEC), de comp essão no mal (LCN) e comp essão no mal aniso ópica (LCNA): a) no plano (q, p’); b) no plano (  , p’) (A kinson e al., 1978).. ................................................................................................ 289 Figu a 7.59 – T aje ó ia de ensões du an e o co e ob ida nos ensaios iaxiais: a) no plano (q,  a); b) no plano (p’,q).. ........................................................................................................ 290 Figu a 7.60 – T aje ó ia de ensões e linhas dos es ados c í icos (LEC) e comp essão no mal (LCNA) ob ida a pa i dos ensaios iaxiais: a) no plano (q,  a); b) no plano (p’,q); c) no plano (  lnp’); d) no plano (  p’) ................................................................................ 291 Figu a 7.61 – No malização da LEC e da LNCA em elação a p’c. ............................................. 292 Figu a 7.62 – Resul ados dos ensaios de ex ensão iaxial: a) ensão de des io (  1-  3) s ex ensão axial (  a); b) obliquidade das ensões e e i as p incipais (  '1/  '3) s ex ensão axial (  a). ....................................................................................................................................... 293 Figu a 7.63 – Excesso de p essão neu a (u) s ex ensão axial (  a) ob idos nos ensaios de ex ensão iaxial. ........................................................................................................... 293 Figu a 7.64 – T aje ó ias de ensões e e i as no espaço s’, em ensaios de ex ensão iaxial. .... 294 Figu a 7.65 – Va iação da esis ência não d enada: a) em p o undidade; b) com a ensão e e i a de consolidação do ensaio, em ensaios de ex ensão iaxial. ............................................. 295 Figu a 7.66 – Relação en e a azão cu /  ’c e o pa âme o A de Skemp on pa a os esul ados de ensaios de ex ensão iaxial . ......................................................................................... 296 Figu a 7.67 – Valo es eó icos e alo es expe imen ais da esis ência não d enada em ensaios de comp essão iaxial. ...................................................................................................... 297 Figu a 7.68 – Valo es de cu /  ’ 0 de a gilas no malmen e consolidadas a pa i de ensaios iaxiais de comp essão e de ex ensão e de ensaios de co e di e o simples coligidos po Ladd (1991) e con on o com esul ados des e abalho. ....................................................... 299 CAPÍTULO 8 Figu a 8.1 – Plan a do Campo Expe imen al com a localização ela i a dos ensaios ealizados ( o og a ia da au o a). ................................................................................................... 304 Figu a 8.2 – Equipamen o necessá io pa a a ealização do ensaio DMT: a) sis ema de c a ação; b) unidade de con olo de p essão, cabo elé ico e unidade de p essão; c) em de a as; d) unidade de con olo de p essão; e) lâmina dila omé ica ( o og a ias da au o a). ........ 305 xxx i Figu a 8.3 – Resul ados ob idos no ensaio DMT: a) índice do ma e ial; b) módulo dila omé ico; c) índice de ensão ho izon al. ...................................................................................... 307 Figu a 8.4 – Classi icação do solo com base no índice do ma e ial (IDMT). .............................. 308 Figu a 8.5 – Classi icação do solo e es ima i a de  /  w com base no índice do ma é ia e no módulo dila omé ico (adap ado de Ma che i e C apps, 1981). ............................................... 309 Figu a 8.6 – E olução em p o undidade do peso olúmico do solo es imado a pa i do ensaio DMT (equação 8.7). ..................................................................................................... 310 Figu a 8.7 – E olução em p o undidade do: a) índice de ensão ho izon al; b) coe icien e de impulso em epouso ob ido a pa i do índice de ensão ho izon al. ............................ 311 Figu a 8.8 – E olução em p o undidade do g au de sob econsolidação ob ido a pa i dos esul ados do DMT. ...................................................................................................... 313 Figu a 8.9 – E olução em p o undidade da: a) esis ência não d enada ob ida a pa i dos esul ados do DMT; b) azão da esis ência não d enada pela ensão e e i a e ical de epouso. ........................................................................................................................ 314 Figu a 8.10 – E olução em p o undidade do módulo de dis o ção elás ico ob ido a pa i dos esul ados do DMT. ...................................................................................................... 315 Figu a 8.11 – E olução em p o undidade do módulo de de o mabilidade con inado ob ido a pa i dos esul ados do DMT (equação 8.18). ....................................................................... 317 Figu a 8.12 – E olução em p o undidade do in e alo de a iação do ângulo de esis ência ao co e ob ido a pa i dos esul ados do DMT (equações 8.24 e 8.25). .......................... 318 Figu a 8.13 – Equipamen o necessá io pa a a ealização do ensaio SCPTU: a) sis ema de c a ação; b) piezocone; c) sa u ação do il o anela ; d) em de a as; e) ma elo e placa de madei a com i as de aço; ) sis ema de aquisição de esul ados ( o og a ias da au o a). .......................................................................................................................... 320 Figu a 8.14 – Valo es ob idos nos ensaios SCPTU1 e SCPTU2: a) esis ência o al de pon a; b) esis ência la e al; c) azão a í ica; d) p essão na água dos po os. .............................. 321 Figu a 8.15 – Cu as de dissipação. ............................................................................................ 321 Figu a 8.16 – Regis os sísmicos ob idos às p o undidades de 5 m e 6 m. ................................... 322 Figu a 8.17 – Ca a de classi icação do solo a pa i do c i é io de Robe son (1990): a) SCPTU1; b) SCPTU2. .................................................................................................................. 323 Figu a 8.18 – Pe is geo écnicos de classi icação do solo em p o undidade segundo o c i é io de Robe son (1990): a) SCPTU1; b)SCPTU2. ................................................................. 324 Figu a 8.19 – Ca a de classi icação do solo a pa i do: a) SCPTU1; b) SCPTU2 (adap ado de Eslami & Fellenius, 1997). ........................................................................................... 326 Figu a 8.20 – Pe is geo écnicos de classi icação do solo em p o undidade segundo o c i é io de Eslami & Fellenius (1997): a) SCPTU1; b) SCPTU2. ................................................. 327 Figu a 8.21 – Pe is geo écnicos de classi icação do solo em p o undidade: a) SCPTU1, Robe son (1990); b) SCPTU1, Eslami & Fellenius (1997); c) SCPTU2, Robe son (1990); b) SCPTU2, Eslami & Fellenius (1997). ......................................................... 328 Figu a 8.22 – E olução em p o undidade do coe icien e de impulso em epouso a pa i dos esul ados do CPTU: a) SCPTU1; b) SCPTU2. ........................................................... 329 Figu a 8.23 – E olução em p o undidade do g au de sob econsolidação a pa i dos esul ados do CPTU: a) SCPTU1; b) SCPTU2. ................................................................................. 331 xxx ii Figu a 8.24 – E olução em p o undidade da esis ência não d enada ob ida a a és dos esul ados dos ensaios CPTU: a) SCPTU1: 2 - 4 m; b) SCPTU2: 2-4 m; c) SCPTU1: 15-22 m; d) SCPTU2:15-22 m. ......................................................................................................... 332 Figu a 8.25 – Ge ação de ondas de sísmica de co e ( o og a ia da au o a). ................................ 333 Figu a 8.26 – Mé odo da in e são da pola idade aplicado à a aliação da elocidade de p opagação da onda de co e no ensaio SCPTU2. ............................................................................ 335 Figu a 8.27 – Resul ados dos sinais sísmicos il ados, ob idos pelo mé odo da in e são da pola idade no ensaio SCPTU2. ..................................................................................... 335 Figu a 8.28 – Velocidade de p opagação das ondas de co e, a aliadas pelo mé odo da in e são da pola idade no ensaio SCPTU2 ...................................................................................... 336 Figu a 8.29 – Regis os sísmicos ob idos às p o undidades de 5 m e 6 m. .................................... 337 Figu a 8.30 – Pa âme os de a amen o do egis o sísmico SCPTU2 ob ido à p o undidade de 5 m a u iliza na co elação-c uzada: a) campo de il agem (F1 a F2); b) campo de elocidades (T1 a T2). .................................................................................................. 337 Figu a 8.31 – Pa âme os de a amen o do egis o sísmico SCPTU2 ob ido à p o undidade de 6 m a u iliza na co elação-c uzada: a) campo de il agem (F1 a F2); b) campo de elocidades (T1 a T2). .................................................................................................. 338 Figu a 8.32 – Regis os sísmicos il ados à p o undidade: a) 5 m; b) 6 m. .................................. 338 Figu a 8.33 – Função de co elação c uzada dos sinais sísmicos ob idos às p o undidades de 14 -15 m. ....................................................................................................................... 339 Figu a 8.34 – SCPTU1, a iação em p o undidade: a) campo de elocidades Vs; b) esis ência do cone, qc. ......................................................................................................................... 340 Figu a 8.35 – SCPTU2, a iação em p o undidade: a) campo de elocidades Vs; b) esis ência do cone, qc. ......................................................................................................................... 340 Figu a 8.36 – E olução em p o undidade do módulo de dis o ção elás ico ob ido a pa i do ensaio do cone-sísmico. ............................................................................................................ 341 Figu a 8.37 – E olução em p o undidade do módulo de dis o ção elás ico ob ido a pa i dos esul ados do CPTU. ..................................................................................................... 342 Figu a 8.38 – Cu as no malizadas nos ensaios de dissipação ealizados com o CPTU. ............ 343 Figu a 8.39 – De e minação de 50. ............................................................................................... 346 Figu a 8.40 – Coe icien e de consolidação ho izon al em unção de 50. ..................................... 347 Figu a 8.41 – Coe icien e de pe meabilidade na di eção ho izon al em unção de 50. ................ 349 Figu a 8.42 – Linhas de con o no associadas ao índice de compo amen o, Ic (Robe son, 2009). ....................................................................................................................................... 351 Figu a 8.43 – Linhas de con o no associadas ao pa âme o n (Robe son, 2009). ....................... 351 Figu a 8.44 – Pe is geo écnicos de classi icação do solo em p o undidade segundo Robe son (2009): a) SCPTU1; b) SCPTU2. ................................................................................. 352 Figu a 8.45 – E olução em p o undidade do g au de sob econsolidação ob ido a pa i dos esul ados do CPTU (equação 8.50). ............................................................................. 353 Figu a 8.46 – E olução em p o undidade de: a) Nk de aco do com a equação 8.52; b) cu de aco do com a equação 8.51. ...................................................................................................... 355 xxx iii Figu a 8.47 – E olução em p o undidade da azão cu /  ’ 0 ob ida a pa i dos esul ados do CPTU. ...................................................................................................................................... 356 Figu a 8.48 – E olução em p o undidade do módulo de dis o ção elás ico ob ida a pa i dos esul ados do CPTU (equação 8.54). ............................................................................ 357 Figu a 8.49 – E olução em p o undidade do módulo de de o mabilidade con inado ob ido a pa i dos esul ados do CPTU (equação 8.57). ..................................................................... 358 Figu a 8.50 – E olução em p o undidade do ângulo de esis ência ao co e ob ido a pa i dos esul ados do CPTU (equação 8.59). ............................................................................ 359 Figu a 8.51 – Ensaio de co e o a i o in si u ( ield ane es ): a) equipamen o GEONOR H10 du an e a ealização do ensaio; b) unidade de medição do o que; c) moline e e in óluc o p o e o ( o og a ias da au o a)..................................................................... 361 Figu a 8.52 – Diag amas do momen o o so e sus ângulo de o ação na sondagem S1 às p o undidades: a) 15,05 m; b) 18,75 m. ....................................................................... 362 Figu a 8.53 – Diag amas do momen o o so e sus ângulo de o ação na sondagem S1A às p o undidades: a) 3,65 m; b) 15,55 m; c) 17,55; d) 18,55m. ........................................ 363 CAPÍTULO 9 Figu a 9.1 - Va iação em p o undidade do peso olúmico de e minado em labo a ó io e a a és da co elação p opos a po Mayne e al (2001). ................................................................ 367 Figu a 9.2 - Compa ação en e os alo es de  ob idos em labo a ó io e a a és do DMT. ........ 368 Figu a 9.3 - Compa ação en e os alo es de K0 ob idos a a és de ensaios de campo: DMT e CPTU. ........................................................................................................................... 370 Figu a 9.4 - Compa ação en e os alo es de ROC ob idos a a és de ensaios labo a o iais e de campo. .......................................................................................................................... 372 Figu a 9.5 - E olução em p o undidade da esis ência não d enada ob ida a a és de ensaios labo a o iais e de campo. .............................................................................................. 373 Figu a 9.6 - a) Razão en e a esis ência não d enada ob ida nos ensaios iaxiais pela ensão e e i a de consolidação do ensaio e sus ensão e e i a de consolidação do ensaio; b) azão en e a esis ência não d enada ob ida nos ensaios de campo pela ensão e e i a e ical de epouso e sus p o undidade. ..................................................................... 374 Figu a 9.7 - E olução em p o undidade do ângulo de esis ência ao co e em ensões e e i as a a és de ensaios labo a o iais e de campo. ................................................................ 375 Figu a 9.8 - E olução em p o undidade do módulo de dis o ção elás ico ob ido a a és de ensaios labo a o iais e de campo. .............................................................................................. 377 Figu a 9.9 - E olução em p o undidade do módulo de de o mabilidade con inado ob ido a a és de ensaios labo a o iais e de campo. ............................................................................ 378 Figu a 9.10 - E olução em p o undidade do coe icien e de consolidação, c , ob ido a a és de ensaios labo a o iais e de campo. ................................................................................. 380 CAPÍTULO 10 Figu a 10.1 - Banda pa a dis ibuição g anulomé ica dos alu iões sil o-a gilosos moles de Po ugal......................................................................................................................... 383 xxxix Figu a 10.2 - Banda pa a dis ibuição g anulomé ica dos alu iões sil o-a gilosos moles de Po ugal. ........................................................................................................................ 385 Figu a 10.3 – Va iação em p o undidade da a i idade da ação a gilosa (A ) pa a os alu iões sil o-a gilosos moles de Po ugal. ................................................................................. 386 Figu a 10.4 – Va iação em p o undidade: a) eo em água, w; b) peso olúmico,  ; e) índice de azios, e, pa a os alu iões sil o-a gilosos moles de Po ugal. ....................................... 387 Figu a 10.5 – Va iação em p o undidade do eo em água na compa ação com os limi es de liquidez e plas icidade pa a os alu iões sil o-a gilosos moles de Po ugal. .................. 388 Figu a 10.6 – Va iação em p o undidade: a) ensão e e i a e ensão de p é-consolidação; b) g au de sob econsolidação, pa a os alu iões sil o-a gilosos moles de Po ugal. .................. 389 Figu a 10.7 – En ol en e de o u a pa a os alu iões sil o-a gilosos moles de Po ugal em ensaios iaxiais de comp essão. ................................................................................................ 391 Figu a 10.8 – Limi es pa a a esis ência não d enada ob ida a a és de ensaios de ex ensão iaxial pa a os alu iões sil o-a gilosos moles de Po ugal: a) CIU; b) CAU e CK0U. .............. 392 Figu a 10.9 – E olução em p o undidade da azão cu/  ’ o pa a os alu iões sil o-a gilosos moles de Po ugal: a) iaxiais de comp essão; b) DMT; c) FVT. ................................................ 394 ANEXO A5.1 Figu a A5.1.1 – De inição das g andezas pa a ob enção da cu a de ap oximação: pon os conside ados, dis ância en e os pon os conside ados e decli e en e os oços do diag ama de ensaio. ....................................................................................................... 399 Figu a A5.1.2 - Polinómio de 7º g au de ap oximação à linha poligonal que une os pon os e i ados do ensaio edomé ico: escala loga í mica de  ´ ............................................ 401 Figu a A5.1.3 - Localização do pon o de máxima cu a u a na cu a e i ada do ensaio edomé ico ..................................................................................................................... 402 ANEXO A5.2 Figu a A5.2.1 – Caixa-de-bigodes ................................................................................................ 408 xl xli ÍNDICE DE QUADROS CAPÍTULO 1 Quad o 1.1– Algumas das p incipais ob as ealizadas em Po ugal sob e depósi os de solos moles ........................................................................................................................................... 3 CAPÍTULO 2 Quad o 2.1 – E ei os quali a i os dos p ocessos pós-deposicionais nas p op iedades geo écnicas de a gilas ma inhas (B enne e al., 1981, e i ado de Coelho, 2000) ............................. 32 CAPÍTULO 3 Quad o 3.1 – Algumas oco ências no mundo ............................................................................... 34 Quad o 3.2 – Composição g anulomé ica do solo do campo expe imen al de Massachuse s (adap ado de DeG oo & Lu enegge , 2003) ................................................................... 37 Quad o 3.3 – Índices ísicos e de iden i icação do solo do campo expe imen al de Massachuse s (adap ado de DeG oo & Lu enegge , 2003) ................................................................... 37 Quad o 3.4 – Pa âme os de esis ência (adap ado de DeG oo & Lu enegge , 2003) ................... 40 Quad o 3.5 – Composição g anulomé ica dos solos alu iona es do Baixo Vouga ....................... 50 Quad o 3.6 – Limi es de A e be g e índice de plas icidade pa a di e en es es ados dos solos alu iona es do Baixo Vouga ........................................................................................... 51 Quad o 3.7 – Índices ísicos dos solos alu iona es do Baixo Vouga ............................................. 52 Quad o 3.8 – Pa âme os de comp essibilidade dos solos alu iona es do Baixo Vouga ............... 52 Quad o 3.9 – Pa âme os mecânicos ob idos pa a a zona do Es ei o de S. Ped o (Boni o, 2008) . 54 Quad o 3.10 – Pa âme os mecânicos ob idos pa a a zona de TIRTIFE (Boni o, 2008) ............... 54 Quad o 3.11 – Composição mine alógica das a gilas da Ilha Sheppey (Bu ne & Fookes, 1974) 67 Quad o 3.12 – Compa ação en e as ca ac e ís icas ísicas e de iden i icação de amos as colhidas a uma p o undidade ap oximada de 3 m no es ado na u al, econs i uídas com os alo es médios assumidos pa a a A gila de Lond es (Ja dine e al., 2003) ................................. 74 Quad o 3.13 – Desc ição sumá ia dos ensaios de campo e de labo a ó io ealizados no campo expe imen al de Onsøy (Lunne e al., 2003a) ................................................................. 75 Quad o 3.14 – In e alo de alo es de alguns pa âme os de iden i icação pa a di e sos solos .... 89 Quad o 3.15 – In e alo de alo es de alguns índices ísicos pa a di e sos solos ......................... 89 Quad o 3.16 – In e alo de alo es de alguns pa âme os de consolidação, comp essibilidade e es ado de ensão pa a di e sos solos ............................................................................... 90 Quad o 3.17 – In e alo de alo es de alguns pa âme os de esis ência pa a di e sos solos ........ 90 CAPÍTULO 4 Quad o 4.1 – Aspe os ele an es con empladas na base de dados ................................................. 92 Quad o 4.2 – Classi icação g anulomé ica (LNEC E196 – 1966) ................................................ 93 xlii Quad o 4.3 – Valo es es a ís icos e ex emos do eo em ma é ia o gânica (OM) ......................... 97 Quad o 4.4 – Limi es de A e be g de mine ais de a gila (Mi chell, 1976) ................................... 99 Quad o 4.5 – Classi icação das a gilas quan o à plas icidade (Head, 1980) ................................ 100 Quad o 4.6 – Valo es es a ís icos e ex emos do limi e de liquidez (wL) ..................................... 100 Quad o 4.7 – Valo es es a ís icos e ex emos do limi e de liquidez (wL) com di e sas es ições102 Quad o 4.8 – Valo es es a ís icos e ex emos do limi e de plas icidade (wP) .............................. 104 Quad o 4.9 – Valo es es a ís icos e ex emos do limi e de plas icidade (wP) com di e sas es ições ....................................................................................................................... 105 Quad o 4.10 – Valo es es a ís icos e ex emos do índice de plas icidade (IP) ............................. 107 Quad o 4.11 – Valo es es a ís icos e ex emos da A i idade (A ) ................................................ 109 Quad o 4.12 – Valo es es a ís icos e ex emos do eo em água (w) ........................................... 111 Quad o 4.13 – Valo es es a ís icos e ex emos do eo em água (w) com di e sas es ições ..... 113 Quad o 4.14 – Classi icação dos solos a gilosos quan o à consis ência (Ma os Fe nandes, 2006) ...................................................................................................................................... 115 Quad o 4.15 – Valo es es a ís icos e ex emos do índice de consis ência (IC) e do índice de liquidez (IL) ................................................................................................................... 116 Quad o 4.16 – Valo es es a ís icos e ex emos do peso olúmico (  ) .......................................... 118 Quad o 4.17 – Valo es es a ís icos e ex emos do peso olúmico (  ) com di e sas es ições ... 119 Quad o 4.18 – Valo es da densidade das pa ículas sólidas (adap ado de Bowles, 1996) ........... 120 Quad o 4.19 – Valo es es a ís icos e ex emos da densidade das pa ículas sólidas (Gs) ............ 120 Quad o 4.20 – Valo es es a ís icos e ex emos da densidade das pa ículas solidas (Gs) com di e sas es ições ......................................................................................................... 121 Quad o 4.21 – Valo es es a ís icos e ex emos do índice de azios (e) ....................................... 121 Quad o 4.22 – Valo es es a ís icos e ex emos do g au de sa u ação (S ) .................................... 122 CAPÍTULO 5 Quad o 5.1 – Valo es es a ís icos e ex emos do índice de comp essibilidade, Cc, e da azão Cc/(1+e) ........................................................................................................................ 135 Quad o 5.2 – Classi icação dos solos quan o à comp essibilidade secundá ia (Mes i, 1973) ..... 140 Quad o 5.3 –Valo es de C/Cc pa a di e en es ipos de solos (Mes i, 2001) ............................... 141 Quad o 5.4 – Relações empí icas de Cc com o limi e de liquidez, wL, e i adas da bibliog a ia . 145 Quad o 5.5 – Relações empí icas de Cc com o eo em água, w, e i adas da bibliog a ia .......... 146 Quad o 5.6 – Relações empí icas de Cc com o índice de azios, e, e i adas da bibliog a ia ...... 147 Quad o 5.7 – Relações empí icas de Cc com o índice de plas icidade, IP, e i adas da bibliog a ia ...................................................................................................................................... 148 Quad o 5.8 – Relações empí icas de Cc com á ios pa âme os ísico e (ou) de iden i icação do solo e i adas da bibliog a ia ........................................................................................ 148 Quad o 5.9 – Relações empí icas de C com á ios pa âme os ísico e (ou) de iden i icação do solo e i adas da bibliog a ia ........................................................................................ 149 xliii Quad o 5.10 – Relações empí icas de C  com pa âme os ísico e de comp essibilidade do solo e i adas da bibliog a ia ................................................................................................ 149 Quad o 5.11 – Es a ís ica desc i i a das a iá eis wL, wP, IP, w, Gs, e, Cc, C e Cc/(1+e) ............ 151 Quad o 5.12 – Es a ís ica desc i i a das a iá eis wL, wP, IP, w, Gs, e, Cc, C e Cc/(1+e) pa a 95 % < S < 105 % .................................................................................................................. 152 Quad o 5.13 – Es a ís ica desc i i a das a iá eis wL, wP, IP, w, Gs, e, Cc, C e Cc/(1+e) pa a e > 1,0 .................................................................................................................................. 153 Quad o 5.14 – Es a ís ica desc i i a das a iá eis wL, wP, IP, w, Gs, e, Cc, C e Cc/(1+e) pa a e > 1,5 .................................................................................................................................. 154 Quad o 5.15 – Es a ís ica desc i i a das a iá eis wL, wP, IP, w, Gs, e, Cc, C e Cc/(1+e) pa a e > 2,0 .................................................................................................................................. 155 Quad o 5.16 – Valo es do coe icien e de co elação de Pea son en e alguns pa es de a iá eis 158 Quad o 5.17 – Resumo dos modelos de eg essão analisados pa a a es ima i a de Cc e de C .... 161 Quad o 5.18 – Sumá io dos modelos de eg essão linea ajus ados pa a a es ima i a de Cc e de C ....................................................................................................................................... 162 Quad o 5.19 – Sumá io dos modelos de eg essão linea ajus ados pa a a es ima i a de Cc e de C conside ando 95% < S < 105% .................................................................................... 166 Quad o 5.20 – Sumá io dos modelos de eg essão linea ajus ados pa a di e en es alo es de índice de azios ............................................................................................................. 169 Quad o 5.21 – Es a ís ica desc i i a das a iá eis C  , C  /(1+e) e C  /Cc ..................................... 173 Quad o 5.22 – Valo es do coe icien e de co elação de Pea son en e alguns pa es de a iá eis 174 Quad o 5.23 – Sumá io dos modelos de eg essão linea ajus ados ............................................. 175 CAPÍTULO 6 Quad o 6.1 - Resul ados ob idos pa a a coesão e e i a e o ângulo de esis ência ao co e em ensaios iaxiais de comp essão e ag upados pa a di e en es ROC ensaio ..................................... 186 Quad o 6.2 – Valo es de Nk ob idos a a és dos ensaios DMT e FVT pa a di e sas p o undidades ...................................................................................................................................................... 205 CAPÍTULO 7 Quad o 7.1 - Unidades li oes a ig á icas Meso-Cenozóicas de inidas na Bacia de A ei o (Rocha, 1993) ............................................................................................................................. 214 Quad o 7.2 – Desc ição li ológica baseada na análise mac oscópica e e uada pela au o a .......... 217 Quad o 7.3 – P o undidade a que o am ecolhidas as amos as in ac as..................................... 219 Quad o 7.4 – P o undidade a que o am ecolhidas as amos as in ac as..................................... 223 Quad o 7.5 – Resul ados dos Limi es de A e be g e do índice de plas icidade sob e amos as ecolhidas no campo expe imen al ................................................................................ 224 Quad o 7.6 – Resul ados dos Limi es de A e be g e do índice de plas icidade sob e amos as ecolhidas no campo expe imen al ................................................................................ 231 l 1 1 INTRODUÇÃO 1.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS Nas úl imas décadas o e i ó io nacional em-se ca ac e izado pela pe sis ência e, a é, pelo ag a amen o, de dispa idades conside á eis nas dinâmicas populacionais. Tem-se e i icado uma mig ação das populações do in e io pa a o li o al, o que conduziu a um aumen o signi ica i o da densi icação nas á eas li o ais u banas. A pola ização do e i ó io em e mos de c escimen o populacional em causado g a es p oblemas, que cons i uem, po sua ez, um desa io pa a a Engenha ia Ci il, uma ez que o c escimen o, mui as ezes deso denado, das g andes e médias cidades o na cada ez mais ine i á el o ap o ei amen o de á eas mui as ezes o madas po ales alu iona es, cujos subsolos são cons i uídos po ma e iais sil o-a gilosos de baixa esis ência, ele ada comp essibilidade e compo amen o di e ido no empo. A Figu a 1.1 e idencia es e ac o, mos ando a coincidência en e os locais de maio densidade populacional e a oco ência de depósi os de solos moles. Des a o ma, o mações sil o-a gilosas b andas o mam ma e iais de undação supo ando in aes u u as de g ande impo ância, como po os, pla a o mas logís icas, unidades indus iais, e o ias, es adas, pon es, es ações de a amen o de águas esiduais e, a é, emp eendimen os imobiliá ios. No Quad o 1.1 e na Figu a 1.2 es ão e e enciadas e localizadas algumas das p incipais ob as execu adas nas úl imas décadas sob e depósi os de solos moles no con inen e po uguês. Capí ulo 1 2 Es es solos ca ac e izam-se pela mui o ele ada comp essibilidade, pela eduzida esis ência ao co e e pelo compo amen o di e ido no empo. Es e conjun o de ca ac e ís icas compo amen ais aca e a di iculdades conside á eis à cons ução sob e ais solos. Pa a a ealização dessas cons uções é na u almen e necessá io es ima pa âme os geo écnicos, nomeadamen e os pa âme os de esis ência e de comp essibilidade. Na posse des es pa âme os, o p oje is a pode es uda as soluções mais con enien es disponí eis na engenha ia geo écnica ou op a po soluções al e na i as, po exemplo, no caso das ob as iá ias, a cons ução de iadu os mui as ezes com an agem no cus o inal da ob a ou no impac o ambien al esul an e. a) b) Figu a 1.1 - Compa ação en e a densidade populacional e localização dos depósi os de solos moles em Po ugal Con inen al: a) densidade populacional (INE-CENSOS2011); b) p incipais depósi os de solos moles. To al de indi íduos: 23 040 – 260 405 8 965 – 23 040 4 538 – 8 965 2 465 – 4 538 253 – 2 465 sem dados Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 3 Quad o 1.1– Algumas das p incipais ob as ealizadas em Po ugal sob e depósi os de solos moles 1. Acessos à Pon e In e nacional de Valença 40. I alag o – Indús ia de T ans o mação de P odu os Alimen a es, S. A. no Ca egado 2. Acessos à Pon e de Viana do Cas elo 41. Pla a o ma Logís ica Lisboa - No e 3. A11 / IC14, lanço Esposende - B aga 42. Es ação ele a ó ia de esgo os de Cas anhei a do Riba ejo 4. IC5 / A7, Fa e 43. P oje o de ega e d enagem da Lezí ia G ande de Vila F anca de Xi a 5. Po o de ma da Pó oa do Va zim 44. E.T.A.R. de Vila F anca de Xi a 6. Po o de Leixões 45. Pon e Ma echal Ca mona em Vila F anca de Xi a sob e o io Tejo 7. Ampliação do e minal de con en o es do Po o de Leixões 46. Cimian o – P oje o de selagem da lixei a em Vila F anca de Xi a 8. Dique de p o eção con a as ma és (Baixo Vouga Laguna ) 47. Quin a das D ogas e da Va delha em Al e ca do Riba ejo 9. IP5, oço A ei o – Albe ga ia 48. E.T.A.R. de Al e ca do Riba ejo 10. IC1, oço Angeja - Es a eja 49. Va ian e à E.N.10, oço Al e ca – EXPO 98 11. Sis ema Mul imunicipal de Saneamen o da Ria de A ei o 50. Valo sul: Cen al de T a amen o de Resíduos Sólidos U banos 12. Po ucel Cacia – Cen al Te moelé ica a Biomassa 51. E.T.A.R. de S. João da Talha 13. Linha do No e, oço Quin as - O a 52. Te minal Fe o iá io de Bobadela em Saca ém 14. Ramal Fe o iá io do Po o de A ei o 53. Pa que do O ien e de Bobadela 15. E.N. 235 – 335, oço A ei o - Mamodei o 54. A e o Sani á io de Bei olas 16. Escola Básica dos 2º e 3º Ciclos de Ped ulha 55. Ob as da EXPO 98 17. A1, lanço Coimb a - Condeixa 56. Ma ina do Pa que das Nações 18. IC2, lanço Coimb a – Sa gen o-Mo 57. Pon e Vasco da Gama sob e o io Tejo 19. Acessos à Pon e de San a Cla a sob e o io Mondego, em Coimb a 58. Pon e sob e a Ribei a das Enguias sob e o io Tejo 20. Pon e Ped o e Inês sob e o io Mondego, em Coimb a 59. Ex ensão da ede do Me opoli ano de Lisboa en e o Rossio e o Cais do Sod é 21. Ap o ei amen o hid oag ícola do Baixo Mondego 60. Te minal de passagei os da Doca do Ja dim do Tabaco 22. Pon e Eu opa sob e o io Mondego em Coimb a 61. Ex ensão da ede do Me opoli ano de Lisboa en e o Chiado e San a Apolónia 23. IP3, oço Figuei a da Foz – S. a Eulália 62. Po o de Lisboa 24. Linha do No e, oço Al a elos - Sou e 63. Ex ensão da Fáb ica do Seixal da Side u gia Nacional 25. Ap o ei amen o hid oag ícola do Vale do Lis: eabili ação dos açudes das Saladas 64. E.T.A.R. do Seixal 26. Subsis ema Ca ei a do Sis ema de Saneamen o do Lis 65. Va ian e Fe o iá ia de Alcáce do Sal 27. Ap o ei amen o hid oag ícola do Vale do Lis: eabili ação dos açudes de A abalde 66. Pon e de Alcáce do Sal sob e o io Sado 28. E.T.A.R. de Alcobaça 67. Linha do Sul, a ian e en e a Es ação do Pinhei o e o km 94 da Linha do Sul 29. A8, oço Caldas da Rainha – Valado de F ades 68. Te minal do Ca ão de Sines 30. IP6 / IC1, oço Peniche – Caldas da Rainha 69. Linha do Sul, oço E midas - Funchei a 31. Linha do No e, oço Se il - En oncamen o 70. E.N. 125, a ian e de Po imão, com Pon e sob e o io A ade 32. Pon e Salguei o Maia em San a ém sob e o io Tejo 71. Ob as da Expo A ade, Po imão 33. Linha do No e, oço Azambuja – Vale de San a ém 72. Doca de Olhão 34. A1, oços Vila F anca de Xi a – Ca egado e Ca egado – A ei as de Cima 73. Po o de Ma de Olhão 35. E.T.A.R. da Azambuja 74. Pon e do io Gilão em Ta i a 36. Pla a o ma Logís ica da Azambuja 75. P oje o u ís ico “Ve delago”, em Fa o 37. A10, Pon e da Lezí ia sob e o io Tejo 76. ” E.T.A.R. de Vila Real de San o An ónio 38. Cen al Te moeléc ica do Riba ejo no Ca egado 77. Pon e In e nacional de Vila Real de San o An ónio sob e o io Guadiana 39. A10, oço Ca egado - Bena en e Capí ulo 1 4 a) ZONA 4 ZONA 5 ZONA 6 ZONA 7 ZONA 1 ZONA 2 ZONA 3 ZONA 8 Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 5 b) c) d) e) ) g) h) i) Figu a 1.2 - Algumas das p incipais ob as ealizadas em Po ugal sob e depósi os de solos moles: a) is a ge al; b) Zona 1; c) Zona 2; d) Zona 3; e) Zona 4; ) Zona 5; g) Zona 6; h) Zona 7; i) Zona 8 Capí ulo 1 6 1.2 OBJETIVOS DO TRABALHO As o mações sil o-a gilosas moles oco en es nos ales alu iona es do con inen e Po uguês são ex emamen e ele an es, a a és do seu compo amen o mecânico e hid áulico, pa a a conceção, o p oje o e a cons ução das mais di e sas es u u as de engenha ia ci il, como es adas, ias- é eas, pon es, úneis, esca ações, e c. Nas úl imas décadas o am cons uídas nessas o mações nume osas ob as de g ande impo ância económica e social e conside á el complexidade écnica, que implica am es udos de ca ac e ização geo écnica dos e enos in e essados, que na maio ia dos casos incluem as e e idas o mações a gilosas. Apesa do g ande ace o de esul ados expe imen ais de ca ac e ização daqueles solos, es á po ealiza um a amen o do conjun o dos dados mais signi ica i os com as e amen as eó icas e me odológicas da mode na Mecânica dos Solos. Es e aspe o é an o mais impo an e quan o é escassa a bibliog a ia écnico-cien í ica exis en e sob e aqueles solos po ugueses. Ace ca de solos sil o-a gilosos moles, com ele ância pa a as cons uções, exis en es nou as cidades e locais de países desen ol idos, há ipicamen e um conhecimen o apu ado de ques ões como: i) a gama ípica das ca ac e ís icas ísicas básicas e de iden i icação; ii) o g au de sob econsolidação e a sua e olução em p o undidade; iii) o es ado de ensão inicial e a sua a iação em p o undidade; i ) a esis ência não d enada e os pa âme os de esis ência e e i os; ) a igidez e a sua dependência em elação ao ní el de de o mação; i) co elações simpli icadas en e esul ados de ensaios de campo e pa âme os mecânicos; i) c i é ios cla os de in e p e ação de ce os ensaios de campo de modo a ob e es ima i as iá eis de pa âme os mecânicos e do coe icien e de impulso em epouso; ii) me odologias ecomendadas pa a amos agem inde o mada. Como oi e e ido, ques ões como as enunciadas são passí eis de espos as azoa elmen e sa is a ó ias desde que haja esul ados expe imen ais adequadamen e ob idos – e isso é mani es o que exis e, em pa icula , digamos, nas úl imas décadas – e na u almen e conhecimen o de e amen as eó icas e me odológicas pa a a amen o, c uzamen o e in e p e ação de esul ados. É obje i o des e abalho, com base nos esul ados disponí eis das campanhas de ensaios ealizadas no âmbi o de algumas ob as ele an es em Po ugal e, ainda, de um campo expe imen al desen ol ido pa a o e ei o, es abelece uma ca ac e ização das endências essenciais do compo amen o mecânico ( esis ência, igidez e es ado de ensão inicial) das o mações sil o-a gilosas moles que oco em no con inen e po uguês. Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 7 Es e abalho pode á pe mi i um sal o quali a i o no conhecimen o des es solos, con ibuindo pa a melho a a qualidade dos p oje os e ob as em que os solos em causa sejam ele an es. 1.3 ORGANIZAÇÃO EM CAPÍTULOS Com o p opósi o de alcança os obje i os acima enunciados, a ap esen ação esc i a oi o ganizada em dez capí ulos, sendo no p esen e capí ulo ap esen ado o âmbi o e obje i os, en a izando a sua ele ância no con ex o geo écnico a ual. No Capí ulo 2 é ap esen ada uma e isão bibliog á ica que p ocu ou comp eende assun os como a geologia dos solos moles. No Capí ulo 3 é e e uada uma desc ição, sob uma pe spe i a geo écnica, das ca ac e ís icas ge ais dos p incipais depósi os oco en es em Po ugal e nou os países onde êm sido desen ol idos es udos ap o undados sob e es es solos. Nes a ase, são esumidas as p incipais ca ac e ís icas ísicas e mecânicas p ocu ando-se encon a endências bem de inidas ou não pa a es es pa âme os. Os capí ulos 4, 5 e 6 isam uma desc ição po meno izada dos pa âme os ísicos e mecânicos dos solos moles oco en es exclusi amen e no con inen e po uguês, ap esen ando, a ando e comen ando os esul ados de ensaios ecolhidos jun o de emp esas da á ea da Geo ecnia. A pa i desses esul ados se á elabo ada uma base de dados com o obje i o de a alia os pa âme os de comp essibilidade e de consolidação a a és de modelos de eg essão p opos os pela au o a. Os capí ulos 7, 8 e 9 são dedicados à ca a e ização geo écnica do campo expe imen al desen ol ido no âmbi o do p esen e abalho, sendo ei a no capí ulo 7 uma b e e desc ição geog á ica, his ó ica e geológica do local; nes e capí ulo são ambém desc i os, a ados e comen ados os esul ados dos ensaios labo a o iais e e uados. No capí ulo 8 é seguida a mesma me odologia aplicada aos ensaios de campo. No capí ulo 9 é e e uada a compa ação en e os esul ados ob idos nos ensaios de labo a ó io e nos ensaios de campo. São ambém aplicados os modelos de eg essão desen ol idos pela au o a nos capí ulos 5 e 6, pa a os solos moles po ugueses em ge al, aos esul ados ob idos nos ensaios de labo a ó io e de campo no sen ido de a e igua a adequação dos mesmos ao local es udado. Po úl imo, o Capí ulo 10 ap esen a uma p opos a de pa ame ização dos alu iões sil o-a gilosos moles de Po ugal e suge e alguns aspe os a conside a em u u as abo dagens a es e ema, como esul ado da expe iência adqui ida ao longo des e abalho. Capí ulo 1 8 9 2 GEOLOGIA DOS SOLOS MOLES 2.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS O p esen e capí ulo consis e numa e isão de alguns assun os elacionados com a geologia dos solos moles, p ocu ando aze o enquad amen o geológico des es solos pa a elaciona a localização, as p op iedades ísicas e o compo amen o mecânico com a génese e a his ó ia geológica dos mesmos. Do pon o de is a geológico, os solos moles são de o igem ecen e, co espondendo à época holocénica (pe íodo qua e ná io), em que os sedimen os o am deposi ados após o úl imo pe íodo de glaciação, ence ado há ce ca de 10 mil anos. Encon am-se num es ado no malmen e consolidado ou ligei amen e sob econsolidado, com exceção das zonas supe iciais, de ido ao p ocesso de dessecação deco en e da oscilação do ní el eá ico. Os depósi os moles são, em ge al, compos os p edominan emen e po g ãos mine ais, podendo ap esen a eo signi ica i o de ma é ia o gânica, como es os decompos os de ege ais e animais. São solos que podem ap esen a uma a iação espacial conside á el das suas p op iedades ísicas e mecânicas, nomeadamen e o índice de azios, o eo em água, os limi es de A e be g, o peso olúmico, a comp essibilidade e a esis ência não d enada, esul an es do seu p ocesso de o mação, azendo com que oco am mudanças de compo amen o den o de um mesmo depósi o. Capí ulo 2 16 de i os e de maio ou de menos concen ação das espécies mine ais mais esis en es. O qua zo é o único mine al es á el, susce í el de oco e como componen e essencial e abundan e na g ande maio ia dos sedimen os e ígenos. Assim, es a espécie é a mais usada na de inição do g au de ma u idade, es abelecendo com es e pa âme o uma elação di e a, ou seja, quan o maio o a pe cen agem de qua zo maio é o g au de ma u idade do sedimen o. Ao con á io, o eo em eldspa o é in e samen e p opo cional a es e pa âme o, pois es a espécie é quimicamen e menos esis en e e mecanicamen e mais ágil. Des a o ma, os mine ais des e g upo endem a agmen a -se, pul e iza -se e de e io a -se du an e o anspo e. 2.2.2.2 Ações das águas sub e âneas Como já oi e e ido, após a p ecipi ação, pa e da água das chu as que a inge o solo in il a-se e pe cola no seu in e io du an e pe íodos de empo ex emamen e a iá eis. As águas que se in il am con inuam ge almen e a sua ci culação a ní eis mais ou menos p o undos. A sua ação e ela-se em odo o seu expoen e no modelado cá sico que de e g ande pa e das suas es u u as a es as águas, embo a não se possam negligencia as águas plu iais e de esco ência pois es as ambém êm a sua con ibuição, embo a com meno signi icado. Es e modelado o ma-se em maciços calcá ios onde a impe meabilidade da ocha se conjuga com uma ede as a de azios e agilidades exp essa nos planos de es a i icação e diaclases ou a u as. Nas g u as, gale ias, poços (alga es) e ou as es u u as de e osão ca e nosas o mam-se espeleo emas a iados elacionados com a p ecipi ação de ca bona os o ando as pa edes e chão das gale ias (alabas os), c escendo a pa i do e o (es alac i es) ou do chão (es alagmi es) que equen emen e se unem o mando colunas. Nas múl iplas exsu gências o mam-se u os calcá ios e a e inos. 2.2.2.3 Ações das águas lacus es e pan anosas Os lagos, ou bacias límnicas, são po ções de águas ge almen e pa adas no in e io de e enos eme sos. São ambien es de sedimen ação ex emamen e impo an es, embo a, de ido ao seu mui íssimo eduzido hid odinamismo, p a icamen e não exe cem e osão nem anspo e. Podem se locais de con e gência da ede lu ial mas ambém podem es a in e pos os no cu so do io, o mando lagos de passagem. Os de g andes dimensões omam po ezes a designação de ma es in e io es e os de pequenas dimensões a designação de lagoas. Há lagos de água doce e de água salgada consoan e a sua o igem e e olução geológicas. A salinidade pode esul a do echo de um ma de ido à ec ónica de placas, do excesso de e apo ação ou ainda da dissolução de es a os e apo í icos (gesso, sal-gema, e c.). Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 17 A o igem dos lagos é bas an e di e si icada, sendo de e e i os de o igem glacia , que podem esul a do ecuo de glacia es de ale, os lagos esul an es do desmo onamen o do opo de cones ulcânicos, os lagos de o igem cá sica e os que êm o igem em ba amen os, po a alanches ou escoadas ulcânicas. A sedimen ação lacus e depende de inúme os a o es, des acando-se o clima, a p o undidade e o olume de água e a mo ologia e a li ologia da bacia. Há lagos dominados pela sedimen ação de í ica, ou os pela química e ou os pela biogénica. Os lagos dominados pela sedimen ação de í ica acumulam os de i os g ossei os na ma gem, mais a de conglome ados e a eni os e os de í os mais inos (sil es e a gilas) no undo, mais a de sil i os e a gili os. Em lagos de egiões com glacia es, o mam-se a as (ou a i os, ou i mi os), ca ac e izadas pela al e nância de lei os cla os e escu os mui o inos. As lâminas cla as são a eias azidas pelo degelo de P ima e a e Ve ão e as lâminas escu as são a gilas e ma é ia o gânica acumuladas du an e o In e no. Pode des a o ma conclui -se que a cada pa de lei os co esponde um ano. Em egiões subá icas os lagos pe mi em, nas suas ma gens, a o mação de conc eções e pisóli os de limoni e po ação de bac é ias. Alguns lagos onde abundam dia omáceas acumulam as suas ca apaças que mais a de o iginam uma ocha siliciosa, mui o le e, macia e cla a, designada po dia omi o. Nou os as algas e as suas es u u as de c escimen o o iginam calcá ios que se designam po oncóli os e ou os calcá ios lacus es elacionados com a p ecipi ação induzida po algas, como os u os calcá ios, ochas po osas, le es e com abundan es es os de plan as e algas, de e eb ados e aunas de gas ópodes. Nos lagos onde a concen ação de sais ou a e apo ação pe mi em a sedimen ação quimiogénica o mam-se a gilas de neo o mação, ca bona os (calci e e dolomi e), e apo i os (gesso e anid i e) e ou os sais (hali e). Há ainda lagos p opícios à acumulação abundan e de es os ege ais que o iginam u a que depois da inca bonização pode á o igina ca ões. Algumas bacias de ca ão e elam in e calações de conglome ados, a eni os, a coses (a eni os icos em eldspa o, ge almen e esul an es da e osão de g ani os e g ani óides) e xis os a gilosos. No que se e e e aos pân anos, de águas pa adas e pouco p o undas, a sedimen ação é no ge al mui o ina e dominada pela ma é ia o gânica po ezes de o ma ão acen uada que, em zonas ias e húmidas, o igina u ei as onde se acumula u a. Capí ulo 2 18 2.2.2.4 Ações da água no es ado sólido A cobe u a glacia a inge hoje ce ca de 10% da supe ície e es e e eúne 75% da água doce do plane a. No auge da úl ima glaciação aquela cobe u a chegou aos 30%. Em Po ugal o ní el do ma a ingiu ní eis in e io es aos a uais que nalguns casos chega am a 140 me os. Semp e que o decli e é a o á el os glacia es mo em-se a elocidades comp eendidas en e 20 a 200 cm/dia, exe cendo uma impo an e ação e osi a e de anspo e. Os sedimen os são a u ados, i u ados e pul e izados pelo anspo e e ap esen am po isso es ias ca ac e ís icas e e elado as desse mesmo anspo e. Es es depósi os, quando e elados pela usão do gelo, ecebem a designação de mo eias e depois de consolidados passam a chama -se ili os. Os glacia es podem se de la i ude (pola es) ou de al i ude (de acumulação ou de ci co e de ale). Os glacia es de la i ude não d enam água, debi am di e amen e no ma blocos de gelo, designados na li e a u a anglo-saxónica po icebe gs, e con ibuem p incipalmen e pa a a sedimen ação ma inha. A ca ga sólida anspo ada pelos icebe gs é libe ada po ação da usão o iginando des a o ma depósi os ma inhos com eduzida seleção g anulomé ica, des acando-se blocos de g andes dimensões (d ops ones). São ambém ca a e ís icos da sedimen ação po glacia es pola es depósi os sil o-a gilosos, exis en es nos undos ma inhos p óximos ao glacia (aqua ili os). Já os glacia es de al i ude êm semp e uma co en e de água subglacia e alimen am p incipalmen e a sedimen ação lu ial e lacus e. As mo eias podem se emobilizadas pelos cu sos de água que o iginam alu iões lú io-glacia es e nos lagos oco e ulga men e a o mação de a gilas laminadas ou bandadas ( a as). Es as o mações são cons i uídas pela al e nância de camadas g anulome icamen e di e en es esul an es da deposição sazonal. No malmen e exis e uma camada in e io sil o-a enosa de ons ela i amen e cla os, deposi ada pela ápida usão do gelo glacia nos meses mais quen es, que ai g adualmen e passando pa a uma camada supe io a gilosa de meno espessu a, po ezes o gânica, de ons escu os, len amen e deposi ada a pa i dos sedimen os em suspensão nas águas calmas que ão sendo cobe as pela capa de gelo du an e os meses mais ios. Fo mam-se assim sé ies sedimen a es que e le em o ciclo anual de gelo e degelo, pelo que a con agem e a co elação en e aquelas inas camadas em sido u ilizada em es udos geoc onológicos, nomeadamen e do Qua e ná io. Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 19 2.2.2.5 Ações do a O a em mo imen o exe ce ação e osi a, de anspo e e de sedimen ação. A ação geológica eólica, em g ande impac o nos e enos onde há pouca ege ação de ido a a o es climá icos como é o caso das egiões li o ais onde p edominam os en os com g ande in ensidade e das egiões desé icas ias ou quen es. Pelo ac o de es as egiões ap esen a em a camada supe ície do e eno equen emen e desag egada e sem coe ência o e ei o do en o oma p opo ções ele adas p o ocando uma o e ação e osi a de a imen o designada po de lação. As pa ículas sujei as ao enómeno da de lação são deslocadas po ação ou a as e, po sal ação e as de meno es dimensões são anspo adas em suspensão podendo pe co e dis âncias conside á eis na o dem dos milha es de quilóme os. Os sedimen os anspo ados pelo en o dão ca a e ís icas p óp ias à sua ação e osi a, ao emba e em con a as ochas e ou os obs áculos, designada ulga men e co asão. Quando os sedimen os es ão sol os e são he e ogéneos a de lação o igina mui as ezes dese os ped egosos (designados po egs na e minologia á abe). Os sedimen os de maio es dimensões icam po ezes ace ados pelo e ei o da co asão designando-se po en i ac os. A ação de sedimen ação o ma acumulações de a eia, desde simples ma cas de ondulação a dunas de g andes dimensões. Quando o campo de dunas é ex enso pode o ma um ma de a eia. As dunas podem assumi o mas di e sas em unção da in ensidade e da o ien ação dos en os dominan es, ap esen ando es u u as sedimen a es ca ac e ís icas como a es a i icação en ec uzada, elacionada com a mo imen ação da duna ao longo da sua e olução. Nas dunas li o ais com a eias essencialmen e qua zí icas mis u am-se agmen os de conchas cuja dissolução con ibui pa a a cimen ação das a eias e o mação de dunas consolidadas ou dunas ósseis. Depois de cimen adas e consolidadas as a eias de duna omam a designação de a eni os eólicos. 2.2.3 DOMÍNIOS DE TRANSIÇÃO 2.2.3.1 In odução Como já oi e e ido an e io men e, o conhecimen o e a comp eensão da his ó ia geológica podem se de e minan es na in e p e ação das he e ogeneidades e complexidades mui as ezes ap esen adas pelos depósi os de solos moles. Es a a i mação é an o mais impo an e quando o p ocesso de o mação do depósi o es á associado a domínios de ansição. Capí ulo 2 20 Os del as, os es uá ios e as lagunas são, na g ande maio ia, o mas e ambien es hid odinâmicos e ecológicos si uados na on ei a ou na ansição dos domínios con inen al e ma inho. Nas ma gens de es uá ios, lagunas, baías ou a ás de ilhas-ba ei a desen ol em-se os ambien es de planície de ma é, cuja supe ície me gulha sua emen e, do ní el de ma é al a pa a o ní el de ma é baixa. De ido às cons an es oscilações associadas às en adas e saídas da água, desen ol e- se equen emen e uma ede complicada de canais que domina a paisagem des as planícies. Os sedimen os p edominan es são a a gila, sil e e a eia ina, podendo oco e a gila em bolas (ball clay) e conchas. 2.2.3.2 Del as Segundo A aújo (2003), en e os ambien es deposicionais de ansição, os del aicos êm g ande impo ância pela sua la ga dis ibuição, que en e os depósi os do p esen e, que do passado. Sendo a á ea cobe a pelas águas mui o maio que a á ea eme sa, é p o á el que a á ea o al dos del as a uais a inja ce ca de 5 milhões de km2. Apesa de os g andes del as se em es u u as sedimen a es bas an e complexas, os sedimen os deposi ados nes es ambien es ca ac e izam-se pela associação de ês ipos de camadas que se o mam em di e en es p o undidades como se pode obse a na Figu a 2.1. Figu a 2.1 – P incipais zonas de sedimen ação num del a (Ch is oulas e al., 1987) Do pon o de is a sedimen a , no co po do del a dis inguem-se ês unidades. A unidade supe io ( opse beds) é o mada po camadas sub-ho izon ais de sedimen os lu iais deposi ados na sua pa e ge almen e eme sa, onde os b aços do io, no malmen e um p incipal e os ou os secundá ios, di agam em canais dis ibu á ios, di luen es. São ambien es que se ca ac e izam pela sua g ande he e ogeneidade, pelo ac o de pode em se o mados em ambien e subaé eo e subaquá ico, ap esen ando ca ac e ís icas di e en es. Nas camadas subaé eas oco em com equência mui os es os o gânicos, sob e udo de o igem ege al, dispondo-se as camadas de Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 21 manei a len icula . No meio subaquá ico não oco em es os ege ais e os sedimen os g anulome icamen e mais inos, como o sil e e a a gila, são mais abundan es. A unidade on al (p odel a o ese beds) oco e em zonas mais p o undas, possui uma es a i icação oblíqua, inclinada no mesmo sen ido da co en e esponsá el pela deposição. Os sedimen os des a egião do del a possuem ca ac e ís icas de sedimen os ma inhos. A unidade basal ou de undo (Bo omse bed) cons i ui a base do edi ício del aico a mon an e do seu con o no on al. Tem ca ac e ís icas exclusi amen e ma inhas, no caso de o del a se ma inho. Com o desen ol imen o do del a, que pode a ingi espessu as conside á eis caso haja um mo imen o ansg essi o do ma , es as ês di e en es camadas en osam-se de modo complexo, con undindo-se ambém en e elas as camadas ipicamen e lu iais, o madas pelo e en ual a anço dos sedimen os lu iais. Com o c escimen o i egula dos del as e com a o mação de ba as, o mam-se equen emen e lagos, do que esul a a o mação de depósi os lacus es ambém en osados jun o às demais camadas do del a. 2.2.3.3 Es uá ios Como e e e Galopim de Ca alho (2003), os es uá ios são co pos de água localizados em een âncias da cos a, localizados na desembocadu a dos ios, nos quais a água do ma pene a e ci cula segundo um esquema que, em cada caso, se es abelece en e o egime do io e as ma és. Nos es uá ios, a água doce e a água salgada co em o a em sen idos opos os, o a no mesmo sen ido. Os ios pe dem aí compe ência e sedimen am uma pa e da sua ca ga sólida, de g anulome ia a iá el, consoan e a ene gia disponí el nos di e sos locais. A en ada de água salgada no es uá io ge a g adien es de densidade nes e co po aquoso com implicações na dinâmica sedimen a . Es a con aminação é esponsá el po enómenos de loculação das pa ículas a gilosas, igualmen e com e ei os no p ocesso sedimen a . Dada a sua na u eza e mui o pequenas dimensões, as pa ículas de mine ais a gilosos e as mais inas do sil e, designadas em conjun o po sedimen os coesi os, es ão sujei as a coesão en e si, o mando pequenos ag egados, ou locos, p ocesso que eduz o empo de suspensão desses sedimen os, e, po conseguin e, acele a a sedimen ação. Uma pa e dos sedimen os inos ica no es uá io e ou a pa e pe de-se no ma , onde decan a, logo que as condições aí einan es o pe mi am. A componen e biogénica é impo an e na sedimen ogénese1 es ua ina e, en e os es os associados a es e p ocesso, des acam- se os bi al es e gas ópodes comuns nes e ipo de ambien e salob o, ou seja, ambien es con aminados pelo sal da água do ma . 1 - A i idade que conduz à o mação de ma e iais, sedimen os ou de i os, que cons i uem a ma é ia-p ima das ochas sedimen a es. Capí ulo 2 22 A o igem dos es uá ios a uais es á elacionada com a subida ela i a do ní el do ma que e e início há ce ca 18000 anos, es ando a linha de cos a nessa al u a en e 100 a 130 me os abaixo da sua posição a ual. A linha de cos a posiciona a-se p óximo do a ual limi e da pla a o ma con inen al e os es uá ios es a am con inados a p o undos ales lu iais, no bo do da pla a o ma (Pe illo, 1995). Sousa (2006) e e e que o pe íodo io e eg essi o é subs i uído po um aquecimen o climá ico gene alizado e ma cada ansg essão, assinalando a passagem do Plis océnico pa a o Holocénico. O aumen o da empe a u a a mos é ica conduziu assim a uma subida global e ápida do NMM2. A ansg essão holocénica e e como consequência a inundação dos ales lu iais mais ou menos encaixados e a sua ans o mação em ambien es es ua inos. A ele ação ápida do ní el médio do ma na p imei a me ade do Holocénico, c iou as condições undamen ais pa a a o mação dos a uais es uá ios, pe mi indo um balanço posi i o da inundação ela i amen e à colma ação. Os es uá ios a ingi am a sua máxima exp essão em á ea ocupada en e os 6000-5000 BP3, no máximo da ansg essão holocénica. Na segunda me ade do Holocénico (5500-5000 BP à a ualidade) e i icou-se uma desacele ação da axa de ele ação do NMM, pe mi indo a es abilização na posição dos es uá ios que, na p imei a me ade do Holocénico inham ecuado com a linha de cos a. O ab andamen o da ansg essão pe mi iu a eo ganização do sis ema lu ial e a eno ação da sua capacidade anspo ado a, disponibilizando g ande quan idade de sedimen os pa a o li o al, conduzindo à o mação de p aias e co dões a enosos que, em mui os casos, em Po ugal, le a am ao isolamen o de es uá ios, ans o mando-os em lagunas. A ualmen e deco e uma ase ma cadamen e de eus a ismo posi i o, induzida que pela ele ação do NMM, que pelas consequências das a i idades an ópicas nas bacias hid og á icas e no li o al. Simul aneamen e oco e um asso eamen o dos es uá ios, pa a o qual conco em a o es como: a) in e enções nas bacias d enan es, como des lo es ações, ag icul u a e mo imen ação de e as, conduzindo a um aumen o do caudal sólido dos ios, cedendo essencialmen e sedimen os inos pa a os es uá ios; b) as d agagens es ua inas, suspendendo g andes quan idades de ma e iais inos que se deposi am nas á eas não in e encionadas; c) a subida do NMM, que conduz à p ocu a do equilíb io com o no o ní el de base. Po ou o lado, o con inamen o dos es uá ios po ba ei as a enosas, aliado ao aco caudal exibido po alguns ios (caso do io Sado), ambém conco e pa a o asso eamen o do co po es ua ino, uma ez que o io não em capacidade pa a expo a a ca ga sólida pa a o oceano, 2 - Ní el médio do ma . 3 - An es do p esen e. Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 23 icando es a e ida no es uá io. Po seu u no, e como consequência da exis ência de uma ba ei a que con ina a comunicação com o ma abe o, a elocidade da enchen e pode se maio que a da azan e, p opiciando um anspo e mais signi ica i o de ma e iais pa a o in e io do es uá io, do que em sen ido con á io, con e gindo no sen ido do asso eamen o. Em Po ugal podem se pa icula izados os es uá ios dos ios Minho, Leça, Mondego, Tejo e Sado como locais onde há uma o e p edominância de alu iões sil o-a gilosos moles. O io Minho nasce na I imia Al a, na se a da Mei a, em Espanha, a ce ca de 750 m de al i ude e co e de les e pa a oes e. Tem ce ca de 300 km de comp imen o, dos quais os 77 km inais delimi am a on ei a en e Po ugal e Espanha. O es uá io do io Minho es á inse ido na bacia hid og á ica do Minho com uma á ea o al de ce ca de 17080 km2, dos quais 850 km2 es ão si uados em Po ugal. O es uá io, em uma á ea ap oximada de 23 km2 e uma la gu a que a ia en e os 100 m, a mon an e, e 2 km na con luência com o io Cou a, no sapal4 de Caminha. A oz é pa cialmen e echada po uma ba ei a de a eia ligada na ma gem esque da e uma duna consolidada conhecida como Pinhal do Cama ido. G ande pa e do es uá io ica eme sa nos pe íodos de baixa-ma . Na Figu a 2.2 es á ep esen ado o es uá io do io Minho. Figu a 2.2 – Es uá io do io Minho. O io Leça nasce no Mon e de San a Luzia, no concelho de San o Ti so, pe co endo 48 km a é à oz, no oceano A lân ico, jun o ao Po o de Leixões, como se pode obse a na Figu a 2.3. 4 - Fo mações alu iona es pe iodicamen e alagadas pela água salgada e ocupadas po ege ação halo í ica ou, nalguns casos, po man os de sal. Capí ulo 2 24 Figu a 2.3 – Rio Leça e espe i o es uá io. A bacia hid og á ica do io Leça, com uma á ea ap oximada de 185 km², ap esen a uma o ma alongada e es ei a com di eção p edominan e de no des e-sudoes e e é limi ada, a no e, pela bacia hid og á ica do io A e e, a es e e a sul, pela bacia hid og á ica do io Dou o. Os p incipais a luen es da bacia são a ibei a do A quinho e a ibei a do Leand o, ambas da ma gem di ei a. O io Mondego d ena uma bacia hid og á ica de ce ca de 6670 km2 na aixa cos ei a ociden al de Po ugal e em uma o ien ação dominan e de no des e-sudoes e. Ao longo do seu pe cu so ecebe as águas de ios seus e luen es como o Dão, na ma gem di ei a, o Al a, o Cei a, o Ega, o A unca e o P an o, na ma gem esque da. G ande pa e do pe cu so, a é Coimb a, chamado Al o Mondego, az-se a a és de um ale bas an e encaixado em ochas me amó icas e g ani o. O oço e minal, designado po Baixo Mondego, com ce ca de 40 km, pe co e uma planície alu ial. O es uá io do Mondego, ep esen ado na Figu a 2.4, em uma á ea de 3,4 km2, uma p o undidade média de ce ca de 2 m e uma p o undidade de 4 m nas zonas sub idais5. A deposição de sedimen os na zona de jusan e le ou à o mação de uma ilha que indi idualiza dois b aços, o b aço No e e o b aço Sul, com ce ca de 7 km de comp imen o. O b aço no e é o mais p o undo e dinâmico, em algumas zonas chega a a ingi 10 m de p o undidade. O canal sul es á asso eado nas zonas de mon an e. 5 - Zona si uada abaixo da linha média da ma é baixa, es ando pe manen emen e subme sa e po isso sujei a a um meno e ei o do hid odinamismo. Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 25 Figu a 2.4 – Es uá io do io Mondego. O es uá io do io Tejo é um dos maio es da Eu opa, pene ando pa a o in e io a é Vila F anca de Xi a. Na zona do es uá io dis ingue-se um canal de embocadu a, es ei o e p o undo, com o ien ações es e-oes e, a que se segue, pa a mon an e de Cacilhas, um ala gamen o dissimé ico alongado pa a NNE, de que az pa e o Ma da Palha. A pa e in e io do es uá io, a mais ala gada e pouco p o unda, si ua-se no p olongamen o do ale in e io do Tejo, a jusan e de Vila No a da Ba quinha, como se pode obse a na Figu a 2.5. O es uá io do Tejo esul ou das a iações do ní el das águas oceânicas, consequen es da al e nância de pe íodos de a e ecimen o global (glaciá ios) e de aquecimen o (in e glaciá ios). Figu a 2.5 – Es uá io do io Tejo. Capí ulo 2 32 sensibilidade das a gilas, não é ácil iden i ica as ma cas da cimen ação e quan i ica os seus e ei os. Coelho (2000) ac escen a que os e ei os da cimen ação se aduzem numa melho ia ge al das p op iedades do solo, exce o no que espei a à sensibilidade, que aumen a o emen e, e à duc ilidade, que se eduz. O mesmo au o e e e ainda que os e ei os bené icos da cimen ação são de idos às o es ligações en e pa ículas que se o mam, esul an es não das ca ac e ís icas in ínsecas das pa ículas, mas da ação do agen e cimen ado . O solo passa en ão a exibi maio esis ência, meno de o mabilidade e maio ensão de p é-consolidação. Po ém, es es bene ícios pe dem-se logo que as e e idas ligações en e pa ículas sejam queb adas, possuindo o ma e ial esul an e p op iedades análogas às do ma e ial não-cimen ado, o que jus i ica o aumen o da sensibilidade. No Quad o 2.1 pode e i ica -se os e ei os quali a i os dos p ocessos pós-deposicionais nas p op iedades geo écnicas de a gilas ma inhas (B enne e al., 1981). Quad o 2.1 – E ei os quali a i os dos p ocessos pós-deposicionais nas p op iedades geo écnicas de a gilas ma inhas (B enne e al., 1981, e i ado de Coelho, 2000) P op iedade Geo écnica P ocesso Pós-Deposicional Dessecação Al e ação química Lixi iação Cimen ação Teo em água - ± ± Limi e de liquidez + - + Índice de plas icidade ± + - + Tensão de p é-consolidação + + - + Comp essibilidade - - + - Resis ência não d enada inde o mada + + - + emoldada + ou – (1) - + ou – (2) Sensibilidade + ou – (1) + + Legenda: + Aumen o; - Diminuição; ± Pequena ou nenhuma a iação; (1) – Dependendo do ipo de mine al a giloso p esen e; (2) – Dependendo da quan idade de amo os. 33 3 ALGUMAS OCORRÊNCIAS DE SOLOS MOLES 3.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS Os depósi os de solos moles são equen emen e encon ados em mui as egiões dos á ios con inen es, que nas á eas eme sas que nas as as egiões subme sas. De ido às suas ca a e ís icas pa icula es, nomeadamen e a conside á el a iabilidade espacial das p op iedades mecânicas e hid áulicas que condicionam de o ma subs ancial a iabilidade de p e isão do seu compo amen o, es es depósi os êm-se e elado um desa io à engenha ia ci il a ní el mundial. Desde a década de 40, com a analogia de Te zaghi (1943) pa a os enómenos do ca egamen o e da consolidação de es a os con inados de a gila, que es es depósi os êm sido obje o de es udo, como é o caso dos depósi os de solos moles nos países nó dicos (No uega, Suécia e Finlândia), Ingla e a, F ança, G écia, Canadá (Quebec), Es ados Unidos da Amé ica (Connec icu , Chicago e Bos on), Tailândia, Japão (Hachi oga a), China (Taipen), Vie nam, e c. De ido à sua ex ensão ou p o undidade são ambém conhecidos os depósi os nos del as ou es uá ios dos maio es ios do mundo, como o Reno (Holanda), o Ne a (Rússia), o Po (I ália), o Mississipi (Es ados Unidos da Amé ica), o Amazonas (B asil), o Tig e e o Eu ades (I ão-I aque), o Nilo (Egi o), o Ganges (Índia), o Yang ze e o Ama elo (China). Capí ulo 3 34 O p ocesso sedimen a subjacen e à o mação des es depósi os e es e-se de ele ada impo ância, como já oi amplamen e desc i o no Capí ulo 2, pelo que no p esen e capí ulo se ão documen ados com maio p o undidade alguns depósi os de solos moles esul an es de p ocessos sedimen a es dis in os, nomeadamen e o campo expe imen al de Connec icu (Es ados Unidos), com ambien e deposicional con inen al, o del a do io Vouga, Po ugal, os campos expe imen ais da Quin a do Foja (Baixo Mondego, Po ugal), de Sa apuí (Rio de Janei o, B asil) e de Queenbo ough (Reino Unido, Ingla e a), com ambien e deposicional de ansição (in luência con inen al e ma inha), e o campo expe imen al de OnsØy (Oslo, No uega), com ambien e deposicional ma inho. O Quad o 3.1 con ém e e ências a ou os campos expe imen ais. Quad o 3.1 – Algumas oco ências no mundo Ambien e deposicional Campo Expe imen al Localização Re e ência Con inen al Hachi oga a Ilha de Honshu, Japão Tanaka (3003) A hlone I landa Long (2003) T ansição Bangkok Tailândia Ho pibulsuk e al. (2007) Pusan Co eia do Sul Chung e al. (2003) Bo hkenna Ingla e a High e al. (2003) Lagoa Rod igo de F ei as (Zona Sul) Rio de Janei o, B asil Almeida (2012) Ba a da Tijuca (Zona Oes e) Rio de Janei o, B asil Almeida (2012) I aguaí Rio de Janei o, B asil Almeida (2012) Sesi-Ibu a Reci e, B asil Oli ei a (2000) Ma inho Louise ille Quebeque, Canadá Le oueil e al. (2003) Ma de Beau o (o sho e) Á ico Canadiano Becke e al. (2003) Baía de A iake A iake, Japão Oh subo e al. (2003) T oll (o sho e) T inchei a no ueguesa, a 65 Km da No uega Lunne e al. (2003b) Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 35 3.2 DOMÍNIOS CONTINENTAIS 3.2.1 MASSACHUSETTS, CONNECTICUT, ESTADOS UNIDOS 3.2.1.1 Aspe os his ó icos e geológicos O campo expe imen al de Massachuse s es á si uado no campus da Uni e sidade de Massachuse s Amhe s (UMass Amhe s ), a 1,5 km a es e do lago glacia de Hi chcock. Desde 1969 que es e campo expe imen al em sido al o de inúme as in es igações no domínio da Geo ecnia pa ocinadas pela Fundação de Ciência Nacional e pela Adminis ação Fede al dos Caminhos de Fe o dos EUA. No que se segue, ap esen a-se uma b e e desc ição das ca a e ís icas conside adas mais ele an es pa a o p esen e abalho, eme endo-se o lei o pa a os abalhos de Ladd & Wissa (1970), Ladd (1975), Bemben (1982), DeG oo & Lu enegge (1994) e Lu enegge (2000) pa a maio de alhe. As a gilas exis en es no ale do Connec icu são de o igem lacus es deposi adas no lago glacial de Hi chcock du an e a úl ima glaciação oco ida no inal do Pleis oceno. O lago glacial de Hi chcock começou a sua o mação há 15 mil anos a ás, de ido a uma ba ei a na u al de de i os que se acumulou em Rocky Hill, Connec icu , como se pode obse a na Figu a 3.1. O lago expandiu ao longo do a ual ale do io Connec icu e es endeu-se a é ce ca de 320 km pa a no e. Os sedimen os p o êm de ochas ígneas e me amó icas (Ladd & Wissa, 1970). O depósi o esul ou da usão das águas de iachos o mados du an e o degelo da placa Lau en ide, o iginando del as compos os po cascalhos e a eias de g anulome ia g ossa, endo no seu in e io a eias inas, sil es e a gilas. Du an e os meses de e ão a combinação de águas a i as no lago e a baixa concen ação de ca iões da água ia man ém as pa ículas de a gila em suspensão e apenas as pa ículas de a eia ina e sil e se deposi am no undo do lago. No en an o, du an e os meses de in e no a supe ície do lago congela e as condições de águas mais calmas pe mi em que as pa ículas de a gila se deposi em no undo do lago. Assim, em cada ano, são o madas duas camadas de depósi os, sendo que cada pa é cons i uído po uma camada sil o-a enosa e ou a camada a gilosa. A espessu a inal do depósi o a ia conside a elmen e, a ingindo em alguns locais ce ca de 50 m de espessu a. A espessu a das a as indi iduais a ia signi ica i amen e desde poucos milíme os a é 1 m. Capí ulo 3 36 Figu a 3.1 – Localização do lago glacia de Hi chcock (adap ado de DeG oo & Lu enegge , 2003). 3.2.1.2 Pa âme os ísicos e de iden i icação O es udo da composição mine alógica das a as de a gila e elou a ili e e a clo i e como mine ais p edominan es, ap esen ando em pequenas quan idades mine ais de qua zo. As camadas sil o-a enosas são cons i uídas essencialmen e po qua zo e eldspa o, ap esen ando alguns mine ais de mica. O depósi o do campo expe imen al de Massachuse s possui uma composição g anulomé ica em que as pe cen agens de sil e e de a gila são semelhan es. No Quad o 3.2 indica-se os alo es pe cen uais da composição g anulomé ica do depósi o em p o undidade. Bu ke Quebec Newbu y Ba agem de Rocky Hill Middle own Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 37 Quad o 3.2 – Composição g anulomé ica do solo do campo expe imen al de Massachuse s (adap ado de DeG oo & Lu enegge , 2003) P o undidade (m) A gila (%) Sil e (%) A eia (%) 1,4 – 3,1 36 62 2 3,1 – 6,1 52 47 1 6,1 – 24,1 55 45 0 O eo em ma é ia o gânica (OM) p esen e no depósi o é bas an e baixo, oscilando en e 0,3% e 0,7%. Os pa âme os ísicos e de iden i icação, como o eo em água e os limi es de A e be g, dependem o emen e do ipo de solo p esen e no ho izon e onde oi ecolhida a amos a. Exis em di e enças signi ica i as en e as p op iedades das camadas de a gila e das camadas sil o-a enosas. A maio ia dos esul ados ap esen ados é baseada nas amos as con endo as duas camadas. No en an o, ambém se ap esen am algumas p op iedades das camadas indi idualizadas. No Quad o 3.3 e na Figu a 3.2 ap esen a-se a a iação em p o undidade das p incipais g andezas ísicas e de iden i icação des e campo expe imen al. Quad o 3.3 – Índices ísicos e de iden i icação do solo do campo expe imen al de Massachuse s (adap ado de DeG oo & Lu enegge , 2003) P o undidade (m) w (%)  (kN/m3) S (%) wL (%) w P (%) I P (%) IL A 0,0 – 1,4 24 19,2 -- -- -- -- -- -- 1,4 – 3,1 37 18,9 100 39 28 11 0,0 a 1,0 0,31 3,1 – 6,1 52 17,3 100 51 31 20 1,1 0,38 6,1 – 24,1 62 16,6 100 51 30 21 1,5 0,38 camada de a gila -- -- 100 65 30 35 -- 0,42 camada sil o- a enosa -- -- 100 38 28 10 -- 0,37 Da análise do Quad o 3.3 pode conclui -se que o depósi o se encon a sa u ado e que os mine ais de a gila são pouco a i os. Ve i ica-se ambém que o alo do eo em água e do limi e de liquidez aumen am conside a elmen e em p o undidade, enquan o que o limi e de plas icidade se man ém p a icamen e cons an e. Consequen emen e, o alo médio do índice de plas icidade dec esce de 11 na zona supe icial pa a 20 imedia amen e abaixo da c os a dessecada. Capí ulo 3 38 a) b) Figu a 3.2 – E olução em p o undidade: a) composição g anulomé ica; b) eo em água em compa ação com os limi es de A e be g, do solo do campo expe imen al de Massachuse s (adap ado de DeG oo & Lu enegge , 2003). Como mos a a Figu a 3.3, a aplicação da Ca a de Plas icidade de Casag ande pe mi e conclui que os solos são classi icados como sil es (ML), a gilas mag as (CL), sil es elás icos (MH) ou a gilas go das (CH). Apesa da g ande a iabilidade em e mos de classi icação, e i ica-se que a endência média dos pon os es á semp e p óxima da linha “A”. Figu a 3.3 – Classi icação do solo do campo expe imen al de Massachuse s a a és da Ca a de Plas icidade de Casag ande (adap ado de DeG oo & Lu enegge , 2003). a e o a as de a gila cas anhas a as de a gila a gila sil e w L w P w p o undidade (m) w L (%) I P (%) camada mis a camada a gilosa camada sil osa Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 39 3.2.1.3 Pa âme os hid áulicos e mecânicos Pa a o es udo dos pa âme os de comp essibilidade e es ado de ensão o am ealizados ensaios edomé icos segundo o p ocedimen o clássico sob e amos as inde o madas, cujos esul ados se ap esen am Figu a 3.4. Figu a 3.4 – Cu as de comp essibilidade de amos as colhidas a p o undidades di e en es no campo expe imen al de Massachuse s (adap ado de DeG oo & Lu enegge , 2003). De e minando a ensão de p é-consolidação a a és da cons ução empí ica de Casag ande conclui-se que o depósi o é ligei amen e sob econsolidado. DeG oo & Lu enegge (2003) e e em que a ligei a sob econsolidação se de e a enómenos como a e osão, as lu uações do ní el eá ico, a dessecação, a oxidação e aos ciclos de congelamen o e descongelamen o a que o solo es e e sujei o. A de e minação do coe icien e de condu i idade hid áulica ho izon al e e ical oi e e uada a a és de co elações en e es es pa âme os e os ob idos nos ensaios CPTU com dissipação, a a és de ensaios de condu i idade hid áulica (Slug es s) e a a és de ensaios de labo a ó io. Os esul ados ob idos nes es ensaios encon am-se ep esen ados na Figu a 3.5. Os alo es ob idos de k e de kh em labo a ó io ap esen am um desen ol imen o quase pa alelo em p o undidade, a iando a azão kh/k en e 2 a 14, com um alo médio de 6. Os ensaios de condu i idade hid áulica o necem alo es mais ele ados pa a o kh, a iando en e 1x10-7 m/s a 2x10-8 m/s. Embo a os alo es de kh de i ados do ensaio CPTU ap esen em endência de a iação semelhan e em p o undidade, são bas an e in e io es aos ob idos no ensaio de condu i idade hid áulica e na sua maio ia iguais ou in e io es aos ob idos nos ensaios de labo a ó io. DeG oo & e log  ' (kPa) z = 19,8 m z = 7,3 m z = 3,3 m Capí ulo 3 40 Lu enegge (2003) e e em que os alo es kh de i ados do ensaio CPTU são in luenciados po á ios a o es que não se e i icam no ensaio de condu i idade hid áulica, nomeadamen e o emeximen o a que o solo ica sujei o aquando da pene ação da pon ei a do equipamen o do CPTU, e ei os de escala e as ince ezas ine en es à in e p e ação dos esul ados. Figu a 3.5 – E olução dos coe icien es de condu i idade hid áulica em p o undidade (adap ado de DeG oo & Lu enegge , 2003). Pa a a ca a e ização das elações ensão-de o mação- esis ência ao co e o am ealizados á ios ensaios in si u e labo a o iais. Dos ensaios in si u des acam-se o ensaio com o dila óme o Ma che i (DMT) e o ensaio de co e o a i o in si u (FVT). Dos ensaios labo a o iais des acam-se o ensaio de co e di e o simples (DSS) e os ensaios de consolidação iaxial não d enados com consolidação iso ópica (CIUC) e aniso ópica (CAUC). O Quad o 3.4 mos a os alo es da esis ência não d enada no malizada pa a a ensão e e i a e ical de consolidação, cu/  ’ c, do pa âme o A e do ângulo de esis ência ao co e,  ’, ob idos nos ensaios ealizados em labo a ó io. Os esul ados ob idos pa a a e olução da esis ência não d enada em p o undidade encon am-se ep esen ados na Figu a 3.6. Quad o 3.4 – Pa âme os de esis ência (adap ado de DeG oo & Lu enegge , 2003) Ensaio cu/  ’ c A  ’ CIUC 0,24 1,4 25 CAUC 0,25 1,7 22 k(cm/s) p o undidade (m) Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 41 Figu a 3.6 – E olução da esis ência não d enada em p o undidade (adap ado de DeG oo & Lu enegge , 2003). 3.3 DOMÍNIOS DE TRANSIÇÃO 3.3.1 ESTUÁRIO DO RIO MONDEGO 3.3.1.1 Aspe os his ó icos e geológicos O campo expe imen al da Quin a do Foja si ua-se na baixa alu iona do io Mondego, p óximo da Figuei a da Foz, ce ca de 10 km a les e des a cidade, jun o às localidades de Maio ca e San a Eulália. A localização geog á ica do campo expe imen al é ap esen ada na Figu a 3.7, onde se pode obse a a sua p oximidade ela i amen e ao oço do IP3, designado po “Figuei a da Foz – San a Eulália”. O abalho pionei o ace ca da ca a e ização da a gila da egião do Baixo Mondego oi desen ol ido po Phillipson (1994) a a és da ealização de ensaios sob e amos as econs i uídas com base em solo pe u bado ecolhido na zona do a e o expe imen al. No mesmo ano, analisando amos as ecolhidas no mesmo local, Hindle (1994) p ocu ou ca a e iza a comp essibilidade e a esis ência esidual do solo. Soa es (1995), com base em amos as ecolhidas a p o undidades en e os 3 e 5 m ao longo do pe il longi udinal do oço do IP3, ealizou um es udo geo écnico que comp eendeu a de inição das ca ac e ís icas ísicas e de iden i icação, de comp essibilidade e de esis ência dos e e idos solos. Lemos & Soa es (1995), u ilizando amos as ecolhidas acima dos 5 m, in es iga am ambém as ca ac e ís icas geo écnicas dos depósi os a gilo-sil osos das baixas alu iona es dos ios Mondego e Foja. Mais a de, Coelho p o undidade (m) c u (kPa) Capí ulo 3 48 3.3.2 BAIXO VOUGA 3.3.2.1 Aspe os his ó icos e geológicos A zona de Cacia em sido al o de inúme as in es igações desde a década de 1940. Os p imei os abalhos i e am a inalidade de pesquisa de água e as pesquisas mais ecen es isa am a ca ac e ização geo écnica de alhada dos e enos, an o supe iciais como em p o undidade, com o obje i o da implan ação das es u u as co esponden es ao T a amen o P imá io e Secundá io dos E luen es de Celulose do Cen o Fab il de Cacia em A ei o. Ladei a & Gomes (1991), com is a a quan i ica os assen amen os p imá ios e secundá ios pa a as alu iões lodosas quando sob e es as o em implan adas es u u as pesadas (em be ão a mado) e um sis ema de lagunas (em ob as de e as), ap esen am uma compilação de esul ados p o enien es de in es igações execu adas na zona da Po ucel – Cacia en e 1944 e 1990. Roxo & Rod igues (1991) desc e em os es udos geológico-geo écnicos e e uados pa a a ca ac e ização das mesmas o mações lodosas no âmbi o dos es udos da 1ª ase do An ep oje o de Desen ol imen o do Bloco do Baixo Vouga Laguna pa a a cons ução de um dique em a e o de p o eção con a as ma és. Os au o es e e em que as o mações do Baixo Vouga Laguna o am o madas em ambien es de ansição, em pa icula del aicos. São depósi os alu iona es ecen es do pe íodo Holocénico, consis indo em camadas al e nadas de lodos sil osos ou a gilosos, a eias lodosas e a eias, com ca ac e ís icas geo écnicas bem dis in as. A sua espessu a é a iá el, podendo a ingi 40 m e a posição do ní el eá ico ap esen a uma a iação sazonal, embo a quase semp e supe icial. Mais a de, Aguia (1992) ealizou es udos de ca ac e ização ísica e mecânica po ensaios labo a o iais sob e amos as inde o madas de solos lodosos p o enien es da zona de Esguei a, ecolhidas numa sondagem de mais de 20 m de p o undidade, pa a a cons ução de uma ob a de a e sob e o IP5. O au o e e e que os alu iões o mados nos b aços da Ria de A ei o são cons i uídas po camadas de a eias e lodos, po ezes com conchas e es os ege ais ósseis que chegam a a ingi dezenas de me os de espessu a, e assen am numa o mação c e ácica cons i uída essencialmen e po a eni os, a gilas e alguns calcá ios. Ca alho (2002), com base em ensaios de labo a ó io, execu ou uma me odologia de abalho com o obje i o do econhecimen o da aniso opia induzida em solos a gilosos e a sua p esumí el elação com a génese e as his ó ias pós-deposicionais. Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 49 Boni o (2008) es udou qua o locais expe imen ais na cidade de A ei o, nas p oximidades da zona u banizada, si uados nas adjacências de alguns dos canais da Ria no in ui o de se em ep esen a i os, o mais possí el, dos depósi os de solos moles ca ac e ís icos da egião. Os locais selecionados o am o Es ei o de S. Ped o, um local si uado nas ma gens de um dos canais da Ria na zona de Ag a (Esguei a), ou o si uado na ma gem do canal de S. Roque e ou o p óximo do Te minal TIR (Ti i e - Te minais de A ei o, S.A.). Na Figu a 3.11 ep esen am-se os locais obje o de es udo. Figu a 3.11 – Plan a de localização dos locais es udados no Baixo Vouga. As zonas ca a e izadas enquad am-se na designada Bacia Sedimen a de A ei o que cons i ui o segmen o mais se en ional da O la Ociden al Meso-Cenozóica. A e e ida bacia possui ca ac e ís icas que pe mi em dis ingui-la das ou as subbacias da Bacia Lusi ânica, nomedamen e no que conce ne à idade dos p imei os sedimen os que da am de há ce ca de 200 Ma, quando, após ac u ação, as placas eu o-asiá ica e no e-ame icana começa am a sepa a -se uma da ou a e o espaço in e cala que i ia a aumen a con inuamen e de ex ensão oi in adido pelas águas do A lân ico. Como e e e Rocha (1993), em e mos es a ig á icos, o subs a o da Bacia de A ei o consis e em gnaisses e migma i os (P o e ozóico), assim como g ani óides (Paleozóico), no ex emo no e, e micaxis os e xis os (P o e ozóico), nas demais zonas. Capí ulo 3 50 3.3.2.2 Pa âme os ísicos e de iden i icação Os solos es udados no Baixo Vouga possuem uma composição g anulomé ica em que o sil e é p edominan e, com exceção do local na zona do TIRTIFE, que ap esen a uma composição g anulomé ica mais he e ogénea e onde oco em ní eis sil o-a gilosos a a enosos com in e calações de ní eis a enosos. Nes e abalho só se ão ap esen ados os esul ados da zona do TIRTIFE e e en es aos es a os de solos moles. No Quad o 3.5 indica-se os alo es pe cen uais da composição g anulomé ica. Quad o 3.5 – Composição g anulomé ica dos solos alu iona es do Baixo Vouga G anulome ia Roxo & Rod igues (1991) Aguia (1992) Ca alho (2002) Boni o (2008) A ei o Cacia Es ei o de S. Ped o Ag a (Esguei a) Canal de S. Roque TIRTIFE A gila (%) ≥ 50 10 ≥ 72 100 13 - 31 22 - 31 22 - 26 20 - 31 Sil e (%) 84 51 - 70 63 - 68 56 - 76 52 - 68 A eia (%) ≤ 50 6 ≤ 28 0 4 - 28 5 - 15 2 - 22 4 - 28 A obse ação mac oscópica das amos as, e e uada inicialmen e po Aguia (1992) e comp o ada pos e io men e po Boni o (2008), e elou solos inos bas an e homogéneos, de co cinzen a escu a quase neg a e es u u a sedimen a mui o pouco ma cada, quase impe ce í el, com p esença de mosco i e (mica b anca) em inas palhe as. Pa a além des e mine al, só o am iden i icados alguns es os ege ais e oi de e ado um chei o bas an e desag adá el, indicado da p esença de ma é ia o gânica. O es udo da composição mine alógica das amos as dos sedimen os do Baixo Vouga e e uado po Aguia (1992) e elou a a -se de ípicos sedimen os de í icos ecen es, p a icamen e sem sinais de diagénese, em que a mosco i e é o mine al p edominan e, sendo a es an e ação não a gilosa essencialmen e cons i uída po qua zo e eldspa o. Em elação aos mine ais de a gila, a caulini e é o que oco e em maio quan idade, mas ambém se iden i icam a clo i e e a e miculi e. Pa a a iden i icação da composição mine alógica dos solos, Boni o (2008) analisou os esul ados de di ação de aios X. Da in e p e ação dos di a og amas o au o conclui que o qua zo é o mine al p edominan e. Des aca ainda a p esença de eldspa os cálcicos e sódicos e, en e os mine ais a gilosos, a oco ência em maio quan idade de caulini es e a oco ência sucessi amen e menos impo an e de ili e e clo i e. Nalguns casos o au o iden i icou a p esença de calci e e anid i e. Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 51 Aguia (1992) e Boni o (2008) de e mina am o eo em ma é ia o gânica (OM) a a és do mé odo da oxidação húmida, ob endo alo es que oscilam en e 9,0% e 10,0% e en e 3,0% e 9,8%, espe i amen e. Os limi es de A e be g o am de e minados com p ocessos dis in os de p epa ação das amos as. No Quad o 3.6 es ão ep esen ados os esul ados ob idos pelos di e en es au o es. Quad o 3.6 – Limi es de A e be g e índice de plas icidade pa a di e en es es ados dos solos alu iona es do Baixo Vouga P epa ação da amos a Ladei a & Gomes (1991) Roxo & Rod igues (1991) Aguia (1992) Ca alho (2002) Boni o (2008) A ei o Cacia Es ei o de S. Ped o Ag a (Esguei a) Canal de S. Roque TIRTIFE wL (%) na u al -- -- 77 -- -- 44 - 62 49 - 55 49 - 50 46 - 58 seco ao a -- -- 49 -- -- -- -- -- -- seco em es u a -- -- 49 24 - 64 49 - 59 27 - 46 32 - 40 33 - 40 30 - 39 sem in o mação 30 - 53 40 -- -- -- -- -- -- -- wP (%) na u al -- -- 42 -- -- 24 - 40 28 - 35 29 - 33 28 - 42 seco ao a -- -- 30 -- -- -- -- -- -- seco em es u a -- -- 30 -- -- 19 - 30 23 - 30 25 - 30 19 - 29 sem in o mação 29 - 53 28 -- -- -- -- -- -- -- IP (%) na u al -- -- 35 -- -- 18 - 30 17 - 27 17 - 20 10 - 19 seco ao a -- -- 19 -- -- -- -- -- -- seco em es u a -- -- 19 7 - 30 26 - 28 5 - 19 4 - 16 7 - 13 7 - 16 sem in o mação 0 - 13 12 -- -- -- -- -- -- -- Ve i ica-se uma g ande di e ença en e os limi es de consis ência quando são de e minados em amos as no es ado na u al ou secas ao a . Es a di e ença é jus i icada pela p esença ou não de ma é ia o gânica, is o é, e i ica-se uma diminuição nos alo es quando se ensaia o solo seco em elação ao es ado na u al. Aguia (1992) concluiu ambém que os alo es dos limi es de A e be g não so em qualque al e ação quando a amos a é p e iamen e seca em es u a ou seca ao a . Os alo es ob idos pa a os índices ísicos, nomeadamen e o eo em água, o peso olúmico e a densidade das pa ículas sólidas exibem alguma a iação, sendo aduzida pelos índices complemen a es como o índice de azios e o g au de sa u ação. No Quad o 3.7 ap esen am-se os alo es ob idos pelos di e en es au o es. Capí ulo 3 52 Quad o 3.7 – Índices ísicos dos solos alu iona es do Baixo Vouga w (%)  (kN/m3) Gs e S (%) Ladei a & Gomes (1991) 31 - 89 12,0 - 18,5 -- 1,21 - 1,42 -- Roxo & Rod igues (1991) 67 15,5 2,70 1,85 98 Aguia (1992) 55 - 63 16,1 - 17,0 2,70 - 2,72 1,45 - 1,68 96 - 100 Ca alho (2002) A ei o 36 - 73 15,3 - 17,8 -- 1,02 - 1,95 -- Cacia 72 15,0 -- 1,93 -- Boni o (2008) Es ei o de S. Ped o 42 - 62 15,8 - 17,1 2,45 - 2,68 1,15 - 1,59 89 - 100 Ag a (Esguei a) 46 - 49 16,0 - 16,4 2,45 - 2,65 1,16 - 1,37 89 - 100 Canal de S. Roque 48 - 50 16,4 - 16,5 2,50 - 2,55 1,21 - 1,27 99 - 100 TIRTIFE 30 - 50 16,5 - 18,5 2,55 - 2,67 0,86 - 1,28 91 - 100 3.3.2.3 Pa âme os mecânicos e es ado de ensão Pa a o es udo dos pa âme os de comp essibilidade e es ado de ensão o am ealizados ensaios edomé icos segundo o p ocedimen o clássico sob e amos as inde o madas, cujos esul ados se ap esen am no Quad o 3.8. Quad o 3.8 – Pa âme os de comp essibilidade dos solos alu iona es do Baixo Vouga Cc C C   C  /(1+e) (%) c (m2/ano) Cc/(1+e) Ladei a & Gomes (1991) 0,13 - 0,70 -- 0,002 - 0,012 -- 0,2 – 32,0 -- Roxo & Rod igues (1991) 0,17 - 0,75 -- -- -- -- -- A guia (1992) 0,50 0,09 0,022 0,80 - 1,00 12,6 - 22,0 0,19 Ca alho (2002) A ei o 0,29 - 0,59 -- -- -- -- 0,14 - 0,21 Cacia 0,70 -- -- -- -- 0,24 Boni o (2008) Es ei o de S. Ped o 0,25 - 0,72 0,02 - 0,08 -- 0,54 - 1,37 3,9 - 8,6 0,10 - 0,25 TIRTIFE 0,28 - 0,44 0,02 - 0,05 -- 0,23 - 0,71 9,0 - 38,5 0,12 - 0,22 A análise do Quad o 3.8 pe mi e e idencia a g ande dispe são de alo es exis en es, ci cuns ância que se de e essencialmen e ao ca ác e al amen e he e ogéneo das o mações. Roxo & Rod igues (1991) ca ac e iza am a esis ência não d enada do solo a a és da ealização de ensaios de co e o a i o in si u e ensaios de co e di e o consolidados não d enados. Os alo es ob idos nos ensaios de campo assumiam uma g ande a iabilidade espacial, oscilando den o da aixa de a iação de 14,5 kPa e 37,5 kPa e de 1,5 kPa a 5,5 kPa pa a as esis ências não d enadas Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 53 de pico e esidual, espe i amen e. Os au o es e e em que os solos em es udo ap esen am compo amen os sensí eis a mui o sensí eis, eduzindo a sua esis ência ao co e pa a um alo esidual baixo. Pa a a ca a e ização das elações ensão-de o mação- esis ência ao co e dos solos de Esguei a, Aguia (1992) ealizou ensaios iaxiais não d enados com p é ia consolidação aniso ópica e u ilizou uma gama de ensões e e i as de consolidação adequadas a cada caso, ou seja, pa a as ensões e e i as de epouso e pa a alo es supe io es e in e io es a es as. Conduziu ensaios com di e en es aje ó ias de ensões, po comp essão e po ex ensão, onde oi e idenciada a in luência da elocidade de co e e da aniso opia no compo amen o dos solos. Em elação à esis ência ao co e não d enada no malizada ob e e, pa a as amos as no malmen e consolidadas e com co e po comp essão, alo es de cu/  ’ c de 0,38. Os ensaios de ex ensão iaxiais ealizados sob e amos as no malmen e consolidadas conduzi am a elações de cu/  ’ c de 0,15 a 0,25 e a alo es de cu(h)/cu( ) en e 0,4 e 0,5. Tendo em con a os esul ados ob idos o au o conclui que é bas an e impo an e a conside ação da aniso opia na análise de p oblemas que en ol am subs anciais o ações das ensões p incipais. O pa âme o de ensões neu as na o u a, A , mos ou se sensí el à elocidade de co e e à aje ó ia de ensões ado adas nos ensaios. O au o conclui que a elocidade de co e aca e a um aumen o do excesso de ensão neu a, com consequen e diminuição da esis ência e aumen o da de o mabilidade, explicando es e enómeno com a endência pa a a diminuição de olume po comp essão secundá ia. Rela i amen e à in luência da aje ó ia de ensões, Aguia (1992) obse ou que os pa âme os A são supe io es em ensaios de ex ensão, conside ando A ≈ 0,7 em comp essão e A ≈ 0,9 em ex ensão iaxial. Pa a os pa âme os de esis ência ao co e do solo, em e mos de ensões e e i as encon ou os alo es de c´= 20 kPa e  ´ = 31º. Boni o (2008), com o in ui o de in e p e a e a alia o compo amen o ensão-de o mação- esis ência ao co e dos solos es udados nos locais Es ei o de S. Ped o e TIRTIFE, ealizou ensaios não d enados de esis ência ao co e do ipo CIU, CAU e CK0U. Nos Quad os 3.9 e 3.10 encon am-se esumidos os esul ados ob idos pelo au o pa a os pa âme os de esis ência em ensões o ais e em ensões e e i as pa a as zonas do Es ei o de S. Ped o e TIRTIFE, espe i amen e. Capí ulo 3 54 Quad o 3.9 – Pa âme os mecânicos ob idos pa a a zona do Es ei o de S. Ped o (Boni o, 2008) Ensaio cu (kPa) cu/  ’c A  ’ (º) c' (kPa) CIUC 26,4 - 34,9 0,6 - 1,7 0,194 - 0,595 24 15 CAUC 25,0 - 50,8 0,7 - 1,4 0,337 - 0,692 -- -- CK0U 44,2 - 68,5 0,6 - 1,2 0,448 - 0,989 25 25 Quad o 3.10 – Pa âme os mecânicos ob idos pa a a zona de TIRTIFE (Boni o, 2008) Ensaio cu (kPa) cu/  ’c A  ’ (º) c' (kPa) CIUC 38,9 0,4 - 1,0 0,040 - 0,692 27 - 30 12 - 27 CAUC 36,3 2,1 0,099 -- -- Rela i amen e ao pa âme o A , no local Es ei o de S. Ped o os alo es a iam en e 0,2 e 1,0, sendo o alo médio igual a 0,5. No local TIRTIFE os alo es a iam en e 0,0 e 0,7, sendo o alo médio igual a 0,4. 3.3.3 SARAPUÍ, RIO DE JANEIRO, BRASIL 3.3.3.1 Aspe os his ó icos e geológicos O campo expe imen al de Sa apuí si ua-se na ma gem do Rio Sa apuí e es ende-se a é ce ca de 7 km da Baía de Guanaba a, como se pode obse a na Figu a 3.12. O abalho pionei o ace ca da a gila da egião do Sa apuí oi desen ol ido po Pacheco Sil a (1953). Na década de 1970, o IPR (Ins i u o de Pesquisas Rodo iá ias do Depa amen o Nacional de In aes u u as e T anspo es) inanciou uma ampla in es igação sob e as ca ac e ís icas geo écnicas da a gila de Sa apuí isando ob e pa âme os c edí eis pa a p oje os de a e os de es adas que i iam se cons uídas nessa egião. Nes e p oje o, coo denado pelo P o esso Willy Lace da, oi e e uado um de alhado es udo sob e Geologia, Geomo ologia e Pedologia de oda a egião (Ca alcan e e al., 2008). Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 55 Figu a 3.12 – Localização do campo expe imen al de Sa apuí (Almeida & Ma ques, 2003). Na egião obje o de es udo a camada a gilosa assume ce ca de 11 m de espessu a, como pode se obse ado no pe il geo écnico ap esen ado na Figu a 3.13. Es e es a o é compos o po a gilas moles o madas no Qua e ná io, há ce ca de 6000 anos a ás, po sedimen os de o igem lu ial e ma inha deposi ados nas zonas mais baixas da Baía de Guanaba a. Nes a Baía, os sedimen os de deposição lu ial são p o enien es da e osão das mon anhas localizadas em edo e anspo ados pelos ios ibu á ios e os sedimen os de o igem ma inha o am deposi ados de ido à ansg essão do ma (An unes, 1978). Figu a 3.13 – Pe il geo écnico do local onde oi ealizado o a e o expe imen al I (O igão, 1980). 3.3.3.2 Pa âme os ísicos e de iden i icação O es udo da composição mine alógica des e depósi o oi inicialmen e e e uado po An unes (1978) em amos as colhidas no Rio Sa apuí pe o do campo expe imen al. Da análise e e uada Oceano A lân ico Baía de Guanaba a Re ina ia ETAR Campo expe imen al BRASIL Rio de Janei o Capí ulo 3 56 e i icou-se que a ação a gilosa é na sua maio ia compos a po mine ais de caulini e embo a ambém possam se obse ados mine ais de ili e e (ou) esmec i e em meno es p opo ções. A análise química e e uada e elou que a salinidade (NaCl) p esen e no luido in e s icial e a de 35 g/l e e idenciou p esença de ou os sais solú eis com alo es que a iam en e 4,7 g/l a 8,5 g/l, p incipalmen e sob a o ma de clo e os e sul a os. A elação molecula en e a sílica e o alumínio (Ki) é de 2,7, com alo es médios de SiO2 e Al2O3 de 28 e 18,6%, espe i amen e. Em unção da concen ação salina, as pa ículas a gilosas podem es a loculadas ou des loculadas localmen e (An unes, 1978). Em e mos g anulomé icos o depósi o possui uma composição média de 69% de a gila, 18% de sil e e 13% de a eia. A camada a gilosa p esen e no campo expe imen al é mui o mole, de co cinza de ido à p esença de ma é ia o gânica (OM) e do ambien e de sedimen ação (O igão, 1975). O eo em ma é ia o gânica ap esen a alo es que oscilam en e 4,13 e 5,14%. Pos e io men e, es udos e e uados po Ba bosa (1994) em amos as e i adas a 3 km a jusan e do campo expe imen al do Rio Sa apuí e idencia am um eo em ma é ia o gânica de 6%. Das análises química e mine alógica o au o concluiu que a ação a gilosa e a na sua maio ia compos a po esmec i e. Es es esul ados mos a am-se bas an e di e gen es dos ob idos na análise mine alógica e e uada po An unes (1978). No en an o, es a di e ença pode se jus i icada pela di e en e localização da ecolha de amos as. A Figu a 3.14 ilus a a e olução em p o undidade das p incipais ca ac e ís icas ísicas e de iden i icação do solo. Pode e i ica -se que nos p imei os 11 m oco e uma camada de a gila mui o mole sob e uma camada de a eia ina a gilosa. Em e mos médios e i ica-se que o eo em água assume semp e alo es ligei amen e supe io es ao limi e de liquidez, sendo es e um compo amen o ípico de a gilas sensí eis. Es e ac o é co obo ado pelos es udos e e uados po O igão & Colle (1986) que ob i e am alo es de 4,4 pa a a sensibilidade em ensaios de co e o a i o in si u (FVT), co espondendo a solos mui o sensí eis de aco do com Skemp on and No hey (1952). É de no a que os alo es médios do eo em água e do limi e de liquidez são semp es supe io es a 100%. Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 57 Figu a 3.14 – Ca ac e ís icas ísicas e de iden i icação do depósi o de Sa apuí (dados de O igão, 1975; O igão, 1980; Cou inho, 1976; Dua e, 1977; Colle , 1978; Viei a, 1988; Ba bosa, 1990 e Lima, 1993, cole ados po Almeida e al., 2005). Analisando a Figu a 3.14 ela i amen e ao índice de azios conclui-se que nos p imei os 3 m es e assume um alo médio quase cons an e, diminuindo o seu alo a pa i des a co a. Quan o aos alo es pon uais e i ica-se que es es oscilam en e 2,46 e 4,90. De aco do com es udos ealizados po Ge sco ich (1983) a posição do ní el eá ico mo i ada pela oscilação do ní el do ma da Baía de Guanaba a a ia em média en e os 1,5 m e os 3,5 m. Des a o ma, os p imei os 3,5 m do depósi o encon am-se subme idos a sucessi os ciclos de subme são e eme são dando o igem a uma c os a supe icial dessecada com p op iedades di e en es do es o do depósi o, explicando-se assim as di e enças encon adas pa a o índice de azios e pa a o peso olúmico nos p imei os 3 m de p o undidade quando compa ados com os alo es dos mesmos índices nas es an es p o undidades. A es a c os a supe icial dessecada, como acilmen e se comp eende, co espondem índices de azios mais ele ados e pesos olúmicos de meno es alo es. 3.3.3.3 Pa âme os mecânicos e es ado de ensão O p imei o abalho cen ado nas ca ac e ís icas de comp essibilidade e de pe meabilidade in si u p o enien es dos esul ados iniciais dos es udos desen ol idos no campo expe imen al oi desen ol ido po Lace da e al. (1977). 10  (kN/m 3 ) e a gila mole a eia média 15 w, w L , w P (%) a eia ina a gilosa 5 p o undidade (m) 0 Capí ulo 3 64 No esumo e e uado no p esen e abalho, os esul ados ap esen ados e e em-se às zonas en ol en es ao iadu o de Queenbo ough, pe o de Scapsga e, localizado na Ilha de Sheppey. Na Figu a 3.22 pode isualiza -se a localização do e e ido iadu o. Figu a 3.22 – Queenbo ough (Ja dine e al., 2003). Na Figu a 3.23 ep esen a-se a ca a geológica do Es uá io do io Tamisa, de aco do com Ma sland (1986). Figu a 3.23 – Ca a geológica do Es uá io do io Tamisa (Ma sland, 1986). local em es udo Sou hend-on-Sea e esco e g amen o E osão Shee ness Windso G ea e Lond es C o y don Se enoak Guild o d Clac on-on-Sea Aylesbu y Limi e de depósi os ecen es Depósi os calcá ios ecen es Depósi os ecen es do Eoceno C is a de a eia A gila, sil e, a eia a gilosa Fo mação calcá ia Fo mação do Eoceno Fo mação do Paleoceno 0 5 10 15 20 km Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 65 A á ea do es uá io nunca es e e di e amen e subme ida a p ocessos glacia es. No en an o, o cu so do io Tamisa oi des iado pa a sul de ido aos a anços glacia es p o enien es de no e. Os solos moles es ua inos do Holocénico (pós-glaciá io) esul am da e osão, ea anjo, anspo e e deposição de ochas sedimen a es cons i uídas maio i a iamen e po mine ais de silica o (do Te ciá io e do C e ácico) e a eni os al amen e desgas ados (Ma sland, 1986). Os depósi os es ua inos es ão sob e uma camada de cascalho e a eia deposi ada pela co en e em ambien es de ele ada ene gia do io Tamisa e seus ibu á ios du an e a úl ima glaciação (50000 a 10000 anos an es do p esen e). Nos úl imos 10000 anos a elocidade do io Tamisa e seus a luen es o nou-se meno e o ní el do ma subiu signi ica i amen e o iginando a deposição das pa ículas de solo mais inas. Es es depósi os do Holocénico são al amen e he e ogéneos, ap esen am ápidas a iações la e ais e e idenciam uma endência de se o na em mais espessos e mais a enosos pa a les e (Le oueil e al., 2003). A gama de solos a gilosos p esen e no local a ia en e a gilas maciças, issu adas, com jun as, ou dessecadas de ido à p esença de u as dispe sas, como se pode obse a na Figu a 3.24a), b) e c). A les e são equen emen e encon adas a eias “sujas” e es a os laminados e e i ica-se p esença de camadas con ínuas de u as em oda a ex ensão, como se pode e na Figu a 3.24d). A Figu a 3.24a) e e e-se a uma amos a de a gila sil osa du a, de co cas anha a cas anha acinzen ada com p esença abundan e de aízes inas de co b anca. A amos a ap esen ada na Figu a 3.24b) diz espei o a uma a gila de consis ência mole, plás ica, ligei amen e sil osa, de co cinzen a com p esença de bolsas de u a de co p e a. Ocasionalmen e e i icam-se passagens de a gila sil osa. Obse a-se uma ina laminação oblíqua de u as p e as à p o undidade 3,25 m e jun as sub- e icais dos 3,2 m aos 3,28 m e dos 3,37 m aos 3,45 m. Na Figu a 3.24c) pode obse a -se uma amos a de a gila sil osa du a, plás ica, de co cinza, com p esença abundan e de u as cinzen as-escu as, com p esença ocasional de aízes de u a p e a e el a cas anha-cla a. Ocasionalmen e e i ica-se a p esença de passagens oblíquas, sub-ho izon ais e plana es de a gila sil osa com comp imen o que a ia en e os 9 mm e 23 mm. A Figu a 3.24d) ilus a uma amos a compos a po a eia ina com sil e, cinzen a, com laminações com espessu a a iá el en e 0,5 mm a 5 mm de a gila plás ica ligei amen e sil osa. Ocasionalmen e oco em laminações de a gila com u a cas anha-escu a com espessu a que a ia en e os 2 mm e 41 mm. Capí ulo 3 66 a) b) c) d) Figu a 3.24 – Amos as do es uá io do io Tamisa na zona de Queenbo ough: a) a gila sil osa du a; b) a gila de consis ência mole, plás ica, ligei amen e sil osa; c) a gila sil osa du a, plás ica; d) a eia ina com sil e (Le oueil e al., 2003). Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 67 3.3.4.2 Pa âme os ísicos e de iden i icação O es udo da composição mine alógica des e depósi o oi ap esen ado po Bu ne & Fookes (1974) e pode se obse ada no Quad o 3.11. Quad o 3.11 – Composição mine alógica das a gilas da Ilha Sheppey (Bu ne & Fookes, 1974) Pa ículas < 2m Composição mine alógica Pa ículas > 2m Composição mine alógica 58% ap oximadamen e 90% de mine ais a gilosos dos quais: 57% de mon mo iloni e 24% de ili e 12% de caulini e 7% de clo i e 42% sil e sem a eia 70% de qua zo 15% de ca bona os e pi i e 15% mine ais de a gila Da análise do quad o e i ica-se que a composição da ação a gilosa é na sua maio ia compos a po mon mo iloni e, embo a em meno es p opo ções, ambém possam se obse adas ili e, caulini e e clo i e. As pa ículas com dimensões supe io es a 2 m são odas de sil e, compos as na sua maio ia po qua zo, ap esen ando em quan idades mui o mais eduzidas os ca bona os, as pi i es e os mine ais de a gila. Em e mos g anulomé icos e i ica-se que as pa ículas são odas inas. Embo a a di e ença seja ma ginal, cons a a-se que as pa ículas de a gila são em maio pe cen agem que as pa ículas de sil e. A cu a g anulomé ica pode se obse ada na Figu a 3.25. Figu a 3.25 – Cu a g anulomé ica das amos as colhidas a 3 m de p o undidade das a gilas de Queenbo ough (Le oueil e al., 2003) a gila sil e ino médio g osso a eia ina média g ossa cascalho ino médio g osso calhaus Dimensãodas pa ículas (mm) pe cen agem passada (%) Capí ulo 3 68 A análise química e e uada nes es solos a gilosos e elou que a salinidade p esen e na água in e s icial e a de 12,5 g/l. O eo em ma é ia o gânica (OM) p esen e no es uá io em um ele ado impac o nas suas p op iedades de comp essibilidade e esis ência e a ia conside a elmen e em p o undidade. De oy (1977) desc e eu as camadas p incipais de u as (Tilbu y I a V) que sepa am cinco pe íodos de deposição de pa ículas a gilosas (Tamisa I a V) em Tilbu y. Como mos a a Figu a 3.26, com es a di isão oi possí el elabo a uma co elação en e as di e en es camadas de deposição e a subida ela i a do ní el do ma (compa a i amen e ao ní el do ma em Newlyn localizado em Co nwall en e 1915 e 1921). Cada ho izon e de deposição co esponde a um pon o onde o ní el médio do ma e ocedeu e o iginou que os depósi os localizados nas zonas subme sas mais baixas icassem expos os e se ixassem espécies ege ais. Nas amos as ecolhidas há uma e idência cla a da p esença de es os de ege ação. Figu a 3.26 – Subida ela i a do ní el do ma no Es uá io do io Tamisa em Tilbu y (Le oueil e al., 2003). A Figu a 3.27 ilus a a e olução em p o undidade das p incipais ca ac e ís icas ísicas e de iden i icação do solo, sendo es as o eo em água, w, o índice de plas icidade, IP, e o índice de liquidez, IL. Tamisa I Tamisa II Tamisa IIITamisa IV Tamisa V ní el médio da ma é anos an es do p esen e (A.P.) máximo ní el médio da ma é na p ima e a subida ela i a do ní el do ma (m) Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 69 Figu a 3.27 – Va iação em p o undidade das p incipais ca ac e ís icas ísicas e de iden i icação do solo do depósi o de Queenbo ough (Ja dine e al., 2003). Da análise da Figu a 3.27 pode conclui -se que nos p imei os 2 m de p o undidade se es á pe an e uma c os a dessecada com p op iedades dis in as do es o do depósi o. Nes e ho izon e e i ica-se que o índice de liquidez assume alo es in e io es ela i amen e aos obse ados pa a as es an es p o undidades e abaixo dos 2 m ado a um alo médio de 0,8 eduzindo ligei amen e em p o undidade. Abaixo da c os a dessecada a di e ença en e o eo em água e o limi e de liquidez é in e io ao obse ado nos p imei os 2 m de p o undidade. 3.3.4.3 Pa âme os mecânicos e es ado de ensão Pa a o es udo dos pa âme os de comp essibilidade o am execu ados á ios ensaios edomé icos. Na Figu a 3.28 podem isualiza -se os alo es ob idos nos ensaios edomé icos pa a o índice de comp essibilidade, Cc, e o índice de comp essibilidade no malizado, Cc/(1+e). w(%) Fu o de sonda g e m a gila sil osa, du a, laminada, cas anha a gila sil osa, mui o mole a mole, cinzen a com u os e icais, com aízes a gila sil osa, mui o mole, cinzen a, com u os e icais com aízes e ib as u osas a gila sil osa, mui o mole, cinzen a a p e a a gila sil osa, u osa, mole, cinzen a cascalho na ma iz a gilosa a gila de Lond es p o undidade (m) I p (%) I L Capí ulo 3 70 a) b) Figu a 3.28 – Pa âme os de comp essibilidade: a) índice de comp essibilidade, Cc; b) índice de comp essibilidade no malizado, Cc/(1+e) (Ja dine e al., 2003). Da análise da Figu a 3.28 pode conclui -se que nos p imei os 4 m de p o undidade os alo es médios do índice de comp essibilidade e do índice de comp essibilidade no malizado c escem linea men e em p o undidade, assumindo um alo cons an e a pa i dessa p o undidade. No sen ido de es uda a in luência da ma é ia o gânica e o ambien e de sedimen ação nes es solos Smi h (1992) e e uou ensaios edomé icos con encionais de 24 ho as em amos as econs i uídas de: a) a gila de Queenbo ough no es ado na u al (sem p ocesso de secagem), com p esença de u as; b) a gila de Queenbo ough secas ao a com espe i a edução do eo em ma é ia o gânica; c) a gila a i icial c iada po Smi h (1992) em que a cu a in ínseca de comp essão e os limi es de A e be g o am ob idos a a és de adição de mon mo iloni e à amos a da a gila de Queenbo ough seca ao a o iginando, des a o ma, uma amos a com ca a e ís icas di e en es; d) a gila de Lond es. Os esul ados ob idos encon am-se ep esen ados na Figu a 3.29. C c /(1+e) C c linha média A gila de Lond es A gila de Lond es -8 -6 -4 -2 0 p o undidade (m) Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 71 Figu a 3.29 – Cu a in ínseca de comp essão de amos as em di e en es es ados da a gila de Queenbo ough (Smi h, 1992). Ve i ica-se que o índice de comp essibilidade das amos as no es ado na u al é sensi elmen e igual ao da a gila a i icial c iada po Smi h (1992) e assume um alo ap oximadamen e duplo do índice de comp essibilidade das amos as secas ao a e da a gila de Lond es. Es es esul ados e idenciam a ele ada in luência da ma é ia o gânica e do ambien e de sedimen ação no alo do índice de comp essibilidade. Pa a a alia a a iação do índice de comp essibilidade com o coe icien e de consolidação e ical (c ) oi ealizado um ensaio edomé ico con encional numa amos a inde o mada. Os esul ados ob idos são ap esen ados na Figu a 3.30. Ve i ica-se que enquan o o índice de comp essibilidade a ia len amen e du an e o p ocesso de consolidação no amo i gem a ingindo um alo máximo de 0,95 o alo do coe icien e de consolidação e ical eduz acen uadamen e du an e esse escalão, a ingindo um mínimo de 0,2 m2/ano pa a uma ensão e e i a e ical de 100 kPa. Podendo pois conclui -se que c so e uma diminuição acen uada quando se en a no amo i gem. 1,8 2,6 1,4 1,0 0,6 0,1 1,0 100 1000 1000010 2,2 3,8 3,4 3,0 es ado na u al seca ao a a gila a i icial a gila de Lond es log  ' (kPa) e Capí ulo 3 72 Figu a 3.30 – Va iação do índice de comp essibilidade, Cc e do coe icien e de consolidação e ical, c , em ensaios de consolidação con encionais e cu a de comp essão in ínseca (Smi h, 1992). Pa a o es udo dos pa âme os de esis ência o am execu ados ensaios labo a o iais e ensaios de campo. Dos ensaios de campo des acam-se o ensaio de co e o a i o in si u e em labo a ó io, o CPTU e o p essióme o au ope u ado (SBPT). Dos ensaios labo a o iais des acam-se os iaxiais de comp essão e de ex ensão. A Figu a 3.31 ilus a os esul ados ob idos nos ensaios de co e o a i o e e uados in si u em solo inde o mado, emoldado ou emexido e nos ensaios de co e o a i o ealizados em labo a ó io, designados na Figu a 3.31 como “manual”. Como e a de espe a , os alo es da esis ência não d enada dos ensaios ealizados em solo inde o mado são semp e supe io es aos ob idos em solo emoldado ou emexido. O ensaio de co e o a i o ealizado em labo a ó io o nece alo es in e médios. Nos p imei os me os co esponden es à c os a dessecada obse a-se que es a não em g ande in luência no alo da esis ência não d enada quando se e e ua o ensaio em solo emexido. No en an o, quando o ensaio é e e uado em solo inde o mado o alo da esis ência não d enada é supe io na zona dessecada diminuindo pa a as es an es p o undidades do depósi o co espondendo a a gilas moles, ol ando a assumi um alo mais ele ado quando a inge a co a das denominadas a gilas de Lond es. Cons a a-se que a sensibilidade (S ) diminui em p o undidade assumindo, como e a de espe a , alo es mais ele ados na camada dessecada. No en an o, apesa da ele ada diminuição des e 10 20 40 60 100 200 400 600 1000 2,0 C c 1,0 C (m 2 /ano) 0 5 10 c (ensaio con encional) c (cu a de comp essão in inseca) C c (ensaio con encional) 0,0 Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 73 pa âme o, es á-se semp e pe an e a gilas mui o sensí eis a ex emamen e sensí eis de aco do com a classi icação p opos a po Skemp on and No hey (1952). Figu a 3.31 – Valo es da esis ência não d enada (cu) em p o undidade ob idos em ensaios ane es manual, em solo inde o mado e em solo emoldado ou emexido do depósi o de Queenbo ough (Ja dine e al., 2003). Na Figu a 3.32 podem se isualizados os esul ados do ensaio CPTU ealizado com o il o anela imedia amen e acima do cone. A análise da igu a pe mi e e i ica que os p imei os 2 m de p o undidade co espondem à c os a dessecada. Es a conclusão co obo a o e e ido aquando da análise dos pa âme os ísicos ap esen ados na Figu a 3.27. En e os 2 m e os 10 m de p o undidade es á-se pe an e uma a gila mole com uma ligei a in e calação de u a à p o undidade de 6 m. Aos 10 m de p o undidade encon a-se uma camada de cascalho com ce ca de 0,5 m de espessu a sob epos a à a gila du a de Lond es. A esis ência de pon a do cone, qc, no ho izon e de a gila mole assume alo es com pouca oscilação em elação ao alo médio de 200 kPa. A azão a í ica, R , no mesmo ho izon e assume um alo médio de 2%, com exceção na zona u osa onde ap esen a um pico de alo igual a 6%. Analisando o alo da p essão da água nos po os en e os 2 m e os 10 m, u, podemos conclui que o excesso de p essão é semp e posi i o aumen ando em p o undidade. c u (kPa) p o undidade (m) ane es ealizado in si u em solo emoldado ane es manual ane es ealizado in si u 0 -2 -4 -8 -6 -10 Capí ulo 3 80 Com exceção da c os a supe icial, o g au de sa u ação em odo o depósi o é de 100%. Assumindo um alo cons an e pa a a densidade das pa ículas sólidas de 2,71 e i ica-se que o índice de azios aumen a de 1,6 na zona supe icial pa a 1,9 a 11,0 m de p o undidade, diminuindo p og essi amen e a pa i dessa co a pa a 1,4 aos 25 m de p o undidade. 3.4.1.3 Pa âme os mecânicos e es ado de ensão O a amen o das cu as de comp essibilidade adqui idas nos ensaios edomé icos e e uados em 1973 (Eide & Be e, 1973), du an e o pe íodo 1982 a 1985 (Ka ls ud, 1988) e 2001 (Lunne e al., 2001) pelos mé odos de Casag ande (1936) e Janbu (1969) pa a ob enção da ensão de p é-consolidação (  ´p) o nece am esul ados semelhan es, como se pode obse a na Figu a 3.38. Como se pode obse a , os esul ados p o enien es das amos as em bloco o necem alo es da ensão de p é-consolidação supe io es aos ob idos nas amos as com diâme os de 54 mm e 95 mm. Ve i ica-se ambém que o alo da ensão de p é-consolidação é supe io à ensão e e i a e ical em ce ca de 25kPa, na u almen e de ida à consolidação secundá ia. Figu a 3.38 – E olução em p o undidade dos alo es pon uais da ensão de p é-consolidação (Lunne e al., 2003a). ' p (kPa) 1973 (amos as  95mm) 1985 (amos as em bloco) 1985 (amos as 95mm) 2001 (amos as em bloco) 2001 (amos as 54mm) ensão e e i a "in si u" ' 0   = 16,35 kN/m 3 ) média de ' p e e en e às amos as em bloco p o undidade (m) Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 81 Na Figu a 3.39 es ão ep esen ados os alo es do g au de sob econsolidação (ROC) de e minados di e amen e a pa i de ensaios edomé icos (Eide & Be e, 1973, Eidsmoen & Lacasse, 1985 e Lunne e al., 2001) e indi e amen e usando os esul ados dos ensaios dila omé icos. Figu a 3.39 – E olução em p o undidade do g au de sob econsolidação (Lunne e al., 2003a). Ve i ica-se que na zona supe icial a é aos 4 m de p o undidade o alo do g au de sob econsolidação assume alo es ela i amen e ele ados, a iando en e 4 e 2. A pa i dessa co a os alo es pon uais desse índice assumem pouca oscilação en e o alo médio de 1,5. Uma ez que os alo es do g au de sob econsolidação com base nos ensaios dila omé icos são ob idos a a és do modelo de eg essão desen ol ido po Ma che i (1980) pa a a gilas i alianas, Lunne e al. (2003a) en a izam que os alo es ob idos a a és dos ensaios edomé icos são de maio con iança. Na Figu a 3.40 ep esen am-se os alo es ob idos nos ensaios edomé icos pa a o índice de comp essibilidade no malizado, Cc/(1+e), e a linha de endência ob ida po Lambe & Whi man (1979) que elaciona o índice de comp essibilidade no malizado com o eo de água. Pode conclui -se que na gene alidade os alo es ob idos pa a o índice de comp essibilidade no malizado es ão comp eendidos en e 0,2 e 0,3. Ve i ica-se que há uma endência pa a os mesmos aumen a em em p o undidade exis indo uma zona mais comp essí el en e os 8 m e os 10 m de p o undidade. ROC ensaios dila omé icos (1979) ensaios dila omé icos (1983-1984) p o undidade ( m ) 1985 (amos as em bloco) 2001 (amos as em bloco) 1985 (amos as 95mm) Capí ulo 3 82 Figu a 3.40 – Índice de comp essibilidade no malizado, Cc/(1+e) consolidação (Lunne e al., 2003a). Compa ando os alo es ob idos pa a o índice de comp essibilidade no malizado com a linha de endência média ob ida po Lambe & Whi man (1979), e i ica-se que as a gilas do campo expe imen al de Onsøy são mais comp essí eis do que o suge ido pelo modelo de eg essão ep esen ado, possi elmen e de ido ao seu baixo eo em ma é ia o gânica. Na Figu a 3.41 es ão ep esen ados os alo es pon uais dos coe icien es de consolidação e ical (c ) e ho izon al (ch). Figu a 3.41 – Valo es pon uais dos coe icien es de consolidação e ical (c ) e ho izon al (ch) (Lunne e al., 2003a). p o undidade (m) 1985 (amos as 95mm) 1985 (amos as em bloco) 2001 (amos as 54mm) 2001 (amos as em bloco) 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0 5 10 15 20 25 30 C c /(1+e) Linha média ob ida a a és da aplicação do modelo de eg essão Cc/(1+e)= (w) (Lambe & Whi man, 1979) p o undidade (m) 0 5 10 15 20 25 30 c e c h (m 2 /ano) 0 20 40 60 80 100 ch(BAT) ch(piezocone) c pa a  ' 0 (edomé icos, amos as 95mm,1985) c pa a  ' 0 (edomé icos, amos as em bloco,1985) Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 83 Como e e em Lunne e al. (2003a) há uma conside á el dispe são de esul ados pa a os alo es dos coe icien es de consolidação e ical e ho izon al. No en an o, pode conclui -se que os esul ados ob idos nos ensaios de medição da condu i idade hid áulica (sis ema BAT) são semelhan es aos alo es ob idos nos ensaios edomé icos ( alo es ob idos pa a a ensão e e i a inicial) e não pa ece ha e di e ença no ipo de amos a u ilizada, is o é, os esul ados não di e em que se u ilize uma amos a com diâme o de 95 mm ou em bloco. A de e minação dos alo es do coe icien e de consolidação ho izon al a a és dos ensaios CPT com dissipação do excesso de p essão neu a oi e e uada u ilizando o mé odo modi icado de Baligh & Le adoux (1980) podendo o lei o consul a Lunne e al. (1997) pa a mais de alhes. Ve i ica-se que es es alo es são 2 a 4 ezes supe io es aos ob idos nos ensaios de medição da condu i idade hid áulica (sis ema BAT) e nos ensaios edomé icos (Soa es e al., 1987). Os alo es mais ele ados podem se explicados de ido ao ipo de ensaio e à o ma como a análise de dados oi e e uada e não de ido à aniso opia de pe meabilidade do ma e ial. Pa a o es udo dos pa âme os de esis ência o am execu ados ensaios labo a o iais e ensaios de campo. Dos ensaios de campo des acam-se os ensaios de co e o a i o in si u, o CPTU, o p essióme o au ope u ado (SBPT) e o p essióme o com cone, com pene ação po p essão (PCPT). Dos ensaios labo a o iais des acam-se os iaxiais não d enados consolidados aniso opicamen e de comp essão (CAUC) e de ex ensão (CAUE), o iaxial CK0U e o co e di e o. O depósi o de solos moles de Onsøy em sido al o de inúme os ensaios de co e o a i o in si u, ap esen ando-se a Figu a 3.42, a í ulo exempli ica i o. Capí ulo 3 84 Figu a 3.42 – Valo es da esis ência não d enada (cu) em p o undidade ob idos em ensaios de co e o a i o in si u (Lunne e al., 2003a). Bandis & Lacasse (1986) calcula am o alo da esis ência não d enada de i ado de ensaios p essiomé icos a a és de 11 me odologias analí icas di e en es. A análise en ol eu 24 ensaios au ope u ado es (SBPT) e 17 ensaios com cone. Na Figu a 3.43 es ão ep esen ados o in e alo de alo es ob idos pa a a esis ência não d enada de i ados dos ensaios e e idos, de ensaios CK0U e esul ados ob idos em 9 campos expe imen ais em solo simila que os au o es conside a am se em alo es de e e ência de ido à sua ele ada qualidade. p o undidade (m) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 c u (kPa) 0 10 20 30 40 50 60 alo médio ± 1 (9 ensaios,1973) 1982 - 1985 McClelland, L d. NGI Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 85 Figu a 3.43 – Valo es ob idos pa a a esis ência não d enada de i ados dos ensaios SBPT, PCPT, CK0U e de 9 campos expe imen ais em solo simila (Lacasse e al., 1990). Os au o es concluí am que a esis ência não d enada de i ada dos ensaios SBPT é da mesma o dem de g andeza, embo a di i a dos alo es de i ados ob idos de ou os ensaios. O in e alo de a iação da esis ência não d enada de i ada dos ensaios SBPT é semp e bas an e supe io aos alo es ob idos a a és dos ensaios CK0U e de co e o a i o in si u. Os alo es mais ele ados da esis ência não d enada ob idos nos ensaios SBPT são explicados pelos au o es de ido à pe u bação induzida no solo aquando a ins alação do equipamen o, ao comp imen o limi ado da sonda, à d enagem pa cial du an e a expansão da memb ana, a me odologias de in e p e ação de esul ados inadequadas e a e os expe imen ais. Pelo expos o, Lacasse e al. (1990) não ecomendam a ealização dos ensaios p essiomé icos pa a ob enção do alo da esis ência não d enada uma ez que exis em ou os ensaios in si u, nomeadamen e o de co e o a i o, menos dispendioso, mais ápido e de maio con iança. A Figu a 3.44 ilus a uma compilação dos esul ados da esis ência não d enada a a és dos ensaios iaxiais CAUC e CAUE, de co e di e o, odos e e uados nas amos as em bloco, e o alo médio dos 9 ensaios de co e o a i o in si u. São ambém ap esen ados os espe i os alo es ob idos pa a a esis ência não d enada no malizada (cu/  ’ 0). c u (kPa) 0 20 40 60 80 0 5 10 15 20 25 30 p o undidade (m) SBPT PCPT CK 0 U ou os depósi os in e alo de a iação de c u no depósi o em es udo Capí ulo 3 86 a) b) Figu a 3.44 – E olução em p o undidade: a) esis ência não d enada (cu); b) esis ência não d enada no malizada (cu/  ’ 0) pa a as amos as em bloco (Lunne e al., 2003a). Ve i ica-se que o alo da esis ência não d enada é semp e supe io nos ensaios CAUC, dando o ensaio de co e di e o alo es in e médios e o ensaio CAUE alo es in e io es. Os alo es médios ob idos nos ensaios de co e o a i o in si u mos am uma coincidência quase pe ei a com os alo es ob idos no ensaio de co e di e o a é aos 10 m de p o undidade sendo que a pa i dessa co a o necem um alo in e médio en e os ensaios de co e di e o e o CAUE. Analisando o alo da esis ência não d enada no malizada pode conclui -se que a mesma diminui com o aumen o da p o undidade na mesma elação que o g au se sob econsolidação ( e Figu a 3.44). Na Figu a 3.45 es ão ep esen ados os alo es da sensibilidade (S ) aquando da ealização dos ensaios de co e o a i o in si u em solo inde o mado e emoldado ou emexido. 0 5 10 15 20 25 30 p o undidade (m) c u (kPa) 0 10 20 30 40 50 0 5 10 15 20 25 30 c u /' 0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 CAUC co e di e o CAUE ane- es CAUC co e di e o CAUE ane- es Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 87 Figu a 3.45 – Valo es sensibilidade (S ) em p o undidade ob idos em ensaios de co e o a i o in si u (Lunne e al., 2003a). Analisando os alo es ob idos pa a a sensibilidade (S ) obse a-se que embo a diminuindo em p o undidade possuem pouca oscilação, a iando en e 6 e 8, com uma exceção à p o undidade de 14 m onde o alo ap esen a um pico. Pode pois conclui -se que as a gilas p esen es nes e depósi o são mui o sensí eis a ex emamen e sensí eis de aco do com a classi icação p opos a po Skemp on and No hey (1952). Lacasse e al. (1985) analisando os alo es ob idos nos ensaios iaxiais CAUC concluí am que o alo do ângulo de esis ência ao co e em ensões e e i as das a gilas de Onsøy a ia en e 30º a 33º e a coesão assumia alo es quase nulos. Na Figu a 3.46 ep esen a-se a e olução em p o undidade do módulo de dis o ção máximo ob ido em labo a ó io a a és de ensaios de coluna essonan e e in si u a a és de ensaios SCPTU (cone pene omé ico com lei u a sísmica). Os esul ados são discu idos com de alhe em Eidsmoen & Lacasse (1985), sendo apenas ap esen ado nes e abalho um pequeno esumos dos mesmos. S Capí ulo 3 88 Figu a 3.46 – E olução em p o undidade do módulo de dis o ção máximo (Lunne e al., 2003a) Ve i ica-se que os esul ados ob idos com o cone sísmico são mui o consis en es e ap esen am um desen ol imen o quase linea em p o undidade desde 10 MPa, p óximo da supe ície, a é 30 MPa, a 20 m de p o undidade. Os ensaios com a coluna essonan e ambém e idenciam um desen ol imen o ap oximadamen e linea em p o undidade, no en an o ap esen am semp e alo es in e io es aos obse ados com o cone sísmico de ido à ine i á el pe u bação das amos as. 3.5 CONCLUSÕES DO CAPÍTULO Nes e capí ulo oi ap esen ado um esumo de alguns campos expe imen ais desen ol idos pa a es uda as ca a e ís icas ísicas e mecânicas de solos moles. Inicialmen e oi ei a uma b e e desc ição his ó ica e geológica e o am ap esen adas algumas ca a e ís icas ísicas e mecânicas ob idas a a és de ensaios de labo a ó io e (ou) no campo. Ve i icou-se que os depósi os de solos moles es udados cons i uem um g upo de depósi os cujas ca a e ís icas são, sob di e sos pon os de is a, cla amen e dis in as das usualmen e obse adas nou os depósi os na u ais salien ando-se a g ande a iabilidade espacial que os di e sos pa âme os ísicos e mecânicos es udados assumem. Des a o ma, os alo es ap esen ados de em se semp e con enien emen e a aliados sob pena de se em p oduzidas conclusões o almen e desajus adas. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 G 0 (MPa) 0 5 10 15 20 25 30 35 p o undidade (m) coluna essonan e cone sísmico 1 cone sísmico 2 cone sísmico 3  = 18 kN/m 3  = 16,4 kN/m 3  = 16 kN/m 3  = 16,3 kN/m 3  = 16,8 kN/m 3 Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 89 O Quad o 3.15 ap esen a os in e alos de alo es de alguns pa âme os de iden i icação ap esen ados an e io men e. Quad o 3.14 – In e alo de alo es de alguns pa âme os de iden i icação pa a di e sos solos A mbien e deposicional Local Composição g anulomé ica OM (%) Limi es de A e be g % a gila % sil e % a eia wL (%) wP (%) Con inen al Massachuse s, Es ados Unidos 36 - 55 45 - 62 0 - 2 0,3 - 0,7 38 - 65 28 - 31 T ansição Rio Mondego 10 - 30 32 - 98 10 - 45 0,3 - 13,0 39 - 73 (1) 30 - 46 (1) Baixo Vouga 10 - 31 51 – 84 0 - 28 3,0 – 10,0 27 - 77 19 - 42 Sa apuí, B asil 69 18 13 4,1 - 6,0 60 - 170 30 - 60 Queenbo ough, Reino Unido 58 42 0 -- 60 - 120 20 - 25 Ma inho OnsØy, No uega 30 - 70 -- -- 0,6 70 30 Legenda: (1) – amos a no es ado na u al. No que espei a aos in e alos de alo es de alguns índices ísicos, os esul ados ob idos esumem-se no Quad o 3.15. Quad o 3.15 – In e alo de alo es de alguns índices ísicos pa a di e sos solos Domínio Local w (%)  (kN/m3) Gs e S (%) Con inen al Massachuse s, Es ados Unidos 24 - 62 16,6 - 19,2 -- -- 100 T ansição Rio Mondego 56 - 114 12,8 - 16,7 2,43 - 2,65 1,1 - 3,2 91 - 101 Baixo Vouga 30 - 89 12,0 – 18,5 2,45 – 2,72 1,02 – 1,95 91 - 100 Sa apuí, B asil 40 - 180 12,5 - 14,5 -- 2,46 - 4,9 40 - 180 Queenbo ough, Reino Unido 30 - 105 -- -- -- -- Ma inho OnsØy, No uega 50 - 70 16,35 2,71 1,4 - 1,9 100 No Quad o 3.16 ep esen a-se os in e alos dos alo es ob idos pa a alguns pa âme os de consolidação, de comp essibilidade e es ado de ensão. Capí ulo 4 96 expos o, a quan i icação do eo em ma é ia o gânica assume ele ada impo ância na ca ac e ização geo écnica dos solos obje o do p esen e es udo. Embo a se econheça a impo ância da p esença da ma é ia o gânica no solo, pode dize -se que em Po ugal os es udos sob e o ema são incipien es. Es e a o de e-se em g ande medida à di iculdade e à complexidade em es uda a ma é ia o gânica e as suas mac omoléculas cons i uin es, as subs âncias húmicas (ácido húmico, ácido úl ico e humina) e ambém de ido a alguma con o é sia ela i amen e à de e minação expe imen al do seu alo . Be ele (1995) classi ica os di e sos mé odos u ilizados pa a a de e minação do eo em ma é ia o gânica em ês g upos, que se dis inguem pela o ma como a ma é ia o gânica é eliminada do solo, sendo es es: o mé odo de pe das po ignição, o mé odo oxidimé ico e os mé odos de oxidação seca. Kédzi (1980) conside a ainda um ou o g upo de mé odos, os de oxidação húmida. Embo a não exis a um p ocedimen o no malizado que de ina as condições de ensaio no mé odo de pe das po ignição, es e é o mais u ilizado em e mos de engenha ia. Consis e na eliminação da ma é ia o gânica a al as empe a u as, sendo a quan idade de ma é ia o gânica de e minada pela pe da de massa ela i amen e à do solo seco à empe a u a de e e ência. O mé odo oxidimé ico, ado ado como e e ência em Po ugal (Esp. LNEC E 201 - 1967) e no Reino Unido (BS1377- es e 8, 1975), consis e na oxidação da ma é ia o gânica pelo dic oma o de po ássio, o mando dióxido de ca bono, sendo o eo em ca bono da ma é ia o gânica es imado em 58%. O mé odo da oxidação seca, desc i o po Kédzi (1980), consis e na eliminação da ma é ia o gânica po oxidação, a a és do aquecimen o do solo numa co en e de a ou oxigénio quen e, ans o mando o ca bono em dióxido de ca bono. O eo em ma é ia o gânica é es imado a pa i da quan idade de dióxido de ca bono p oduzida, baseando-se o cálculo na es ima i a do con eúdo médio de ca bono na ma é ia o gânica. Be ele (1995) ap esen a uma e olução mais p omisso a do mé odo, a qual dispensa a u ilização da co en e de oxigénio aquecido a 1000ºC. Como solução al e na i a de ende a u ilização de óxido de cobal o (CO3O4) como ca alisado da combus ão, o qual p omo e a comple a oxidação da ma é ia o gânica mesmo numa co en e de a aquecida a 500ºC. O mé odo da oxidação húmida, ecomendado em Po ugal (E196, 1966; JAE, S.9-53) e Reino Unido (BS1377- es e 7d, 1975), consis e na oxidação da ma é ia o gânica po água oxigenada (H2O2) a 20 olumes. Kédzi (1980) e e e que a eação de oxidação é iden i icada pela o mação de espuma, libe ação de gás e aquecimen o do ecipien e que con ém a mis u a, sendo a Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 97 quan idade de ma é ia o gânica de e minada pela di e ença dos pesos secos das amos as na u al e sujei a ao a amen o. A endendo ao expos o, ez-se uma di isão dos esul ados ob idos de aco do com o mé odo u ilizado pa a a de e minação do eo em ma é ia o gânica (OM). Como se pode cons a a no Quad o 4.3, no conjun o das 40 amos as em que se desconhece o mé odo u ilizado pa a de e minação do eo em ma é ia o gânica, e i ica-se que es e pa âme o assume alo es que a iam en e 0,60% e 8,0%, com média de 2,82%. Es es alo es sobem signi ica i amen e quando o mé odo u ilizado é o da ignição (50-400ºC), a iando en e 3,21% e 13,0%. U ilizando o mé odo da oxidação húmida (H2O2) ob êm-se alo es in e médios, que a iam en e 1,29% e 5,0%, com média de 3,37%. Quad o 4.3 – Valo es es a ís icos e ex emos do eo em ma é ia o gânica (OM) Índice Mé odo u ilizado Mínimo Máximo Média Des io pad ão Nº ensaios OM (%) Desconhecido 0,60 8,00 2,82 1,71 40 Ignição 50-400ºC a é 3 m 5,25 13,00 8,86 2,03 76 > 3 m 3,21 8,56 5,93 1,24 210 H2O2 1,29 5,00 3,37 1,06 16 Analisando os alo es ob idos nos esul ados pon uais da a iação do eo em ma é ia o gânica em p o undidade, ep esen ados na Figu a 4.3a, e i ica-se que os mesmos assumem uma a iação espacial signi ica i a. Tendo em con a a in luência des e pa âme o nas p op iedades ísicas e mecânicas do solo, os esul ados obse ados pe mi em conclui sob e a esponsabilidade des a na a iação espacial obse ada pa a as es an es p op iedades dos solos alu iona es oco en es no con inen e po uguês. Ve i ica-se que, independen emen e do p ocesso u ilizado pa a de e minação do eo em ma é ia o gânica, es e não ap esen a uma e olução cons an e em p o undidade, exibindo alo es mais ele ados à supe ície (a é 2 m de p o undidade), o que pa ece in ei amen e azoá el. Com o obje i o de ob e uma melho pe ceção sob e a e olução média do eo em ma é ia o gânica, ep esen a-se na Figu a 4.3b o alo médio em p o undidade pa a cada um dos di e en es p ocessos de de e minação des e pa âme o. No mé odo da ignição (50-400ºC) e i ica-se uma eno me dispe são quando se compa a os alo es pon uais com o alo médio, nomeadamen e na zona mais supe icial. Ve i ica-se que essa dispe são diminui em p o undidade. Capí ulo 4 98 a) b) Figu a 4.3 – Va iação em p o undidade do eo em ma é ia o gânica (OM): a) esul ados pon uais; b) alo es médios. Os alo es ob idos nos ensaios das amos as po oxidação húmida ap esen am semp e alo es in e io es aos ob idos no mé odo de ignição (50-400ºC), e en ualmen e de ido à limi ada ação da água oxigenada na decomposição dos esíduos das plan as e das ib as o gânicas. Es es esul ados co obo am os e idenciados po Soa es (1995) e Coelho (2000) nos solos do Baixo Mondego. 4.3.3 LIMITES DE ATTERBERG OU DE CONSISTÊNCIA 4.3.3.1 Consis ência de um solo Na Figu a 4.4 ap esen am-se os limi es de A e be g, onde em abcissas se ep esen a o eo em água de uma pas a de solo a giloso mis u ada homogeneamen e com água e em o denadas o espe i o índice de azios. 0 5 10 15 20 25 30 02468101214 p o undidade (m) OM (%) OM (P ocesso desconhecido) OM (Ignição 50-400ºC) OM (H2O2) 0 5 10 15 20 25 30 02468101214 OM (%) OM (P ocesso desconhecido) OM (Ignição 50-400ºC) OM (H2O2) média OM (Ignição 50-400ºC) (H2O2) (H2O2) Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 99 Figu a 4.4 – Mudança na consis ência da a gila du an e o p ocesso de secagem (Ma os Fe nandes, 2006). No Quad o 4.4 encon am-se ep esen ados os alo es dos limi es de A e be g de solos a gilosos cons i uídos po um único mine al de a gila. Quad o 4.4 – Limi es de A e be g de mine ais de a gila (Mi chell, 1976) Mine ais de a gila Limi e de liquidez, wL (%) Limi e de plas icidade, wP (%) Limi e de e ação, ws (%) Mon mo iloni e 100 – 900 50 – 100 8,5 – 15 Ili e 60 – 120 35 – 60 15 – 17 Caulini e 30 – 110 25 – 40 25 – 29 Fa o que pode e bas an e impo ância na de e minação dos limi es de A e be g é o modo de p epa ação das amos as. Se em solos ino gânicos es e a o não em p a icamen e in luência, nos solos o gânicos pode al e a signi ica i amen e os esul ados, uma ez que a secagem da amos a o igina uma diminuição da quan idade de ma é ia o gânica p esen e mino ando consequen emen e a capacidade de abso ção de água. Des a o ma, a im de ambém en a a alia o impac o da secagem sob e as ca a e ís icas de plas icidade do solo, se ão ap esen ados os alo es dos limi es de A e be g em unção do modo de p epa ação da amos a. 4.3.3.2 Limi e de liquidez Pa a a de e minação do limi e de liquidez podem se u ilizados dois mé odos dis in os, o mé odo que usa a concha de Casag ande e o mé odo que usa a queda de um cone ( all-cone es ). O limi e  e 0 wS olume cons an e iá el P w moldá el L w luído w Secagem a Comp. Comp. Comp. S = e w=S G= a iá el w e= cons an e G = Fo mas que a elação assume ao longo do campo de a iação de Gw = Se S0 < 100% 100%S = w G 1 Capí ulo 4 100 de liquidez é o índice mais signi ica i o dos limi es de consis ência, pe mi indo classi ica os solos inos quan o à plas icidade de aco do com o Quad o 4.5. Quad o 4.5 – Classi icação das a gilas quan o à plas icidade (Head, 1980) Plas icidade wL (%) Baixa < 35 Média 35 - 50 Al a 50 - 70 Mui o al a 70 - 90 Ex emamen e al a > 90 Como se pode cons a a no Quad o 4.6, no conjun o das 9 amos as ensaiadas no es ado na u al, is o é, sem secagem p é ia, e i ica-se que o limi e de liquidez (wL) assume alo es que a iam en e 70% e 110%, com média de 82%. Pa a as amos as secas ao a , em núme o igual a 361, es e índice oscila en e os 27% e 98%, com alo médio de 59%. Quad o 4.6 – Valo es es a ís icos e ex emos do limi e de liquidez (wL) Índice P epa ação da amos a Mínimo Máximo Média Des io pad ão Nº ensaios wL (%) Es ado na u al 70 110 82 12 9 Seca ao a 27 98 59 13 361 Os esul ados do limi e de liquidez assumem a iação espacial exp essi a em p o undidade, como ilus a a Figu a 4.5a. Ainda que o núme o de ensaios disponí eis pa a p o undidades maio es seja in e io , pa ece exis i uma endência pa a a banda de a iação se es ei a em p o undidade. Es e ac o pode á se em pa e explicado pelo ac o de a quan idade de ma é ia o gânica ambém diminui em p o undidade ( e 4.3.2). Analisando os alo es médios do limi e de liquidez em p o undidade, ob idos a a és da média a i mé ica dos esul ados pon uais pa a as di e sas p o undidades, e i ica-se que possuem pouca lu uação, assumindo alo es que oscilam en e 40% e 60%, pa a as amos as secas ao a , e en e 70% e 100%, pa a as amos as que se encon am no es ado na u al. Esses esul ados podem se obse ados na Figu a 4.5b. Ou o enómeno que pode se obse ado, que analisando os esul ados pon uais que analisando os alo es médios, é a ex ao diná ia edução da plas icidade do solo quando sujei o a secagem, p oduzindo um e ei o no á el sob e os alo es ob idos na de e minação do limi e de liquidez. Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 101 a) b) Figu a 4.5 – Va iação em p o undidade do limi e de liquidez (wL): a) esul ados pon uais; b) alo es médios. De aco do com a classi icação ap esen ada no Quad o 4.5, pode conclui -se que as amos as secas ao a possuem uma plas icidade média a ex emamen e al a, enquan o as amos as no es ado na u al êm plas icidade mui o al a a ex emamen e al a. No sen ido de a e igua se algum pa âme o em in luência na a iabilidade acen uada do limi e de liquidez o am e e uadas algumas es ições adicionais às mencionadas em 4.2, sendo es as: a) sepa a os esul ados conside ando a in luência da bacia hid og á ica onde as amos as o am ecolhidas e b) conside a amos as com índices de azios supe io es a 1,0, 1,5 e 2,0. Conside ando a bacia hid og á ica com a cons i uição geológica a ualmen e a lo an e e apenas conside ando as a gilas p o enien es dos mine ais a gilosos con idos nas ochas a lo an es e dos mine ais de neo o mação, as bacias hid og á icas o am ag upadas em qua o g upos: 1º. Rios Cá ado, Leça e Guadiana, com uma con ibuição p edominan e do soco ibé ico, de g ani os, de ochas me assedimen a es xis en as e de mine ais a gilosos p ecipi ados a pa i das soluções aquosas eiculadas pelas edes hid og á icas; 0 5 10 15 20 25 30 35 40 20 40 60 80 100 120 p o undidade (m) wL(%) amos a no es ado na u al amos a seca ao a 0 5 10 15 20 25 30 35 40 20 40 60 80 100 120 wL(%) amos a no es ado na u al amos a seca ao a Capí ulo 4 102 2º. Rios Vouga e Mondego, com con ibuição mis a de ochas he sínicas do soco ibé ico e de ochas sedimen a es do secundá io, de g és, de a gilas e de calcá ios; 3º. Rios Tejo e Sado, com con ibuição, em posição dis al, de ochas g ani óides e me assedimen os xis en os e, em posição p oximal, de sedimen os a eno-a gilosos do Te ciá io; 4º. Rio Lis, Ribei as do Oes e e Ribei as do Alga e, com p edominância de ochas ca bona adas, essencialmen e calcá ios do Ju ássico e g és do C e ácico. No Quad o 4.7 es ão sin e izados os esul ados ob idos e nas Figu as 4.5 e 4.6 ep esen a-se a a iação do limi e de liquidez em p o undidade conside ando os no os cená ios admi idos. A limi ação aplicada ao índice de azios apenas a e ou no núme o de esul ados de ensaios, uma ez que a a iabilidade acen uada do limi e de liquidez se man ém. A análise dos esul ados e e en es às bacias hid og á icas de e se ei a sal agua dando a conside á el di e ença en e o núme o de esul ados ob idos pa a cada g upo. O in e alo de a iação do limi e de liquidez man em-se ele ado, sendo apenas de salien a que os alo es médios ob idos nas bacias hid og á icas dos ios Vouga e Mondego, po um lado, e, Lis, Ribei as do Oes e e Ribei as do Alga e, po ou o lado, são in e io es aos ob idos nas es an es bacias hid og á icas conside adas. Quad o 4.7 – Valo es es a ís icos e ex emos do limi e de liquidez (wL) com di e sas es ições Índice Res ição Mínimo Máximo Média Des io pad ão Nº ensaios wL (%) e > 1,0 (1) 70 110 82 12 9 (2) 33 98 60 12 350 > 1,5 (1) 70 110 82 12 9 (2) 41 98 62 11 299 > 2,0 (1) 76 110 86 13 6 (2) 43 98 65 12 145 Bacia hid og á ica Cá ado, Leça e Guadiana (2) 51 82 64 13 9 Vouga e Mondego (1) 70 110 82 12 9 (2) 31 84 53 10 61 Tejo e Sado (2) 27 95 61 12 261 Lis, Ribei as do Oes e e Ribei as do Alga e (2) 27 98 51 19 28 Legenda: (1) – amos a no es ado na u al; (2) – amos a seca ao a . Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 103 a) b) c) Figu a 4.6 – Va iação em p o undidade do limi e de liquidez (wL) pa a: a) e > 1; b) e > 1,5; c) e > 2. a) b) c) d) Figu a 4.7 – Va iação em p o undidade do limi e de liquidez (wL) po bacia hid og á ica: a) Cá ado, Leça e Guadiana; b) Vouga e Mondego; c) Tejo e Sado; d) Lis, Ribei as do Oes e, Ribei as do Alga e e Guadiana. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 20 40 60 80 100 120 p o undidade (m) wL(%) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 20 40 60 80 100120 p o undidade (m) wL(%) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 20 40 60 80 100 120 wL(%) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 20 40 60 80 100 120 wL(%) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 20 40 60 80 100 120 wL(%) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 20 40 60 80 100 120 wL(%) amos a no es ado na u al amos a seca ao a amos a no es ado na u al amos a seca ao a 0 5 10 15 20 25 30 35 40 20 40 60 80 100 120 wL(%) Capí ulo 4 104 4.3.3.3 Limi e de plas icidade e índice de plas icidade Como se pode cons a a no Quad o 4.8, no conjun o das 9 amos as ensaiadas no es ado na u al, e i ica-se que o limi e de plas icidade assume alo es que a iam en e 33% e 45%, com média de 38%. Pa a as amos as secas ao a , em núme o igual a 360, es e índice oscila en e os 13% e 69%, com alo médio de 31%. Quad o 4.8 – Valo es es a ís icos e ex emos do limi e de plas icidade (wP) Índice P epa ação da amos a Mínimo Máximo Média Des io pad ão Nº ensaios wP (%) Es ado na u al 33 45 38 5 9 Seca ao a 13 69 31 7 360 Analisando a Figu a 4.8a, onde se ep esen a os esul ados pon uais da a iação do limi e de plas icidade em p o undidade, e i ica-se que são mais cons an es pa a maio es p o undidades. A Figu a 4.8b pe mi e conclui que, al como cons a ado aquando da análise do limi e de liquidez, os alo es médios do limi e de plas icidade em p o undidade quando as amos as são p e iamen e secas ao a mos am pouca oscilação, ap esen ando aos 10 m e aos 23 m alguma a iação pon ual, no malizando no amen e pa a maio es p o undidades. a) b) Figu a 4.8 – Va iação em p o undidade do limi e de plas icidade (wP): a) esul ados pon uais; b) alo es médios. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 10 20 30 40 50 60 70 p o undidade (m) wP(%) amos a no es ado na u al amos a seca ao a 0 5 10 15 20 25 30 35 40 20 25 30 35 40 45 50 wP(%) amos a no es ado na u al amos a seca ao a Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 105 Analisando os alo es do limi e de plas icidade das amos as com esul ados do índice de azios supe io es a 1,0, 1,5 e 2,0 pode e i ica -se que a es ição não a e a a a iabilidade do pa âme o, apenas se e le e no núme o de ensaios. A análise dos esul ados po ag upamen o de bacias hid og á icas e idencia dois pad ões de compo amen o. Ve i ica-se que os alo es médios do limi e de plas icidade nas bacias hid og á icas dos ios Lis, Ribei as do Oes e e Ribei as do Alga e, po um lado, e, Tejo e Sado, po ou o lado, são in e io es aos ob idos nas es an es bacias hid og á icas conside adas. Es a obse ação co obo a em pa e os esul ados ob idos pa a o limi e de liquidez ela i amen e às bacias hid og á icas dos ios Lis, Ribei as do Oes e, Ribei as do Alga e. Os esul ados ob idos es ão ep esen ados no Quad o 4.9 e nas Figu as 4.8 e 4.9. Quad o 4.9 – Valo es es a ís icos e ex emos do limi e de plas icidade (wP) com di e sas es ições Índice Res ição Mínimo Máximo Média Des io pad ão Nº ensaios wP (%) e > 1,0 (1) 33 45 38 5 9 (2) 18 69 32 7 350 > 1,5 (1) 33 45 38 5 9 (2) 21 69 32 7 299 > 2,0 (1) 33 45 39 5 6 (2) 22 69 34 8 145 Bacia hid og á ica Cá ado, Leça e Guadiana (2) 23 46 35 9 9 Vouga e Mondego (1) 33 45 38 5 9 (2) 19 59 36 9 61 Tejo e Sado (2) 16 43 30 4 261 Lis, Ribei as do Oes e e Ribei as do Alga e (2) 13 69 28 13 28 Legenda: (1) – amos a no es ado na u al; (2) – amos a seca ao a . Capí ulo 6 208 O ensaio DMT é o que o nece um in e alo de a iação mais es ei o pa a a esis ência não d enada. No en an o, o limi e supe io pa ece es a sob es imado. 6.7 CONCLUSÕES DO CAPÍTULO O es udo dos pa âme os de esis ência em e mos de ensões e e i as, a pa i do a amen o dos esul ados de ensaios iaxiais, e em ensões o ais, com base na análise dos esul ados ob idos nos ensaios iaxiais, DMT, CPTU e FVT, e es iu-se de bas an es di iculdades. Rela i amen e aos ensaios iaxiais, as di iculdades su gi am logo na ase inicial quando oi e e uada a análise dos bole ins de ensaio, pois ao se em ealizados po en idades di e en es, a o ma de ap esen ação dos esul ados e a o ma como a consolidação e a ealizada nem semp e es a a de inida cla amen e. Ou a di iculdade esul ou do ac o de os ensaios se em e e uados em di e en es condições e com ensões de consolidação independen es do seu es ado de ensão in si u. Uma ez que se a a de solos no malmen e consolidados, com g aus de sob econsolidação p óximos da unidade, a simulação do seu compo amen o só se ia possí el se nos ensaios ossem emp egues ní eis de ensão compa í eis com o es ado no malmen e consolidado. No en an o, o que se e i ica é que os alo es da ensão de con inamen o nos ensaios iaxiais ealizados em con ex o come cial são ge almen e escolhidos de o ma o inei a e sem o cuidado de se em adap ados à simulação do es ado de ensão in si u das amos as. Es e aspe o pa icula limi ou bas an e o núme o de esul ados do alo da esis ência não d enada compa á eis aos alo es ob idos in si u. Ou o aspe o que di icul ou a análise dos esul ados oi a ques ão do c i é io pa a iden i icação da o u a ado ado pelas di e sas en idades esponsá eis pelos ensaios, que não oi semp e o mesmo, e cuja escolha condiciona em g ande medida os esul ados ob idos. Pa a que os esul ados ossem compa á eis oi necessá io de ini um c i é io de o u a único e em seguida eanalisa os bole ins de ensaio de o ma a e i a os esul ados que sa is izessem esse c i é io. Apesa des as di iculdades, oi possí el chega a algumas conclusões no que se e e e ao compo amen o mecânico dos solos sil o-a gilosos moles. Rela i amen e aos pa âme os esis en es em ensões e e i as ob e e-se uma en ol en e de o u a a que co esponde um ângulo de esis ência ao co e de 29 º e coesão e e i a nula. Rela i amen e aos pa âme os de esis ência em e mos de ensões o ais, como já oi e e ido, o am poucos os esul ados ob idos em que a ensão de consolidação do ensaio oi p óxima da ensão e e i a in si u, o que limi ou o núme o de esul ados compa á eis com os ob idos nos ensaios de campo. A análise de odos os esul ados disponí eis pe mi iu de ini um limi e in e io pa a a esis ência não d enada. Foi in es igada a hipó ese de compo amen o no malizado des es Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 209 solos, concluindo-se que a azão cu /’c ap esen a uma endência gene alizada pa a con e gi pa a o in e alo de alo es en e 0,2 e 0,4 (Ladd e al., 1977; Ma os Fe nandes, 2006) à medida que  ’c do ensaio se a as a, pa a alo es supe io es, da ensão e e i a inicial in si u. Nes a análise e, conside ando apenas os esul ados de cu nos casos em  ’c é p óximo de  ’ 0, oi possí el conclui que a adoção da exp essão eó ica (6.4), que o nece cu em unção de  ’, c’, K0,  ’ 0 e A aduz de o ma sa is a ó ia os esul ados expe imen ais, e pe mi e es abelece exp essões que se podem de ini como limi es à esque da e à di ei a pa a a esis ência não d enada em unção da p o undidade. A análise dos esul ados ob idos no ensaio DMT pa a a esis ência não d enada pe mi iu conclui que es es o neciam um limi e mínimo (cu/' 0 = 0,3) bas an e consis en e com o e e ido na bibliog a ia pa a es es solos. No en an o, o limi e supe io pa ece o nece alo es supe io es (cu/' 0 = 0,7) ao espec á el. Es e ac o pode e duas explicações, nomeadamen e o ac o de a exp essão desen ol ida po Ma che i (1980) quando aplicada aos solos sil o-a gilosos moles po ugueses (IDMT < 0,9) pode sob es ima o alo de cu ou a p esença equen e de conchas e ou os ósseis nos ho izon es onde o ensaio é execu ado, pode esul a num alo des a g andeza supe io ao espe ado. Rela i amen e aos alo es ob idos pa a a esis ência não d enada de i ada do CPTU oi possí el conclui que conside ando um alo de Nk p óximo de 9 os esul ados baliza am de o ma consis en e os alo es ob idos nos ensaios DMT e FVT. Nos esul ados ob idos nes e ensaio e i icou-se, de uma o ma mais no ó ia, a g ande he e ogeneidade exis en e nos p imei os 8,0 m de p o undidade, aduzindo-se es a camada po uma esis ência bas an e supe io . No en an o, de e e e i -se que es e enómeno é consis en e com odos os esul ados analisados, podendo es e alo de ini o limi e pa a a base da camada dessecada nos solos em análise. De e se salien ado que a camada supe io sob econsolidada é mais espessa do que se ia à pa ida de espe a . O es udo dos esul ados ob idos no ensaio FVT pa ece con i ma o compo amen o no malizado des es solos, possibili ando de ini um limi e in e io pa a a e olução da esis ência não d enada bas an e conco dan e com o que se ia de espe a pa a es es solos. No en an o, o limi e supe io ambém pa ece excessi o, podendo a explicação pa a es e enómeno esidi ambém na exis ência de pequenas in e calações a enosas e na p esença de conchas e ou os ósseis. Capí ulo 6 210 Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 7 CAMPO EXPERIMENTAL ENSAIOS DE LABORATÓRIO 7.1 INTRODUÇÃO Es e capí ulo em po obje i o ap esen a in o mações ge ais sob e a egião em es udo, localiza o campo expe imen al e, sob e udo, ap esen a esul ados de ensaios de labo a ó io que possibili em a iden i icação dos pe is e p op iedades do solo. Es as in o mações se ão mui o ú eis pa a o conhecimen o e a comp eensão do compo amen o dos solos moles e das me odologias de in e p e ação ap esen adas. No es udo que ago a se ap esen a são desc i os e in e p e ados os abalhos desen ol idos que consis i am no planeamen o e execução de uma campanha de p ospeção geo écnica em inais de 2012 e início de 2013, bem como na consul a de elemen os bibliog á icos exis en es sob e o local. A ca a e ização de campo consis iu na ealização de duas sondagens de u ação à o ação, acompanhadas de colhei a de amos as ( emexidas e in ac as) e de ensaios de ca e o a i o ( ane es ), de duas sondagens de pene ação com o cone-pene omé ico holandês sísmico (SCPTU1 e SCPTU2), acompanhadas de ês ensaios de dissipação con ínuos, e, ainda, de ensaios com o dila óme o de Ma che i (DMT) ao longo de uma dada e ical. Os ensaios labo a o iais o am ealizados no Labo a ó io de Geo ecnia da FEUP, e incluí am ensaios de iden i icação e de ca a e ização ísica, ensaios de comp essão e de ex ensão iaxial em condições não d enadas e ensaios edomé icos clássicos e de longa du ação. Capí ulo 7 212 Os ensaios iaxiais o am ealizados com consolidação aniso ópica pa a di e en es ensões de consolidação, de o ma a pe mi i a ca a e ização da espe i a en ol en e de o u a. Os ensaios edomé icos clássicos i e am como p incipal obje i o o de a alia os índices de comp essibilidade (Cc) e de ecomp essibilidade (C ) e os coe icien es de comp essibilidade (a ) e de consolidação (c ) pa a os di e en es ní eis de ensão aplicados, a ensão de p é-consolidação e os espe i os g aus de sob econsolidação. Os ensaios edomé icos de longa du ação des ina am-se à ca a e ização da luência des es solos na u ais. 7.2 CARATERÍSTICAS GERAIS DA REGIÃO 7.2.1 GEOMORFOLOGIA O campo expe imen al si ua-se pe o da ma gem de um echo do io Vouga conhecido como Rio No o do P íncipe, a jusan e de Cacia e a no e de Sa azola e de Vila inho, como se pode obse a na Figu a 7.1. Figu a 7.1 – Localização do campo expe imen al. Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 213 Como e e em Ca alho & Aguia (2000), a a-se de um echo do io com o ien ação Es e- Oes e, esul an e dos abalhos de egula ização do seu cu so inal, le ados a cabo en e 1813 e 1815, que consis i am na abe u a de um canal com ce ca de 3 km pa a pe mi i a desca ga dos ele ados caudais em épocas de cheia, impedindo inundações das zonas baixas e acili ando a na egação. O an igo lei o, designado po Rio Velho, a as a-se do Rio No o pa a No oes e, em di eção à Mu osa, e conduz pa e do luxo lu ial em pe íodos de caudais mui o ele ados. Es a egião li o al, pe encen e à planície de inundação do Baixo Vouga, co esponde a uma zona alu ial asa p eenchida po sedimen os lu iais e eólicos ecen es, que se desen ol e a co as não a ingindo os 5 me os. Faz pa e da chamada Ria de A ei o, sendo sulcada po nume osos canais ma eais, p olongando-se pa a nascen e a é às ele ações do bo do ociden al do maciço Hespé ico. A o mação da “Ria”, mais p op iamen e do hal -del a, de e-se ao es abelecimen o, em empos mais ecen es, de um ex enso co dão li o al que di icul ou a saída das águas do Vouga pa a o ma . Fo mou-se, assim, uma bacia laguna que se oi e ai enchendo com os sedimen os anspo ados pelas águas lu iais e pelo en o, dando-lhe o aspe o que hoje em, de ex ensa e inundá el planície alu iona onde se desen ol em sapais e juncais. O desen ol ido aplanado e mina, a Sul, de encon o à pla a o ma egula de depósi os co espondendo a p aias an igas de Vila inho e Sa azola, à qual passa a a és de uma queb a mo ológica le emen e esca pada, com um deg au não ul apassando os 10 m de al u a. Esses depósi os indicam as sucessi as posições ocupadas pela linha de cos a no decu so do Plio- plis océnico, sendo o encaixe das pequenas linhas de água pos e io à o mação da pla a o ma sedimen a . A ibui-se ao Cenozóico a idade em que se molda am os p incipais aços da geomo ologia da egião, elacionada, undamen almen e, com as ações e osi as do ma e dos pequenos cu sos de água exis en es, e com os aba imen os de blocos delimi ados po a u as de o ien ação NW-SE a N-S. Es a a u ação pode es a na o igem da zona de sedimen os lodosos mais espessos que se encon a sob a Pa ei a de Vila inho, en e a po oação de mesmo nome e Sa azola, e que de e e co espondido a um g ande meand o do io localizado no pon o em que o seu cu so, de sen ido nascen e-poen e, in le ia pa a no oes e. Capí ulo 7 214 7.2.2 GEOLOGIA A egião em ap eço ica si uada no limi e ociden al do maciço Hespé ico, no bo do no e da Bacia Meso-Cenozóica Ociden al, onde es a ecob e o con ac o da Zona Cen o-Ibé ica com a Zona de Ossa Mo ena. T a a-se de uma zona aplanada que esul ou da e osão dos e enos mesozóicos e daqueles, subjacen es, pe encen es à Zona da Ossa Mo ena, a a o de uma ase eg essi a acen uada, dando o igem a encos as ab up as ladeando p o undas dep essões, que o am pos e io men e colma adas po sedimen os lu io-es ua inos cujo início de deposição se a ibui ao Holocénico. A sedimen ação des es ma e iais ecen es e -se-ia con inuado em pe íodo eg essi o, com in asão ma inha da zona li o al, conduzindo à o mação da aixa de e enos mui o planos si uada en e A ei o e Mu osa, e sob e a qual se desen ol e a o alidade des e es udo (Boni o 2008). Do pon o de is a li ológico pode ag upa -se os e enos encon ados em dois conjun os dis in os: as o mações mui o ecen es, cons i uídas po alu iões espessas com in e calações de lodos sil osos moles e de a eias sil osas, e as o mações mais an igas, que englobam os e aços lu iais a eno-cascalhen os do Plio-plis océnico e as a gilas e os a eni os consolidados, às ezes cauliní icos, do C e ácico. No Quad o 7.1 ep esen a-se um esboço geológico da egião. Quad o 7.1 - Unidades li oes a ig á icas Meso-Cenozóicas de inidas na Bacia de A ei o (Rocha, 1993) Unidades Li oes a ig á icas Li ologia Idade Dunas, a eias eólicas, de p aia, alu iões A eias inas a médias Cenozóico Qua e ná io (Holocénico) Depósi os de p aias an igas e e aços lu iais A eias médias a g ossei as, com bu gau, com ní eis a gilosos Qua e ná io (Plio-Pleis océnico) Unidade IV A eias inas e lodos com conchas Holocénico Unidade III A eias inas a gilosas micáceas com conchas Plio-pleis océnico Unidade II A eias inas a gilosas Neogénico (?) Unidade I Calcá ios ma gosos e ma gas, com ní eis supe io es g esosos, g ossei os Paleogénico (?) A gilas de A ei o A gilas e ma gas, com ní eis calcá ios Mesozóico C e ácico Campaniano-Maas ich iano G és de Ve ba G és ma goso e ma gas g esosas Cenomaniano-San oniano G és de Oiã g és a gilosos e a gilas a enosas Tu oniano supe io – Coniaciano in e io G és micáceo G és g ossei os a médios, micáceos, com ní eis a gilo-ma gosos Cenomaniano supe io - Tu oniano Fo mação ca bona ada Calcá ios ma gosos Cenomaniano G és de Palhaça G és médios a g ossei os, sub-a cósicos A pciano/Albiano – Cenomaniano in e io Ma gas de Ei as Ma gas g esosas e g és ma gosos Ju ássico Ca ixiano-Dome iano Camada de S. Miguel Calcá ios ma gosos Lo a ingiano supe io – Ca ixiano in e io Camadas de Coimb a Calcá ios ma gosos dolomí icos Sinemu iano – Lo a ingiano in e io Ma gas de Dago da Ma gas a enosas He angiano G és de Ei ol G és a gilo-ma gosos e melhos á s Reciano Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 215 7.2.3 TECTÓNICA Como e e em Ca alho & Aguia (2000), do pon o de is a geo ec ónico a á ea em es udo inse e- se no limi e NW da Zona de Ossa Mo ena (ZOM), onde es a, que o ma o soco, se encon a ecobe a pelo bo do o ien al dos e enos sedimen a es do Mesozóico. Dado que o local in e essa o mações ecen es e ela i amen e espessas, os aços ma can es das ações ec ónicas es ão limi ados aos aspe os das de o mações ágeis oco idas no pe íodo pós- Miocénico a a ual, du an e o qual os egojos conhecidos ao longo da alha Po o-Toma , 12 km a nascen e de A ei o, de em e a e ado a zona es udada. Uma das consequências desses ejogos se ia a mo imen ação em blocos segundo aciden es de o ien ação ap oximada N-S, e ge almen e pa alelos à linha do li o al a ual, que es á na o igem de es u u as de ipo g aben8 e que se ia esponsá el pelo en alhe e i icado en e as pla a o mas aplanadas de Sa azola e Vila inho, no con ac o sul das o mações alu iona es desc i as com o subs a o mais an igo. O es udo da e olução geodinâmica do e i ó io po uguês du an e o Qua e ná io pe mi iu elabo a um modelo admi indo que a ma gem con inen al oes e ibé ica se encon a em ansição de uma ase passi a pa a uma ase a i a. Tal modelo implica um aumen o da a i idade ec ónica com o empo, a o ecendo a possibilidade de u u a a a o de alhas a i as neo o madas ao longo da pla a o ma con inen al e, e en ualmen e, ao longo do li o al oes e ibé ico, alhas es as p o a elmen e encobe as pelo espesso conjun o de ma e iais alu iona es a uais, como os exis en es na zona em ap eço. 7.2.4 HIDROGEOLOGIA Localizada na ex ensa planície alu iona do io Vouga, a á ea em es udo é eco ada po canais e es ei os, es á sujei a à in luência das ma és e é acilmen e inundá el em pe íodos de ele ada plu iosidade (Ca alho & Aguia , 2000). O ac o mais no á el do pon o de is a hid ogeológico elaciona-se com a exis ência de ex ensas baixas alu iona es p eenchidas po alu iões que a ingem espessu as ap eciá eis e cons i uem impo an es aquí e os. A posição do ní el eá ico, es ei amen e dependen e das linhas de água que alimen am os aquí e os, é semp e mui o al a, ap esen ando-se aquelas baixas equen emen e alagadas e com ca á e pan anoso. 8 - G aben ou ossa ec ónica é a designação dada em geologia es u u al a uma dep essão de o igem ec ónica, ge almen e com a o ma de um ale alongado com undo plano, o mada quando um bloco de e i ó io ica a undado em elação ao e i ó io ci cundan e em esul ado dos mo imen os combinados de alhas geológicas pa alelas ou quase pa alelas. Capí ulo 7 216 As o mações dos e aços plis océnicos, cons i uídas essencialmen e po a eias com seixos, ap esen am baixa pe meabilidade e podem, em condições opog á icas a o á eis, cons i ui aquí e os ela i amen e impo an es, nos quais a posição do ní el eá ico es á sujei a a a iações sazonais. O mu o des es aquí e os é equen emen e cons i uído pelas o mações a gilosas do c e ácico e pelos xis os an e-o do ícicos, quando sob e elas epousam di e amen e, exis indo po ezes no con ac o algumas eme gências de água, isí eis p incipalmen e nos co es das p incipais linhas de água. A oco ência de algumas camadas menos pe meá eis, in e caladas nas o mações de a eias e cascalhei as plis océnicas, podem o igina a oco ência de ní eis aquí e os suspensos na dependência de pe íodos mais chu osos. A maio pa e dos poços de cap ações de água supe iciais exis en es na egião es á localizada nas o mações plis océnicas. Nas o mações c e ácicas, onde p edominam os es a os de na u eza a enosa, pe meá eis, al e nando com es a os a gilosos, impe meá eis, com equen es a iações de ácies, o ipo e a disposição dos aquí e os que se podem es abelece são mui o a iá eis, dependendo di e amen e da es u u a e li ologia das o mações e das condições opog á icas. As o mações do complexo xis o-g au áquico an e-o do ícico, cons i uídas po xis os a gilosos decompos os a mui o al e ados, são p a icamen e impe meá eis e ap esen am poucas possibilidades hid ogeológicas. 7.3 AMOSTRAGEM 7.3.1 AMOSTRAGEM CONTÍNUA O econhecimen o geo écnico da á ea em es udo comp eendeu a ealização de duas sondagens mecânicas de u ação à o ação, ealizando o e es imen o do u o com ubos me álicos de 10,1 cm de diâme o. O e es imen o acompanhou semp e de pe o a base do u o, de modo a e i a a ins abilização das suas pa edes. Du an e a u ação o am ecolhidas, de o ma con ínua, amos as emexidas de solo pa a iden i icação labo a o ial, como se mos a na Figu a 7.2. Es as amos as o am colocadas em caixas de a mazenamen o pa a pos e io men e se em anspo ados pa a o Labo a ó io de Geo ecnia da FEUP e com base na sua obse ação mac oscópica elabo a a desc ição li ológica que se ap esen a no Quad o 7.2. Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 217 O ní el eá ico oi obse ado, à da a da ealização dos u os de sondagem (Ou ub o de 2012), à p o undidade de 1,0 m. Du an e os meses de in e no ( ins de No emb o, Dezemb o e Janei o) a zona em es udo es e e p a icamen e semp e alagada. a) b) Figu a 7.2 – Amos agem con ínua pe u bada: a) 0,0 m – 18,0 m; b) 18,0 m – 21,0 m. Quad o 7.2 – Desc ição li ológica baseada na análise mac oscópica e e uada pela au o a P o undidade (m) Desc ição li ológica 0,0 - 0,6 Te a ege al sol a com aízes, com pa ículas micáceas isí eis mac oscopicamen e, co cas anha-escu a 0,60 – 1,5 Te a a enosa, com pa ículas micáceas isí eis mac oscopicamen e, co cas anha 1,5 – 3,0 Solo sil o-a enoso, co cinzen a acas anhada 3,0 – 4,5 A gila sil osa mole com agmen os de conchas de 5 mm a 15 mm, os úl imos 15 cm são p edominan emen e a eno sil osos com agmen os de conchas da mesma o dem de g andeza, co cinzen a acas anhada 4,5 – 6,0 A eia sil osa, co cinzen a 6,0 – 7,5 Sil e a gilo-a enoso, co cinzen a-escu a 7,5 – 9,0 A eia sil osa, com mui os agmen os de conchas com dimensões in e io es a 5 mm, co cinzen a acas anhada, ecolhido sob a o ma de polpa 9,0 – 10,5 A eia sil osa com mui os agmen os de conchas com dimensões in e io es a 5 mm, co cinzen a acas anhada, ecolhido sob a o ma de polpa 10,5 – 12,0 Sil e a enoso com conchas p edominan emen e com conchas com dimensão in e io a 1 mm, co cinzen a, ecolhido sob a o ma de polpa 12,0 – 13,5 A eia sil osa, com agmen os de conchas com dimensões in e io es a 5 mm, co cinzen a cla a, ecolhido sob a o ma de polpa 13,5 – 15,0 A eia sil osa, com es u u a ca bonosa, co p e a 15,0 – 16,5 A gila sil osa, com pa ículas micáceas mac oscopicamen e isí eis, co cinzen a mui o escu a 16,5 – 18,0 A gila sil osa, com pa ículas micáceas mac oscopicamen e isí eis, co cinzen a mui o escu a 18,0 – 19,5 A gila sil osa, com agmen os de conchas com dimensões in e io es a 5 mm, co cinzen a 19,5 – 21,0 A gila mui o pouco sil osa, co cinzen a-escu a a p e a 21,0 – 22,9 A gila, co cinzen a-escu a Capí ulo 7 224 No Quad o 7.5 eúnem-se os esul ados ob idos pa a os Limi es de A e be g e pa a o espe i o índice de plas icidade. A e olução em p o undidade é ap esen ada na Figu a 7.6. Quad o 7.5 – Resul ados dos Limi es de A e be g e do índice de plas icidade sob e amos as ecolhidas no campo expe imen al Amos a nº P epa ação da amos a w L (%) w P (%) I P (%) 1 Es ado na u al 70 43 27 Seca ao a 30 22 8 2 Es ado na u al 68 45 23 Seca ao a 28 24 4 3 Es ado na u al -- -- -- Seca ao a 29 22 7 4 Es ado na u al 47 30 17 Seca ao a 39 28 11 5 Es ado na u al 44 31 13 Seca ao a 37 27 10 6 Es ado na u al -- -- -- Seca ao a 43 30 13 7 Es ado na u al 60 35 25 Seca ao a 50 31 19 8 Es ado na u al -- -- -- Seca ao a 51 37 14 9 Es ado na u al 65 38 27 Seca ao a 47 32 15 a) b) c) Figu a 7.6 – Va iação em p o undidade: a) limi e de liquidez; b) limi e de plas icidade; c) índice de plas icidade, das amos as ecolhidas no campo expe imen al. 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 20 30 40 50 60 70 80 p o undidade (m) wL(%) amos a no es ado na u al amos a seca ao a 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 0102030 p o undidade (m) IP(%) 20 30 40 50 60 p o undidade (m) wP(%) Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 225 Um dos aspe os mais impo an es a obse a na igu a é a ex ao diná ia edução da plas icidade do solo quando sujei o a secagem, especialmen e no p imei o ho izon e es udado, p oduzindo es a maio es e ei os sob e o limi e de liquidez e o índice de plas icidade. Es es esul ados es ão em pe ei a conco dância com os ob idos pa a o eo em ma é ia o gânica, pois no p imei o ho izon e a pe cen agem da ma é ia o gânica é supe io . Es e enómeno pode se explicado pelo ac o da secagem do solo elimina pa e da ma é ia o gânica e mino a a capacidade de abso ção de água da es an e, eduzindo des a o ma a capacidade global do solo de sus e água e, po isso, os seus limi es de consis ência. 7.4.5 ATIVIDADE Tal como oi e e ido no Capí ulo 4, o concei o de a i idade, A , da ação a gilosa es á elacionado com a sua maio ou meno sensibilidade à p esença de água. Como já oi e e ido, nos solos o gânicos, dada a in luência da ma é ia o gânica nas suas ca ac e ís icas de plas icidade, o na-se necessá io de ini qual o modo de p epa ação das amos as pa a a escolha dos alo es do índice de plas icidade. Des a o ma, ap esen am-se na Figu a 7.7 os esul ados da de e minação de A pa a o conjun o dos solos es udados, conside ando os limi es de A e be g de e minados com o solo subme ido a secagem ao a e no es ado na u al. Figu a 7.7 – Va iação em p o undidade da a i idade das amos as ecolhidas no campo expe imen al. 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 p o undidade (m) A amos a no es ado na u al amos a seca ao a Capí ulo 7 226 Como se ia de espe a , os maio es alo es ob idos pa a a a i idade oco em nas amos as ensaiadas no es ado na u al, uma ez que o índice de plas icidade engloba, nes e caso, as componen es que e le em a plas icidade associada aos mine ais a gilosos e à ma é ia o gânica. À medida que a secagem eduz a in luência da ma é ia o gânica sob e a plas icidade do solo, a a i idade exibida pelas amos as diminui bas an e. Na Figu a 7.8 é ap esen ada a a iação de plas icidade do solo com a pe cen agem da ação a gilosa, assim como as linhas ca ac e ís icas de mine ais a gilosos ípicos, como a caulini e, a ili e e a mon mo iloni e, pe mi indo a alia a elação en e os alo es medidos e os ca ac e ís icos dos e e idos mine ais. Figu a 7.8 – Va iação em p o undidade da a i idade das amos as ecolhidas no campo expe imen al. A igu a pe mi e ap ecia , desde logo, a edução signi ica i a que a secagem das amos as p o oca na a i idade. Es es esul ados mos am a necessidade de ado a uma de inição consensual ace ca do modo como os mesmos de em se ap esen ados, pa a pe mi i a sua adequada in e p e ação e compa ação com os p o enien es de ou os solos. Como e e e Coelho (2000), o cálculo da a i idade com base nos esul ados ob idos sob e as amos as no es ado na u al padece de de iciências conce uais inacei á eis, uma ez que elaciona a ação a gilosa do solo com o índice de plas icidade que esul a do e ei o conjun o dos mine ais a gilosos e da ma é ia o gânica. A a i idade exibida pelo solo no seu es ado na u al limi a-se assim a o nece uma in o mação me amen e quali a i a, nomeadamen e em elação à in luência da ma é ia o gânica sob e a plas icidade do solo. Cla o que es a in o mação só e á ealmen e 0 5 10 15 20 25 30 35 40 0 5 10 15 20 25 IP(%) < 2  m (%) amos a no es ado na u al amos a seca ao a Mon mo iloni e Na Ili e (A = 0,9) Caulini e (A = 0,38) Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 227 alo desde que complemen ada com a análise da composição mine alógica da ação a gilosa do solo, cuja ealização em solos o gânicos é assim insubs i uí el. No en an o, a de e minação dos limi es de A e be g em amos as secas ao a ambém não pa ece se con enien e pa a a ca ac e ização da a i idade de um solo o gânico, uma ez que os alo es ob idos, não e le indo a plas icidade eal do solo na u al, ambém não pe mi em a iden i icação co e a dos ipos de mine ais a gilosos p esen es no solo. Tendo em con a concei o de a i idade, Coelho (2000) e e e que o mais co e o é oma como alo ca ac e ís ico da a i idade de um solo o gânico o ob ido em amos as secas a 400°C. No en an o, es e pa âme o não pe mi i á acede à plas icidade na u al do solo o gânico, a qual só pode se a aliada a a és do p óp io índice de plas icidade de e minado sem secagem do solo. 7.4.6 TEOR EM ÁGUA (w) E ÍNDICE DE LIQUIDEZ (IL) O eo em água oi a aliado com base nos esíduos da p epa ação das amos as in ac as pa a os ensaios labo a o iais, em pa icula os ensaios edomé icos e iaxiais. De e e e i -se que o espaço de empo deco ido en e a ex ação da amos a do ubo e a ecolha dos esíduos pa a de e minação do eo em água oi ex emamen e cu o, pelo que se pode conside a que as pe das po secagem não êm signi icado. No que conce ne ao empo de a mazenagem das amos as nos ubos amos ado es, e mesmo conside ando que a selagem des es osse igo osamen e execu ada e con olada, é de admi i a possibilidade de e em oco ido algumas pe das de água. Na Figu a 7.9 pode se obse ada a a iação do eo em água em p o undidade na compa ação com os limi es de liquidez e de plas icidade e o índice de liquidez. No e-se que os alo es ap esen ados co espondem à de e minação dos limi es de A e be g com as amos as no es ado na u al, pois são os mais ep esen a i os da consis ência do solo. Capí ulo 7 228 a) b) Figu a 7.9 – Va iação em p o undidade: a) eo em água na compa ação com os limi es de liquidez e plas icidade; b) índice de liquidez, das amos as ecolhidas no campo expe imen al. A posição ela i a do eo em água do solo na anja de compo amen o plás ico mos a que es e se ap esen a p óximo do limi e de liquidez em odo o depósi o. A e olução do limi e de liquidez em p o undidade con i ma es a suposição, si uando-se o in e alo de a iação de IL en e 0,75 e 1,56, suge indo que o compo amen o mecânico do depósi o seja aco ap esen ando uma consis ência ela i a mui o baixa pelo que pode se classi icado como mui o mole. De e se salien ado o ac o do alo do índice de liquidez se mais baixo na zona supe icial, podendo aduzi um e ei o da dessecação da camada po a iação da posição no ní el eá ico. A classi icação do solo como mui o mole con i ma as indicações egis adas du an e as ases de p ospeção, manuseamen o e p epa ação das amos as a ensaia , pe spe i ando-lhe um compo amen o mecânico pio do que as ca ac e ís icas g anulomé icas a iam supo . 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 0 20406080 p o undidade (m) w(%) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 0,5 1,0 1,5 2,0 p o undidade (m) IL w P w L Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 229 7.4.7 PESO VOLÚMICO (  ) A Figu a 7.10 ap esen a os esul ados ob idos em p o undidade na de e minação do peso olúmico. Ve i ica-se que es e índice assume uma a iação espacial signi ica i a, com alo es mínimo e máximo de 14,7 kN/m3 e 16,6 kN/m3, com média de 15,3 kN/m3. Apesa da a iabilidade encon ada, de e e e i -se que es es alo es es ão de aco do com o ob ido em 4.4.3 pa a a média dos solos sil o-a gilosos moles Po ugueses. Os alo es mais ele ados e le em as pequenas in e calações a enosas oco en es no es a o em es udo já iden i icadas na análise mac oscópica e e uada. Pode pois conclui -se que os esul ados ob idos deno am alguma semelhança com os encon ados pa a o eo em água, uma ez que, pa a além da a iabilidade a cada ní el amos ado, não se e idencia qualque endência bem de inida de a iação em p o undidade. Figu a 7.10 – Va iação em p o undidade do peso olúmico das amos as ecolhidas no campo expe imen al. 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 14,0 14,5 15,0 15,5 16,0 16,5 17,0 p o undidade (m)  (kPa) Capí ulo 7 230 7.4.8 DENSIDADE DAS PARTÍCULAS SÓLIDAS (GS) A Figu a 7.11 ilus a a a iação em p o undidade da densidade das pa ículas sólidas. Os alo es encon ados si uam-se en e 2,61 e 2,65, com especial concen ação no in e alo 2,63 a 2,65. Além da habi ual dispe são dos alo es, é nes e caso de des aca uma apa en e endência pa a a edução des e pa âme o em p o undidade. De uma o ma ge al, os alo es da densidade das pa ículas sólidas si uam-se endencialmen e na gama ca a e ís ica de inida Bowles (1996) pa a a gilas o gânicas. Os alo es mais ele ados podem e le i as pequenas in e calações de a eia equen emen e encon adas nes es solos. Figu a 7.11 – Va iação em p o undidade da densidade das pa ículas sólidas das amos as ecolhidas no campo expe imen al. 7.4.9 ÍNDICES COMPLEMENTARES Com o obje i o de ca ac e iza os índices ísicos complemen a es do depósi o o am selecionadas as amos as in ac as pa a as quais o am expe imen almen e de e minados o índice de azios e o g au de sa u ação. 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 2,60 2,62 2,64 2,66 p o undidade (m) Gs Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 231 O Quad o 7.6 ap esen a os alo es dos índices ísicos básicos de e minados expe imen almen e pa a cada amos a assim como os índices ísicos complemen a es, calculados a pa i dos p imei os. De aco do com o e e ido quad o, o depósi o ap esen a alo es do índice de azios a a ia en e 1,25 e 1,90. O g au de sa u ação, po seu lado, em alo médio de 93 %, com alo es ex emos de 83% e 103%. Quad o 7.6 – Resul ados dos Limi es de A e be g e do índice de plas icidade sob e amos as ecolhidas no campo expe imen al Amos a nº P o undidade (m) w (%)  (kN/m3)Gs e S (%) In e alo Média 1 3,00 – 3,80 3,40 64,7 15,1 2,62 1,80 94 2 3,80 – 4,10 3,95 62,1 14,7 2,64 1,86 88 3 4,10 -4,50 4,30 71,9 15,4 2,65 1,90 100 4 15,80 -16,60 16,20 50,2 15,2 2,64 1,56 85 5 16,60 – 17,40 17,00 51,3 14,9 2,64 1,64 83 6 17,40 – 18,20 17,80 44,8 16,6 2,63 1,25 94 7 19,50 – 20,30 19,90 62,3 15,3 2,63 1,74 94 8 21,30 – 22,10 21,70 66,2 15,1 2,61 1,82 95 9 22,10 – 22,90 22,50 68,6 15,8 2,62 1,74 103 A Figu a 7.12 ap esen a a e olução em p o undidade do índice de azios e do g au de sa u ação. Capí ulo 7 232 a) b) Figu a 7.12 – Va iação em p o undidade da densidade das pa ículas sólidas das amos as ecolhidas no campo expe imen al. Rela i amen e ao índice de azios, o p imei o comen á io susci ado pela obse ação da igu a e e e-se à dispe são dos esul ados encon ados, a qual é ainda mais acen uada na sua zona supe icial, que pode esul a da maio concen ação de ma é ia o gânica nes e ho izon e. Apesa de o g au de sa u ação se calculado em unção de ou os pa âme os ísicos que exibem uma a iação espacial signi ica i a, pa ece se o índice ísico do solo, no seu es ado na u al, que exibe meno a iação ela i a. Além disso, o g au de sa u ação ap esen a um alo p óximo de 100 %, suge indo que odo o depósi o se encon a sa u ado. O o alecimen o des a hipó ese pode á se conseguido pelos esul ados dos ensaios iaxiais, a a és da in o mação quali a i a do pa âme o B de Skemp on. O ac o de o g au de sa u ação assumi um alo ela i amen e cons an e e p óximo de 100% pode se um indicado da boa qualidade dos es an es esul ados, uma ez que, apesa da a iabilidade que alguns ap esen am, o g au de sa u ação acaba po se semp e p óximo de 100%, e idenciando, des a o ma, a qualidade ela i a das es an es de e minações. 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 p o undidade (m) e 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 80 85 90 95 100 105 110 p o undidade (m) S (%) Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 233 7.5 CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS 7.5.1 CLASSIFICAÇÃO BASEADA EM CRITÉRIOS GRANULOMÉTRICOS Num depósi o alu iona a classi icação g anulomé ica de solos pelo iângulo de Fe e assume uma impo ância ele ada, pois pe mi indo classi ica os solos oco en es em unção da dimensão das suas pa ículas e iden i icando a ação g anulomé ica p edominan e, pode se ú il na ca ac e ização do ambien e sedimen a que es e e na base da sua o mação. Como e e e Coelho (2000), a in o mação da classi icação g anulomé ica é ele an e em elação à elocidade da co en e en ol ida no p ocesso de sedimen ação e à sua pe manência ao longo do empo de o mação do depósi o. A classi icação g anulomé ica das amos as ecolhidas em cinco ní eis de p o undidade e subme idas a ensaios é ealizada, com base no iângulo de Fe e , na Figu a 7.13. Analisando a igu a pode e i ica -se a impo ância ela i a da ação sil osa na composição g anulomé ica do solo, uma ez que as amos as ensaiadas são na quase o alidade classi icadas como sil e, sil e a enoso ou sil e a giloso, consoan e se encon e mais desen ol ida a ação a enosa ou a a gilosa. A única exceção oco e à p o undidade de 4 m onde, de ido à p esença bas an e signi ica i a de pa ículas de maio dimensão, o solo encon a-se no limi e da classi icação de sil e a enoso ou a eia sil osa. Figu a 7.13 – Composição ex u al das amos as ecolhidas no campo expe imen al. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 20406080100 A gila A gila a enosa A gila sil osa A eia a gilosa Sil e a giloso Sil e a enoso Sil eA eia A eia sil osa % Sil e 010020 50 80 0 20 30 50 100 50 70 80 100 0 Capí ulo 7 240 Quad o 7.9 – Ca ac e ís icas ísicas das amos as do campo expe imen al ensaiadas no edóme o clássico Ensaio P o undidade (m) Condições iniciais Condições inais e0 w0 (%) e in W in(%) OED1 4,00 1,69 62,08 0,78 30,22 OED2 16,85 1,37 49,21 0,66 25,34 OED3 19,50 1,89 65,14 0,82 33,77 7.6.3.2 Resul ados A Figu a 7.18 mos a as cu as de comp essibilidade ob idas nos ês ensaios clássicos bem como a p imei a ase dos ês ensaios de longa du ação ealizados. O Quad o 7.10 mos a um esumo dos esul ados ob idos conjun amen e com ou os pa âme os de comp essibilidade, designadamen e os dos índices de comp essibilidade (Cc), de expansibilidade (Cs), e de ecomp essibilidade (C ) e a azão Cc/(1+e). Os índices Cc e C o am de e minados após a econs ução da g á ica p opos a po Schme man pa a es ima o compo amen o de comp essibilidade in si u a pa i das cu as labo a o iais. No mesmo quad o são ambém ap esen ados os alo es de Cc, da azão Cc/(1+e) e de C de e minados a a és da aplicação das exp essões 5.1, 5.2, 5.3 e 5.4 desen ol idas no Capí ulo 5 pa a os solos sil o-a gilosos moles de Po ugal, co esponden es às colunas designadas, espe i amen e de (1), (2), (3) e (4). Re e em-se ainda os alo es do g au de sob econsolidação (ROC) ob idos pa a a ensão de p é-consolidação de e minada segundo o p ocesso de cons ução g á ica p opos o po Casag ande. Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 241 a) b) Figu a 7.18 – Va iação do índice de azios com o escalão de ca ga nos ensaios ealizados sob e amos as in ac as do campo expe imen al: a) escala loga í mica; b) escala a i mé ica. 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 1 10 100 1000 10000 e  ' (kPa) OED1 OED2 OED3 OED7 OED8 OED9 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 e  ' (kPa) OED1 OED2 OED3 OED7 OED8 OED9 Capí ulo 7 242 Quad o 7.10 – Pa âme os ob idos das cu as de comp essão nos edóme os clássicos Ensaio  ’ 0 (kPa)  ’p (kPa) ROC Cc  1 Cs C   cu a (1) (2) cu a (3) (*) (4) OED1 25 55 2,20 0,51 0,67 0,61 0,19 0,21 0,072 0,072 0,077 0,142 OED2 105 105 1,00 0,47 0,50 0,47 0,20 0,18 0,041 0,041 0,071 0,083 OED3 122 130 1,07 0,74 0,71 0,70 0,26 0,21 0,077 0,077 0,111 0,109 OED7 25 60 2,40 0,56 0,70 0,70 0,18 0,21 -- -- -- -- OED8 97 97 1,00 0,42 0,51 0,56 0,18 0,20 -- -- -- -- OED9 152 152 1,00 0,68 0,72 0,69 0,31 0,22 -- -- -- -- (1) Cc= 0,013 x (w – 10,6) (2) Cc = 0,443 x (e – 0,31) (3) Cc/(1+e) = 0,002 x (w + 42,0) (4) C = 0,15 x Cc (*) Admi iu-se C = Cs. Analisando a Figu a 7.18 pode e i ica -se que há bas an e conco dância en e os esul ados ob idos nos ensaios OED1 e OED3. Os amos de desca ga são p a icamen e pa alelos nos dois ensaios, o que se con i ma pelos alo es de Cs. No p imei o ho izon e es udado e i ica-se que o alo de ROC é supe io à unidade, co espondendo p o a elmen e a uma camada dessecada. Ve i ica-se que, com o aumen o da p o undidade, se dá uma passagem de depósi os ligei amen e sob econsolidado pa a depósi os no es ado no malmen e consolidado. No conjun o dos ensaios, o índice de comp essibilidade es á comp eendido en e en e 0,47 e 0,74, ap esen ando, nos ensaios OED2, OED3 e OED9, bas an e conco dância com os alo es de i ados dos modelos de eg essão desen ol idos no Capí ulo 5. O alo de 0,74 ob ido da cu a de comp essibilidade do ensaio edomé ico OED3 pode se conside ado ele ado pa a a maio ia dos solos a gilosos moles po ugueses. Con udo, Ladei a & Gomes (1991), Roxo & Rod igues (1991), Ca alho (2000) e Boni o (2008), nos es udos desen ol idos em locais p óximos ao des e abalho, ob i e am alo es des a o dem de g andeza. Também Phillipson (1994), Soa es (1995), Lemos & Soa es (1995) e Coelho (2000) ob i e am alo es des e índice ainda mais ele ados pa a os solos sil o-a gilosos moles do Baixo Mondego. Os alo es do índice de ecomp essibilidade, omados iguais ao índice de expansibilidade, são mais baixos do que se ia de espe a pa a es es solos, e le indo-se es e a o na di e ença de esul ados quando se calcula es e índice a a és do modelo de eg essão desen ol ido pa a os Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 243 solos sil o-a gilosos de Po ugal compa ando com os alo es ob idos di e amen e das cu as de comp essibilidade. No en an o, al como é ilus ado na Figu a 7.19 e i ica-se uma endência de c escimen o des a azão com o g au de sob econsolidação, co obo ando os esul ados ob idos po Le oueil e al. (1985) e High e al. (1987) em solos o gânicos. Figu a 7.19 – Relação en e C /Cc e ROC obse ada nos solos es udados. O coe icien e de comp essibilidade, a , mos a-se na Figu a 7.20 e o módulo de de o mabilidade olumé ico do solo ou módulo edomé ico, Eoed, na Figu a 7.21. Figu a 7.20 – Coe icien e de comp essibilidade nos ensaios edomé icos clássicos ealizados sob e amos as in ac as do campo expe imen al. 0,00 0,04 0,08 0,12 0,16 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 C / Cc ROC 0 2 4 6 8 10 12 14 0 2000 4000 6000 8000 10000 a (m2/MN)  ' (kPa) OED1 OED2 OED3 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 0 250 500 750 a (m2/MN)  ' (kPa) Capí ulo 7 244 a) b) c) Figu a 7.21 – Módulo de de o mabilidade olumé ico do solo ou módulo edomé ico, Eoed, nos ensaios edomé icos clássicos ealizados sob e amos as in ac as do campo expe imen al: a) OED1; b) OED2; c) OED3. A análise da igu a pe mi e e i ica que pa a escalões de ca ga in e io es ou p óximos da ensão de p é-consolidação a axa de c escimen o do módulo edomé ico é mais ele ada. Pa a alo es da ensão e e i a cla amen e supe io es a  ’p, is o é, pa a ca egamen o em amo i gem, o módulo edomé ico assume uma axa de c escimen o menos acen uada, como e a de espe a . 0 20 40 60 80 100 120 0 2000 4000 6000 8000 E OED (MN/m2)  ' (kPa) OED1  'p 0 2 4 6 8 10 12 0 200 400 600 800 1000 E OED (MN/m2)  ' (kPa)  'p 0 20 40 60 80 100 120 0 2000 4000 6000 8000 E OED (MN/m2)  ' (kPa) OED2  'p 0 10 20 30 40 0 500 1000 1500 2000 E OED (MN/m2)  ' (kPa)  'p 0 20 40 60 80 100 120 0 2000 4000 6000 8000 E OED (MN/m2)  ' (kPa) OED3  'p 0 5 10 15 20 0 500 1000 1500 2000 E OED (MN/m2)  ' (kPa)  'p Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 245 A Figu a 7.22 ap esen a pa a as ês amos as ensaiadas os alo es ob idos pa a c , bem como a sua e olução com ní el de ensão aplicada no ensaio edomé ico. No p esen e abalho oi u ilizado o mé odo de Taylo pa a a in e p e ação das cu as de consolidação, dada a sua p a icamen e inequí oca de inição desde os escalões de ca ga mais baixos. Nas mesmas igu as ep esen a-se a ensão de p é-consolidação (σ’p) co esponden e ao mé odo de Casag ande. a) b) c) d) e) ) Figu a 7.22 – Coe icien es de consolidação p imá ia nos ensaios edomé icos ealizados sob e amos as in ac as do campo expe imen al: a) OED1; b) OED2; c) OED3; d) OED7; e) OED8; ) OED9. E a de espe a que o coe icien e de consolidação p imá ia diminuísse pa a os escalões de ca ga supe io es à ensão de p é-consolidação, is o é, no amo i gem. No en an o, a análise da Figu a 7.22 não pe mi e iden i ica ni idamen e nenhum ipo de compo amen o. Nas amos as mais p o undas, OED2 e OED3, e i ica-se uma e olução de c com endência pa a uma acen uada diminuição do seu alo na izinhança de  ’p. Segue-se um 0 50 100 150 200 250 300 350 1 10 100 1000 10000 c (m2/ano)  ' (kPa)  'p 0 50 100 150 200 250 300 350 1 10 100 1000 10000  ' (kPa)  'p 0 50 100 150 200 250 300 350 1 10 100 100010000  ' (kPa)  'p 0 10 20 30 40 50 60 70 10 100 1000 c (m2/ano)  ' (kPa)  'p 10 100 1000  ' (kPa)  'p 10 100 1000  ' (kPa)  'p Capí ulo 7 246 compo amen o di e so, ca ac e izado po um ligei o aumen o, pos e io men e seguido de um g ande abaixamen o ou de g ande oscilação do alo de c . Nenhum compo amen o especí ico é obse ado na amos a mais supe icial, OED1. O ipo de compo amen o global acima desc i o, nem semp e ni idamen e iden i icá el, em sido expe imen almen e obse ado po di e sos au o es (Aguia , 1999; Coelho, 2000; Ladd e al., 2001; Boni o, 2008). De e salien a -se que a consolidação p imá ia nes es solos é mui o ápida, dando o igem a alo es de c ele ados ( e , a p opósi o, as Figu as 7.27 a 7.32, adian e). Sendo a consolidação p imá ia mui o ápida, a in e p e ação dos diag amas de ensaio de o mação s empo é susce í el de e os quan i a i os que podem se impo an es. A Figu a 7.23 mos a o coe icien e de pe meabilidade (k) pa a as ês amos a ensaiadas e pa a os di e sos escalões de ca ga ado ados, de e minado a pa i de:  (7.1) Da análise da igu a e i ica-se que o alo do coe icien e de pe meabilidade de e minado nos escalões de ca ga onde se si ua a ensão e e i a e ical a ia en e 10-8 e 10-9 (m/s), aumen ando em p o undidade. Re i a-se ainda que, no cômpu o ge al a o dem de g andeza do coe icien e de pe meabilidade é co obo ada pelos esul ados ob idos em solos moles de A ei o (Boni o, 2008 e Aguia , 1999) e Baixo Mondego (Coelho, 2000) e encon a-se den o da o dem de g andeza espec á el pa a es es solos (10-6 m/s a 10-8 m/s pa a sil es e 10-8 m/s a 10-10 m/s pa a a gilas, segundo Ma os Fe nandes, 2006). Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 247 Figu a 7.23 – Coe icien es de pe meabilidade nos ensaios edomé icos clássicos ealizados sob e amos as in ac as do campo expe imen al: a) OED1; b) OED2; c) OED3. 0,00E+00 1,00E-09 2,00E-09 3,00E-09 4,00E-09 5,00E-09 6,00E-09 k(m/s)  ' (kPa) 0,0E+00 1,0E-08 2,0E-08 3,0E-08 4,0E-08 5,0E-08 6,0E-08 7,0E-08 k(m/s)  ' (kPa) 0,0E+00 2,0E-08 4,0E-08 6,0E-08 8,0E-08 1,0E-07 1,2E-07 1,4E-07 1,6E-07 k(m/s)  ' (kPa) 6 – 12 12 - 18 18 - 25 25 - 50 50 - 100 100 - 200 200 - 400 400 - 800 800 - 1600 1600 - 3200 3200 - 6400 6400 - 8000 6 – 12 12 - 24 24 - 48 48 - 80 80 - 116 116 - 160 160 - 320 320 - 460 460 - 920 920 - 1800 1800 - 3200 3200 - 6400 6400 - 8000 6 – 12 12 – 24 24 – 48 48 – 96 96 – 148 148 – 200 200 – 400 400 – 590 590 – 920 920 – 1200 1200 – 2400 2400 – 6400 6200 – 8000 a) b) c)  ’ 0  ’ 0  ’ 0 Capí ulo 7 248 7.6.4 ENSAIOS DE LONGA DURAÇÃO 7.6.4.1 Me odologia Os ensaios edomé icos de longa du ação i e am como p incipal obje i o ca ac e iza de modo cuidado o solo na consolidação secundá ia. Pa a o e ei o, p ocedeu-se à ealização de 6 ensaios edomé icos de longa du ação sob e amos as inde o madas. Nos ês ho izon es de inidos nos ensaios clássicos a di e en es p o undidades e em cada um deles o am execu ados dois ensaios de longa du ação onde as amos as o am subme idas a ensões cons an es di e en es, sendo a p imei a co esponden e a  ’ 0 + 100 kPa e a segunda a uma ensão bas an e supe io a es a de o ma a ga an i que o ca egamen o e a e e uado ancamen e no amo i gem. Rela i amen e aos ensaios e e uados com maio es ensões, após o pe íodo de ensão cons an e, as amos as o am subme idas a no os escalões de ca ga com o obje i o de e i ica se as cu as de comp essibilidade endem pa a o amo no malmen e consolidado, encon ado na p imei a ase do ca egamen o. O Quad o 7.11 esume as ca ac e ís icas ísicas das amos as ensaiadas bem como a ensão cons an e a que o am subme idas e o empo de du ação do mesmo escalão. Quad o 7.11 – Ca ac e ís icas ísicas das amos as do campo expe imen al e condições do ensaio edomé ico de longa du ação Ensaio p o . (m) condições iniciais escalão de ca ga (kPa) empo de aplicação da ca ga (dias) e0 w0 (%) OED4 4,03 1,88 64,2 125 296 OED5 17,05 1,64 51,7 220 295 OED6 21,80 1,82 66,2 250 280 OED7 3,80 1,88 64,2 600 204 OED8 15,80 1,57 50,2 1000 203 OED9 21,85 1,82 66,2 1000 203 7.6.4.2 Resul ados Nos solos moles o gânicos a pa cela do assen amen o que esul a da luência das pa ículas do solo sob ensão cons an e, enómeno habi ualmen e designado po consolidação secundá ia ou secula , desempenha um papel mui o impo an e, ha endo mesmo casos, como nos depósi os u osos, em que ul apassa a pa cela co esponden e à consolidação p imá ia. Es e p ocesso pode se de ido a al e ações que oco em nos a anjos das pa ículas que, após a dissipação dos excessos de p essão neu a, p ocu am con igu ações mais es á eis. Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 249 Segundo Ladd (1971), no inal da consolidação p imá ia a o ganização das pa ículas co esponde a um equilíb io ins á el, pelo que es as con inuam a mo imen a -se de modo a ees abelece uma es u u a es á el. Nes e con ex o, uma ez es abelecida a es abilidade, a comp essão secundá ia ende a anula -se. A consolidação secundá ia co esponde a uma diminuição do índice de azios sob ensão e e i a cons an e. Se o coe icien e de consolidação secundá ia o cons an e, a ep esen ação no espaço e-log  ’ das cu as pa a di e en es empos de consolidação secundá ia esul a num conjun o de e as pa alelas ao amo i gem, como mos a a Figu a 7.24. Figu a 7.24 - E ei o da consolidação secundá ia na elação en e o índice de azios e o log ’ (Almeida & Ma ques (2011). Conside ando que o solo no malmen e consolidado oi ca egado no pon o A, pode obse a -se que após dois mil anos o índice de azios diminui pa a a posição co esponden e ao pon o B, com ensão e e i a cons an e, ou seja, apenas de ido à consolidação secundá ia. Ao se eca egado após aquele pe íodo de consolidação secundá ia, e i ica-se que o solo se compo a como sob econsolidado, seguindo um amo de ecomp essão en e B e C e e omando o amo i gem en e C e D, logo pa a uma ensão e ical supe io à ensão e e i a e ical de epouso, sob a qual expe imen ou consolidação secundá ia. Es e enómeno é po ezes designado po “ alsa sob econsolidação”. No p esen e abalho o am ealizados seis ensaios edomé icos de longa du ação, onde a ca ga e e i a oi man ida cons an e du an e 200 a 300 dias. Nos ensaios com pe íodo de ensão cons an e igual a 200 dias, as amos as o am em seguida desca egadas e depois eca egadas, ul apassando a ensão sob a qual expe imen a am consolidação secundá ia, a é a ingi em de no o o amo i gem. Os esul ados mos am-se na Figu a 7.25. consolidação p imá ia Capí ulo 7 256 e olução em p o undidade é p a icamen e coinciden e com a e olução do eo em ma é ia o gânica. Sousa Pin o (2000) e e e que C  pode a ia en e 0,005 a 0,02 em a gilas no malmen e consolidadas, podendo a ingi alo es de 0,03 ou mais pa a a gilas o gânicas, co obo ando os esul ados ob idos nes e abalho. Um aspe o que me ece ealce é o ac o de as de e minações de C  a é às 24 h, o necidas pelos ensaios clássicos, não e idencia em a elação de dependência en e o coe icien e de consolidação secundá ia e o eo em ma é ia o gânica. a) b) Figu a 7.33 – Va iação em p o undidade: a) alo es pon uais e médios do coe icien e de consolidação secundá ia; b) eo em ma é ia o gânica, das amos as do campo expe imen al. No que conce ne aos alo es da azão C  /(1+e) , es es o am ob idos a a és da cu a e po co elação com o índice de comp essibilidade (exp essão 5.6). Ve i ica-se um bom ajus e en e os alo es ob idos a a és da exp essão desen ol ida no Capí ulo 5 com os alo es ob idos di e amen e da cu a conside ando o pe íodo de empo de 24 h. Es es esul ados e am espe ados uma ez que o modelo de eg essão desen ol ido oi baseado em ensaios clássicos, co esponden es ao ca egamen o nas p imei as 24 h. De e salien a -se, assim, que a p e isão da azão C  /(1+e) a a és da exp essão 5.6 ende á a subes ima aquele pa âme o, pelas azões que acabam de se discu idas. 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 p o undidade (m) C  1,C  2 Sé ie2 Sé ie4 Sé ie3 Sé ie5 C  1_ alo es pon uais C  1_ alo es médios C  2_ alo es pon uais C  2_ alo es médios 0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 OM OM Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 257 De aco do com o sis ema de classi icação dos solos a gilosos quan o à impo ância da consolidação secundá ia ap esen ado no Quad o 5.2 (Mes i, 1973) e i icam-se duas classi icações dis in as, ep esen adas na Figu a 7.34. Uma p imei a em que os solos exibem consolidação secundá ia média co esponden e ao p imei o pe íodo de empo onde o decli e do amo e-log é ela i amen e baixo. Uma segunda onde da axa de luência é mais ele ada em que os solos exibem consolidação secundá ia mui o al a. Pode pois conclui -se que as de e minações de C  a é às 24 h, o necidas pelos ensaios clássicos, ende ão a subes ima a impo ância da consolidação secundá ia no p ocesso de consolidação. Figu a 7.34 – Va iação em p o undidade dos alo es pon uais e médios do coe icien e de consolidação secundá ia na compa ação com o eo em ma é ia o gânica das amos as do campo expe imen al. 7.6.4.3 Mé odo de Ma ins (2005) pa a a aliação do índice de azios co esponden e ao im da consolidação secundá ia A in luência do empo no p ocesso de consolidação secundá ia em sido discu ida po á ios au o es. Le ouei e al. (1985) já inham e i icado que a consolidação secundá ia é um p ocesso em que a elocidade diminui com o empo. Lace da e Ma ins (1985) mos a am, a pa i de esul ados de ensaios de longa du ação, que após 5 anos de ca egamen o há indícios de que a de o mação es á concluída. A abo dagem do assen amen o po consolidação secundá ia con o me oi acima ap esen ada é uma simpli icação do enómeno. Em p imei o luga , admi e-se que o assen amen o secundá io se 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 3,2 p o undidade (m) C  1/(1+e), C2 /(1+e) (%) Sé ie2 Sé ie3 mui o al aal amédiabaixa C  1/(1+e)C  2/(1+e) Capí ulo 7 258 p ocessa apenas após o im do p imá io, o que, podendo não conduzi a e o g ossei o na maio pa e dos casos, não acon ece de ac o. Po ou o lado, a aplicação da equação 7.1 pa a alo es de 2 su icien emen e ele ados pode conduzi a esul ados isicamen e i ealis as ou a é impossí eis. Ma ins, San a Ma ia & Lace da (1997) comen am es e úl imo ac o sublinhando que “ensaios de adensamen o de longo p azo mos a am que a comp essão secundá ia em um im e que C  em que ende pa a ze o”. Põe-se pois a ques ão do que pode á ep esen a o limi e máximo do assen amen o po consolidação secundá ia e que empo e á que deco e a é se a ingido. No e-se que po se a a de um enómeno complexo, oco endo num pe íodo de, pelo menos, mui as décadas, a bibliog a ia não con ém esul ados concluden es da obse ação de ob as eais que pe mi am esponde ca ego icamen e à ques ão le an ada. Baseado em cuidados es udos de labo a ó io, Ma ins (2005) apon a como possí el im do assen amen o po consolidação secundá ia de en e as e as da Figu a 7.35a aquela a que co esponde um alo de ROC igual a 1,5. A Figu a 7.35b de alha o modo como, a pa i da cu a de comp essibilidade expe imen al (co esponden e ao im de 24 ho as de ca egamen o em cada escalão), se pode iden i ica a e a com ROC igual a 1,5 e, a pa i dela, a a iação do índice de azios co esponden e à consolidação secundá ia, com base na qual se ob ém acilmen e o limi e supe io do assen amen o, sd. a) b) Figu a 7.35 – Consolidação secundá ia: a) e ei o na cu a de comp essibilidade de uma a gila (Bje um, 1972); b) p opos a pa a iden i ica o im da consolidação secundá ia e o espe i o assen amen o (Ma ins, 2005). ( inal) ( inal)1,5 e (1) (2) 1 - Fim da consolidação p imá ia (24 ho as) 2 - Fim da consolidação secundá ia Cu a edomé ica (24 ho as) Linha de im da consolidação secundá ia R (OC =1,5) e   log  sec log Sedimen ação 10000 anos de consolidação secundá ia A gila ecen e no malmen e consolidada no malmen e consolidada > A gila an iga 0.1 anos 1 10 100 1000 10000 e   p   p   =  p    Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 259 A a iação do índice de azios co esponden e à consolidação secundá ia (esec) pode assim se calculada, de aco do com: ∆∆∆,󰆓 󰆓,󰆓 󰆓󰇛󰇜1,5 (7.2) Com os esul ados ob idos nos ensaios OED7, OED8 e OED9, p ocu ou-se con on a a a iação do índice de azios da consolidação secundá ia com a aplicação da exp essão an e io . Em complemen o, p ocu ou-se e i ica qual o g au de sob econsolidação esul an e da consolidação secundá ia expe imen ada pelas amos as. Des a o ma, conside ando apenas as ensões e espe i os índices de azios da cu a de ensaio após a desca ga a que se p ocedeu indo o pe íodo de consolidação secundá ia, aplicou-se o algo i mo desen ol ido no p esen e abalho pa a de e minação do pon o de meno aio de cu a u a. Em seguida oi aplicada a cons ução de Casag ande pa a de e mina a no a – di -se-ia “ alsa” – ensão de p é-consolidação e, pos e io men e, o am de e minados os índices de comp essibilidade e ecomp essibilidade com ecu so à cons ução de Schme mann. As Figu as 7.34 a 7.36 ap esen am os esul ados ob idos e pe mi em e i ica que, após o ciclo de desca ga- eca ga, a cu a e oma o andamen o do amo i gem, pa a uma ensão ap oximadamen e co esponden e a 1,5  ’ inal. O Quad o 7.13 ilus a os esul ados ob idos pa a o alo da a iação do índice de azios du an e a ase de consolidação secundá ia ob idos nos ensaios e a a és da exp essão 7.2. A aplicação des a exp essão pe mi e e i ica um bom aco do en e os alo es calculados pa a ∆ e os alo es medidos nos ensaios. Quad o 7.13 – Resul ados ob idos pa a esec ob ido no ensaio e a a és da exp essão 7.2 Ensaio Cc C esec ob ido no ensaio esec ob ido po aplicação da exp essão 7.2 OED7 0,559 0,011 0,098 0,096 OED8 0,415 0,017 0,079 0,070 OED9 0,676 0,049 0,090 0,100 Capí ulo 7 260 a) b) Figu a 7.36 – Cu a de comp essibilidade do ensaio OED7: a) cons uções de Casag ande e de Schme mann; b) ep esen ação da linha de im de secundá io (Ma ins, 2005). 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 0,1 1 10 100 1000 10000 100000 e  ' (kPa) OED7 Cons ução de Casag ande Cons ução de Schme mann   ' inal  ' 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 0,1 1 10 100 1000 10000 100000 e  ' (kPa) OED7   ' inal  ' Linha de im do secundá io ROC = 1,5 Cu a edomé ica (24 ho as) esec = 0,098 es= 0,034 Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 261 a) b) Figu a 7.37 – Cu a de comp essibilidade do ensaio OED8: a) cons uções de Casag ande e de Schme mann; b) ep esen ação da linha de im de secundá io (Ma ins, 2005). 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 0,1 1 10 100 1000 10000 100000 e  ' (kPa) OED8 Cons ução de Casag ande Cons ução de Schme mann   ' inal  ' 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 0,1 1 10 100 1000 10000 100000 e  ' (kPa) OED8   ' inal  ' Linha de im do secundá io ROC = 1,5 Cu a edomé ica (24 ho as) esec = 0,079 es= 0,026 Capí ulo 7 262 a) b) Figu a 7.38 – Cu a de comp essibilidade do ensaio OED9: a) cons uções de Casag ande e de Schme mann; b) ep esen ação da linha de im de secundá io (Ma ins, 2005). 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 0,1 1 10 100 1000 10000 100000 e  ' (kPa) OED9 Cons ução de Casag ande Cons ução de Schme mann   ' inal  ' 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 0,1 1 10 100 1000 10000 100000 e  ' (kPa) OED9   ' inal  ' Linha de im do secundá io ROC = 1,5 Cu a edomé ica (24 ho as) esec = 0,090 es= 0,036 Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 263 7.7 ENSAIOS TRIAXIAIS 7.7.1 INTRODUÇÃO. METODOLOGIA Pa a a ca a e ização das elações ensão-de o mação- esis ência ao co e dos solos em es udo ealiza am-se ensaios iaxiais não d enados, de comp essão e de ex ensão, os quais o am execu ados no Labo a ó io de Geo ecnia da FEUP. No Quad o 7.14 esumem-se os ensaios iaxiais ealizados no âmbi o da ca a e ização do compo amen o ensão-de o mação- esis ência ao co e do solo. Quad o 7.14 – Lis a dos ensaios iaxiais ealizados no âmbi o da ca a e ização do compo amen o ensão- de o mação- esis ência ao co e do solo Ca a e ís icas do ensaio Amos as in ac as Consolidação Co e Recomp essão pa a as ensões de epouso Iso ópica Comp essão 1 Aniso ópica Comp essão 9 Ex ensão 2 Nos pon os que se seguem desc e em-se os p ocedimen os undamen ais de p epa ação das amos as e da execução dos ensaios iaxiais. 7.7.1.1 P epa ação das amos as A p epa ação das amos as pa a a ealização dos ensaios iaxiais oi conduzida de aco do com as écnicas e e enciadas na bibliog a ia como mais con enien es. A campanha de p ospeção e e uada no início do abalho expe imen al, já ap esen ada de alhadamen e em 7.3, possibili ou a ecolha de á ias amos as in ac as des inadas, em g ande medida, à ealização de ensaios iaxiais. No en an o, a ob enção de oços das amos as con idas nos amos ado es e es iu-se de inúme as di iculdades de ido às ca a e ís icas pa icula es do solo em es udo. De en e as á ias di iculdades na subamos agem salien a-se a baixa consis ência do solo, que ob igou a que a ex ação osse e e uada po pequenos oços do ubo amos ado , pa a p epa a um único p o e e pa a a ealização do ensaio iaxial. A écnica de subamos agem que se mos ou mais e icaz oi a de ex ação e ical, co obo ando o e e ido po Lacasse e al. (1988) como sendo a melho écnica a u iliza em solos moles de ido à sua baixa consis ência. Uma ez que os amos ado es u ilizados na campanha de p ospeção e am de PVC, o a i o desen ol ido Capí ulo 7 264 en e a pa e in e na do ubo e a amos a e elou-se ela i amen e eduzido, possibili ando que a ex ação da amos a osse e e uada po p ocessos manuais (San oyo e al., 1981). No inal do p ocesso desc i o, as amos as o am sujei as a uma inspeção isual cuidada, no sen ido de de e a anomalias. De en e es as, des aca-se a oco ência de pequenos o i ícios nos opos do p o e e, mo i ados pelo desp endimen o de agmen os de conchas de o ganismos ma inhos, endo sido colma ados com solo sob an e, pa a pe mi i uma dis ibuição uni o me de ensões (Lacasse e al., 1988). É de e e i ambém a oco ência de casos em que as conchas p esen es a ingiam ais dimensões que in iabiliza am a u ilização do p o e e. Finalmen e, os oços de amos a in ac a e i ados do ubo amos ado o am de imedia o subme idos a um p ocesso de congelamen o du an e 24 h pa a possibili a a mon agem do ensaio iaxial. A adoção des a écnica jus i ica-se pela mui o baixa consis ência doo solo, impossibili ando a mon agem do ensaio iaxial em condições con encionais Na Figu a 7.39 ap esen am-se algumas imagens da p epa ação das amos as in ac as pa a ealização dos ensaios. a) b) c) Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 265 d) e) ) Figu a 7.39 – P epa ação de amos a in ac a em ubo de PVC: a) ex ação de um oço do ubo amos ado ; b) saída do solo pelo opo; c) colocação de ubo de PVC com as ca a e ís icas geomé icas p e endidas pa a o p o e e; d) p eenchimen o dos o i ícios exis en es no opo; e) agmen o de concha des acado do solo; ) p o e e inalizado pa a colocação no congelado ( o og a ias da au o a). 7.7.1.2 Qualidade das amos as A análise do compo amen o ensão-de o mação- esis ência ao co e de um dado solo de e e em con a as ca ac e ís icas des e que possam condiciona a co e a in e p e ação dos esul ados expe imen ais. A qualidade das amos as, de e minada an o pelas ca ac e ís icas do solo como pelas écnicas u ilizadas na sua ecolha, anspo e, a mazenamen o e ensaio, é um dos aspe os mais impo an es na ca ac e ização expe imen al do compo amen o de um dado solo. A a aliação da qualidade das amos as é, po ém, uma a e a di ícil, egendo-se em g ande pa e pela aplicação de c i é ios quali a i os. Rela i amen e ao eo em água, e conside ando os cuidados obse ados na selagem dos amos ado es, pode admi i -se que es e não enha so ido a iações signi ica i as, ao longo do empo, em elação ao do es ado na u al. Rela i amen e à es u u a do solo na u al em es udo, colocam-se mais ese as quan o à sua p ese ação, mo i adas an o pelos p ocessos en ol idos na amos agem como na p epa ação dos p o e es. No que se e e e à amos agem, os ubos de PVC u ilizados na campanha, de ido à sua ele ada azão de á ea, não cons i uem a solução ideal pa a ecolhe amos as in ac as de ele ada qualidade, sob e udo em solos moles. Toda ia, e a a única écnica possí el de u ilização po pa e da emp esa que ealizou a p ospeção. Capí ulo 7 272 No caso em es udo, os ensaios de comp essão iaxial o am ealizados com de o mação con olada na di eção do eixo p incipal maio e com elocidade de de o mação cons an e de 0,02 %/min, com exceção do ensaio CIU em que a elocidade de de o mação oi de 0,34 %/min. Os ensaios de ex ensão iaxial o am conduzidos segundo a diminuição da ensão axial, man endo cons an e a p essão na câma a. 7.7.2 RESULTADOS DOS ENSAIOS DE COMPRESSÃO TRIAXIAL 7.7.2.1 Cu as ensão de o mação Os esul ados dos ensaios iaxiais o am in e p e ados a a és de uma g ande di e sidade de pa âme os capazes de desc e e o compo amen o do solo. Nas Figu as 7.29 a 7.33 es ão ep esen adas as cu as ensão de o mação ob idas nos á ios ensaios pa a di e en es p o undidades, no que se e e e à ensão de des io (  1-  3), à obliquidade das ensões e e i as p incipais (  '1/  '3) e ao excesso de p essão neu a (u). O in e esse na ep esen ação dos ês ipos de cu a pa a cada ensaio eside no ac o de, como se sabe e oi já discu ido em 6.2.2.2, o c i é io de o u a ado ado in luencia os pa âme os esis en es do solo. a) b) Figu a 7.42 – Resul ados dos ensaios de comp essão iaxial ealizados sob e amos as ecolhidas a 4,3 m de p o undidade: a) ensão de des io (  1-  3) e obliquidade das ensões e e i as p incipais (  '1/  '3) s ex ensão axial (  a); b) excesso de p essão neu a (u) s ex ensão axial (  a). 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 2 4 6 8 101214161820  '1/  '3  1  3(kPa)  a(%) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20  u(kPa)  a(%)  ’c = 24 kPa  ’c = 96 kPa  1 -  3  1 -  3  ’1 /  ’3  ’1 /  ’3  ’c = 24 kPa  ’c = 96 kPa Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 273 Figu a 7.43 – Resul ados dos ensaios de comp essão iaxial ealizados sob e amos as ecolhidas a 16,0 m de p o undidade: a) ensão de des io (  1-  3) e obliquidade das ensões e e i as p incipais (  '1/  '3) s ex ensão axial (  a); b) excesso de p essão neu a (u) s ex ensão axial (  a). a) b) Figu a 7.44 – Resul ados dos ensaios de comp essão iaxial ealizados sob e amos as ecolhidas a 17,3 m de p o undidade: a) ensão de des io (  1-  3) e obliquidade das ensões e e i as p incipais (  '1/  '3) s ex ensão axial (  a); b) excesso de p essão neu a (u) s ex ensão axial (  a). 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 0 2 4 6 8 10121416182022  '1/  '3 1-3(kPa)  a(%) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 u(kPa)  a(%) 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 0 2 4 6 8 10121416182022 '1 / '3  1  3(kPa)  a(%) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 0 2 4 6 8 10121416182022 u(kPa)  a(%)  ’c = 120 kPa  ’c = 240 kPa…   ’c = 410 kPa  1 -  3  1 -  3  1 -  3  ’1 /  ’3  ’1 /  ’3  ’1 /  ’3  ’c = 120 kPa  ’c = 240 kPa  ’ c = 410 kPa  ’c = 95 kPa  ’c = 190kPa  1 -  3  1 -  3  ’1 /  ’3  ’1 /  ’3  ’c = 95 kPa  ’c = 190 kPa Capí ulo 7 274 a) b) Figu a 7.45 – Resul ados dos ensaios de comp essão iaxial ealizados sob e amos as ecolhidas a 20,2 m de p o undidade: a) ensão de des io (  1-  3) e obliquidade das ensões e e i as p incipais (  '1/  '3) s ex ensão axial (  a); b) excesso de p essão neu a (u) s ex ensão axial (  a). a) b) Figu a 7.46 – Resul ados dos ensaios de comp essão iaxial ealizados sob e amos as ecolhidas a 22,7 m de p o undidade: a) ensão de des io (  1-  3) e obliquidade das ensões e e i as p incipais (  '1/  '3) s ex ensão axial (  a); b) excesso de p essão neu a (u) s ex ensão axial (  a). 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20  1-  3(kPa)  '1/  '3  a(%) 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 0 20 40 60 80 100 120 140 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20  1-  3(kPa)  1  3  a(%)  ’c = 85 kPa  ’c = 568 kPa  1 -  3  1 -  3  ’1 /  ’3  ’1 /  ’3  ’c = 85 kPa  ’c = 568 kPa 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 02468101214161820 u(kPa)  a(%)  ’c = 155 kPa  1 -  3  ’ 1 /  ’ 3 0 10 20 30 40 50 0 2 4 6 8 101214161820 u(kPa)  a(%) Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 275 De um modo ge al e i ica-se que a o ma das cu as ensão-de o mação ela i as à ensão de des io (  1-  3) são semelhan es às ípicas de solos no malmen e consolidados sem g ande p onunciamen o de um pico, ou seja com uma passagem ela i amen e g adual en e os designados es ados de cedência e de o u a. Quan o às cu as ela i as à obliquidade das ensões e e i as (  '1/  '3), com exceção das ob idas pa a 4,0 m de p o undidade, e i ica-se que, nos casos em que é possí el compa a , exis e uma endência de os alo es de σ’1/σ’3 mais ele ados co esponde em às ensões de consolidação mais al as. Em dois casos (4,3 m e 17,3 m co esponden es às ensões de consolidação mais ele adas) e i ica-se um compo amen o de ce o modo anómalo, já em ases apa en emen e pós-pico, nas quais são iden i icá eis episódios ab up os de c escimen o acen uado de σ1-σ3 sem que se islumb em compo amen os homólogos, que nos g á icos (  ' 1/  ' 3) s εa que nos g á icos u s εa. 7.7.2.2 Pa âme os de esis ência em ensões e e i as Nas Figu as 7.34 a 7.37 ap esen am-se as aje ó ias de ensões e e i as dos ensaios e e uados pa a cada ho izon e es udado, num diag ama s’ s , sendo s’ = (  ’1+  ’3)/2 e = (  1-  3)/2. São ambém ap esen adas as en ol en es de o u a conside ando o c i é io pa a a sua de inição aquela que se baseia nos pon os co esponden es aos máximos excessos de p essão neu a, ou, não ha endo diminuição do excesso de p essão neu a, escolhendo os pon os em que há endência pa a a sua es abilização, como já oi cuidadosamen e discu ido e jus i icado em 6.2.2.2. De e no en an o e e i -se que, pa a odas as p o undidades, a en ol en e de o u a oi o çada a passa na o igem. No ho izon e dos 4,3 m de p o undidade oi apenas conside ado o pon o (s’, ) co esponden e ao ensaio ealizado com  ’c de 24 kPa, uma ez que o ou o ensaio disponí el (  ’c = 96 kPa) ap esen a a um alo de A na o u a ano malmen e al o (que se á discu ido em 7.7.3.3.2). Es e esul ado, p o a elmen e explicado pelo ac o de a ase de consolidação não e sido bem conseguida, sendo o p o e e subme ido ao co e num es ado subconsolidado com consequen es excesso de p essão neu a não con olados, ez com que osse excluído pa a a ob enção da en ol en e de o u a. Se osse conside ado, endo em con a que nes e caso a o u a é con olada pela in lexão do diag ama s’- e não pelo alo máximo do u, e ia in luenciado o esul ado. Pa a a p o undidade 20,2 m, dadas as semelhanças nas ca a e ís icas do solo, o am a ados em conjun o dois ensaios iaxiais ealizados a 20,2 m e um a 22,7 m de p o undidade. Capí ulo 7 276 a) b) c) d) e) Figu a 7.47 – T aje ó ia de ensões o ais e e e i as e en ol en e de o u a nos ensaios de comp essão iaxial ealizados sob e amos as ecolhidas a 4,30 m de p o undidade. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 02468101214161820  1-  3(kPa)  a(%) 0 1 2 3 4 5 02468101214161820  '1/  '3  a(%) 0 10 20 30 40 50 02468101214161820 u(kPa)  a(%) 0 10 20 30 40 02468101214161820 (kPa)  a(%) 0 10 20 30 40 0 20406080100 (kPa) s' (kPa)  ' = 37,0° c' = 0 kPa  ’c = 24 kPa  ’c = 96 kPa linha K linha K0 Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 277 a) b) c) d) e) Figu a 7.48 – T aje ó ia de ensões o ais e e e i as e en ol en e de o u a nos ensaios de comp essão iaxial ealizados sob e amos as ecolhidas a 16,0 m de p o undidade. 0 40 80 120 160 200 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 1-3(kPa)  a(%) 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 '1/ '3  a(%) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 2 4 6 8 10121416182022 u(kPa)  a(%) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0246810121416182022 (kPa)  a(%) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 40 80 120 160 (kPa) s' (kPa)  ' = 39,0º c' = 0 kPa  ’c = 95 kPa  ’c = 190 kPa linha K linha K0 Capí ulo 7 278 a) b) c) d) e) Figu a 7.49 – T aje ó ia de ensões o ais e e e i as e en ol en e de o u a nos ensaios de comp essão iaxial ealizados sob e amos as ecolhidas a 17,3 m de p o undidade. 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 02468101214161820  1-  3(kPa)  a(%) 0 1 2 3 4 0 2 4 6 8 101214161820  '1/  '3  a(%) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 02468101214161820 u(kPa)  a(%) 0 40 80 120 160 200 240 02468101214161820 (kPa)  a(%) 0 40 80 120 160 200 240 0 100 200 300 400 500 (kPa) s' (kPa)  ' = 35,0° c' = 0 kPa  ’c = 120 kPa  ’c = 240 kPa  ’c = 410 kPa linha K linha K0 Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 279 a) b) c) a) d) e) Figu a 7.50 – T aje ó ia de ensões o ais e e e i as e en ol en e de o u a nos ensaios de comp essão iaxial ealizados sob e amos as ecolhidas a 20,2 m e 22,7 m de p o undidade. 0 100 200 300 400 500 02468101214161820  1-  3(kPa)  a(%) 0 1 2 3 4 5 02468101214161820  '1/  '3  a(%) 0 40 80 120 160 200 240 02468101214161820 u(kPa)  a(%) 0 50 100 150 200 250 02468101214161820 (kPa)  a(%) 0 50 100 150 200 250 0 100 200 300 400 500 600 (kPa) s' (kPa)  ' = 37,0° c' = 0 kPa  ’c = 085 kPa  ’c = 155 kPa  ’c = 568 kPa linha K linha K0 Capí ulo 7 280 Os esul ados dos ensaios ap esen ados não e idenciam di e enças signi ica i as de compo amen o em elação aos pa âme os de esis ência em ensões e e i as. O ângulo de esis ência ao co e assume alo es comp eendidos en e 35º e 39º e coesão nula. O Quad o 7.17 esume os esul ados ob idos ao conside a as amos as ag upadas po p o undidade. Quad o 7.17 – Resul ados ob idos pa a a coesão e e i a e pa a o ângulo de esis ência ao co e em ensaios iaxiais de comp essão ealizados sob e amos as in ac as P o undidade (m) Tipo  ’ c (kPa) c’ (kPa)  ’ (º) 4,1 – 4,5 CK0U 24 0 37,0 CK0U 96 15,8 – 16,2 CK0U 95 0 39,0 CK0U 190 17,4 – 18,0 CK0U 120 0 35,0 CK0U 240 CK0U 410 20,0 – 20,4 CIU 85 0 37,0 CK0U 568 22,5 – 22,9 CK0U 155 Analisando os esul ados ap esen ados pode conclui -se que, pa a as p o undidades es udadas, o solo em ca a e ís icas semelhan es. Com e ei o, os pa âme os de esis ência em ensões e e i as são sensi elmen e iguais pa a as di e en es p o undidades. Pelo expos o, op ou-se po es abelece uma en ol en e de o u a a pa i da análise do conjun o de esul ados, como mos a a Figu a 7.51, a que co esponde um ângulo de esis ência ao co e de 36,4 º e coesão e e i a nula. Impo a e e i que o alo ob ido pa a o ângulo de esis ência ao co e co esponde a o ça a e a a passa na o igem, pa a não ob e coesão e e i a nega i a, que não e ia qualque signi icado ísico. Embo a o ângulo de esis ência ao co e possa se conside ado ele ado pa a es es solos, e i ica- se que di e sos au o es como Aguia (1992), Ca alho (2002), Boni o (2008) e Coelho (2000) ob i e am alo es da mesma o dem de g andeza em solos po ugueses semelhan es. Es e alo pode se em pa e jus i icado pela pe cen agem ele ada da ação sil osa, con e indo ao solo uma esis ência a í ica ele ada. Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 281 Figu a 7.51 – En ol en es de o u a nos ensaios iaxiais de comp essão ealizados sob e amos as ecolhidas a 4,3, 16,0, 17,3, 20,2 e 22,7 m de p o undidade. 7.7.2.3 Pa âme os de esis ência em ensões o ais 7.7.2.3.1 Resis ência não d enada A esis ência não d enada oi calculada a a és da exp essão 6.2 ado ando como c i é io de o u a aquele que se baseia nos pon os co esponden es ao pico do excesso de p essão neu a. Os esul ados ob idos ap esen am-se na Figu a 7.52, onde se mos a ambém o limi e in e io que pode se conside ado pa a a e olução em p o undidade da esis ência não d enada endo po base os esul ados ob idos nos ensaios iaxiais onde a ensão de consolidação oi p óxima da ensão e e i a e ical de epouso. A análise da igu a pe mi e e i ica que em pon os si uados à mesma p o undidade, co esponden es a ensaios ealizados em di e en es p o e es da mesma amos a com dis in as ensões de consolidação, se ob i e am alo es di e en es pa a a esis ência não d enada, como e a de espe a . 0 50 100 150 200 250 300 0 100 200 300 400 500 600 (kPa) s' (kPa) Sé ie5 Sé ie4 Sé ie9 Sé ie10 Sé ie8 Sé ie6 Sé ie7 Sé ie2 Sé ie3 Sé ie1 Sé ie11  ' = 36,4° c' = 0 kPa R2= 0,99  ’c = 24 kPa  ’c = 96 kPa  ’c = 95 kPa  ’c = 190 kPa  ’c = 120 kPa  ’c = 240 kPa  ’c = 410 kPa  ’c = 085 kPa  ’c = 155 kPa  ’c = 568 kPa linha K Capí ulo 7 288 ep esen adas nas Figu as 7.56 a) e c), onde o índice c indica o u a úl ima nos es ados c í icos. O símbolo M é equi alen e a ∅󰆒 e  ep esen a os g adien es da LEC e da LCN iso ópica. Uma ez que os pa âme os e M são p op iedades in ínsecas dos ma e iais, podem se conside ados cons an es pa a um dado solo. Num ensaio iaxial com de o mação axial de comp essão, o pa âme o M elaciona-se com ∅󰆒 a a és da seguin e exp essão: ∅󰆓 ∅󰆓 (7.8) Como e e e Coelho (2000), es es concei os o am desen ol idos pa a condições pa icula es de consolidação e solici ação de solos. No en an o, em-se p ocu ado e i ica a aplicabilidade des es concei os a condições di e en es das o iginais, ab angendo, em pa icula , as si uações de consolidação aniso ópica e co e em ex ensão. Ainda que os p incípios subjacen es ao es abelecimen o da Teo ia do Es ado C í ico sejam, em ge al, obse ados nos p og amas de ensaio desen ol idos, com esse obje i o, po di e en es au o es, es es ap esen am di e en es ap oximações pa a o es udo do compo amen o dos solos du an e o co e. Em elação ao ipo de consolidação, A kinson e al. (1978) conside am a consolidação aniso ópica como um ipo pa icula de solici ação, de inida po uma elação cons an e, do ipo:  󰆓󰇛󰇜  (7.9) Es e ipo de consolidação modi ica o es ado da amos a en e a LEC e a LCN. A linha de inida du an e a consolidação aniso ópica pa a ensões nunca an es expe imen adas, designada po linha de comp essão no mal aniso ópica (LCNA), p oje a-se no plano (  , ln p’) como uma linha e a, si uada en e a LEC e a LCN e com o mesmo decli e des as, desc i a pela equação: 󰆒 (7.10) Na Figu a 7.58 ep esen am-se as linhas do es ado c í ico (LEC), de comp essão no mal (LCN) e comp essão no mal aniso ópica (LCNA). Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 289 a) b) Figu a 7.58 – Rep esen ação das linhas do es ado c í ico (LEC), de comp essão no mal (LCN) e comp essão no mal aniso ópica (LCNA): a) no plano (q, p’); b) no plano (  , p’) (A kinson e al., 1978). Como já oi e e ido, no p esen e abalho o am execu ados 8 ensaios iaxiais de comp essão consolidados aniso opicamen e. Inicialmen e, pa a e i ica se em odos os ensaios se a ingiu o es ado c í ico, is o é, se con inuam a so e dis o ção num es ado cons an e, são ap esen adas na Figu a 7.59 as aje ó ias de ensões du an e o co e no plano (q,  a) e (p’,q). A análise da igu a pe mi e conclui que na gene alidade odos os ensaios a ingi am o es ado c í ico, com exceção do e e uado com ensão de consolidação de 568 kPa. Ve i ica-se ambém que a aje ó ia de ensões desen ol ida du an e o co e pela amos a subme ida a um ensaio CIU, com ensão de consolidação de 85 kPa, não ap esen a um desen ol imen o simila aos es an es ensaios. Pelo expos o, es es dois ensaios não se ão conside ados na análise. LCNA LCN LCNA Capí ulo 7 290 a) b) Figu a 7.59 – T aje ó ia de ensões du an e o co e ob ida nos ensaios iaxiais: a) no plano (q,  a); b) no plano (p’,q). Na Figu a 7.60 ap esen am-se as linhas LCNA e LEC, de inidas com base nos esul ados dos ensaios ealizados sob e amos as consolidadas aniso opicamen e. Tendo em conside ação que os ensaios execu ados sob e as amos as e i adas à p o undidade de 4,3 m co espondem a um ipo de solo com compo amen o di e en e do es an e no que conce ne ao alo de K0, o am açadas duas linhas no mais de comp essão, LNCA1 e LNCA2. Simpli icadamen e, pa a a de inição da linha dos es ados c í icos (LEC) odos os ensaios o am conside ados uma ez que, no es ado c í ico, endiam pa a o mesmo ho izon e. A equação da LEC ilus ada na Figu a 7.60 é: 1,417󰆒 (7.11) 2,20,0016ln′ (7.12) ep esen adas nas Figu as 7.47 b) e c), espe i amen e. Des a o ma, a LEC ca ac e iza-se pelos pa âme os M = 1,417;  = 2,2 e  = 0,0016. Es es pa âme os co espondem a um ângulo de esis ência ao co e c í ico de 35º. 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 0 4 8 1216202428 q(kPa)  a' (kPa) 0 100 200 300 400 500 p' (kPa) Sé ie5 Sé ie4 Sé ie9 Sé ie10 Sé ie8 Sé ie6 Sé ie7 Sé ie2 Sé ie3 Sé ie1  ’c = 24 kPa  ’c = 96 kPa  ’c = 95 kPa  ’c = 190 kPa  ’c = 120 kPa  ’c = 240 kPa  ’c = 410 kPa  ’c = 085 kPa  ’c = 155 kPa  ’ c = 568 kPa Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 291 a) b) c) d) Figu a 7.60 – T aje ó ia de ensões e linhas dos es ados c í icos (LEC) e comp essão no mal (LCNA) ob ida a pa i dos ensaios iaxiais: a) no plano (q,  a); b) no plano (p’,q); c) no plano (  lnp’); d) no plano (  p’). 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 0 4 8 1216202428 q(kPa)  a (kPa) Sé ie5 Sé ie4 Sé ie14 Sé ie13 Sé ie8 Sé ie6 Sé ie3 Sé ie1 24 kPa 96 kPa 95 kPa 190 kPa 120 kPa 240 kPa 155 kPa  'c : 410 kPa 1,50 1,75 2,00 2,25 2,50 20 54 146 394  = 1 + e lnp' (kPa) LCNA1  = 2,4-0,004lnp' R2= 1,00 LCNA2  = 2,2-0,001lnp' R2= 0,50 LEC  = 2,2-0,0016lnp' R2= 0,61 0 100 200 300 400 p' (kPa) LEC q= 1,417p' R2= 0,99 LCNA1 K0=0,75 LCNA2 K0= 0,6 0 100 200 300 400 p' (kPa) LEC LCNA2 LCNA1 Capí ulo 7 292 Ve i ica-se assim, de aco do com os esul ados expe imen ais, que o ângulo de esis ência ao co e c í ico ap esen a alo es ela i amen e ele ados. No en an o, a magni ude dos alo es encon ados, se su p eende ace à ele ada plas icidade do solo na u al, pa ece compa í el com a sua composição g anulomé ica p edominan emen e sil osa, a qual con e e a ele ada componen e a í ica da esis ência. A no malização das ensões ou dos olumes especí icos iniciais pode se mui o ú il quando se p e ende compa a esul ados de ensaios com di e en es ensões de consolidação ou com di e en es olumes especí icos iniciais. Com a no malização é possí el ob e uma ep esen ação mais simples e ú il. A Figu a 7.61 mos a a LEC e a LCNA num g á ico de eixos q/ p’c e p’/ p’c, is o é, no malizados em elação à p essão equi alen e p’c. Figu a 7.61 – No malização da LEC e da LNCA em elação a p’c. A igu a ap esen a as p ojeções no plano p'/p'c-q/p'c dos caminhos de ensões seguidos, du an e a ase de co e, sendo e iden e que a supe ície não é cla amen e es abelecida. No en an o, pode e i ica -se que p a icamen e odas as amos as endem inequi ocamen e pa a a LEC, com exceção da amos a com  ’c = 24 kPa, em que a aje ó ia de ensões a ul apassa. 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 q / p'c p' / p'c Sé ie6 Sé ie7 Sé ie10 Sé ie9 Sé ie5 Sé ie1 Sé ie3 Sé ie4 1 M LEC  ’c = 24 kPa  ’c = 96 kPa  ’c = 95 kPa  ’c = 190 kPa  ’c = 120 kPa  ’c = 240 kPa  ’c = 155 kPa  ’c = 410 kPa Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 293 7.7.3 RESULTADOS DOS ENSAIOS DE EXTENSÃO TRIAXIAL 7.7.3.1 Pa âme os de esis ência em ensões e e i as Como já oi e e ido, o am ealizados dois ensaios de ex ensão usando a câma a de S ess-Pa h (Viana da Fonseca, 1996). Os ensaios o am ealizados com consolidação K0 após a consolidação iso ópica das amos as. A Figu a 7.62 mos a a ensão de des io (  1-  3) e a obliquidade das ensões e e i as p incipais(  '1/  '3) em unção da ex ensão axial (  a), e na Figu a 7.63 mos am-se os excessos de p essão neu a ge ados du an e o co e. a) b) Figu a 7.62 – Resul ados dos ensaios de ex ensão iaxial: a) ensão de des io (  1-  3) s ex ensão axial (  a); b) obliquidade das ensões e e i as p incipais (  '1/  '3) s ex ensão axial (  a). Figu a 7.63 – Excesso de p essão neu a (u) s ex ensão axial (  a) ob idos nos ensaios de ex ensão iaxial. -130 -110 -90 -70 -50 -30 -10 10 30 -20-16-12-8-40  1-  3(kPa)  a(%) Sé ie2 Sé ie1 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 -20-16-12-8-40  '1/  '3(kPa)  a(%) Sé ie2 Sé ie1 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 -20-16-12-8-40 u(kPa)  a(%)  ’c = 95 kPa  ’c = 284 kPa  ’c = 95 kPa  ’c = 284 kPa Capí ulo 7 294 A e olução da ensão de des io, da obliquidade de ensões e e i as p incipais e do excesso de p essão neu a é bas an e semelhan e no que conce ne ao alo da ex ensão axial onde es es pa âme os assumem o alo máximo, pelo que a conside ação de um ou de ou o c i é io de o u a não i á com ce eza in luencia os esul ados ob idos. Na Figu a 7.64 ap esen a-se as aje ó ias de ensões e e i as dos ensaios e e uados, num diag ama s’ s . É ambém ap esen ada a en ol en e de o u a. Figu a 7.64 – T aje ó ias de ensões e e i as no espaço s’, em ensaios de ex ensão iaxial. A en ol en e de o u a ob ida a pa i da análise dos dois ensaios de ex ensão iaxial co esponde um ângulo de esis ência ao co e de 23 º e coesão e e i a nula. À semelhança do e e uado no es udo dos ensaios de comp essão iaxiais, impo a salien a que o alo ob ido pa a o ângulo de esis ência ao co e co esponde a o ça a e a a passa na o igem. A compa ação dos esul ados ob idos pa a o ângulo de esis ência ao co e em ensaios de comp essão e ex ensão iaxial pe mi e conclui que o alo de  ’ em comp essão é bas an e mais ele ado do que o ob ido em ex ensão. O quocien e en e os ângulos de esis ência ao co e em comp essão e em ex ensão é de 1,58, esul ado da mesma o dem de g andeza dos ob idos po Aguia (1992) e Ca alho (2002). -100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 0 50 100 150 200 250 (kPa) s' (kPa) Sé ie2 Sé ie1 Sé ie3 Sé ie4  ' = 23° c' = 0 kPa R2= 0,98  ’c = 95 kPa  ’c = 284 kPa linha K linha K0 Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 295 7.7.3.2 Pa âme os de esis ência em ensões o ais 7.7.3.2.1 Resis ência não d enada A esis ência não d enada oi calculada a a és da exp essão 6.2 ado ando como c i é io de o u a aquele que se baseia nos pon os co esponden es ao pico do excesso de p essão neu a. A Figu a 7.65a) mos a os esul ados ob idos pa a a esis ência não d enada em p o undidade e o limi e que pode se conside ado pa a a sua e olução em p o undidade endo po base o esul ado ob ido no ensaio iaxial onde a ensão de consolidação oi p óxima da ensão e e i a e ical de epouso. Embo a só se disponha de dois esul ados, pa ece ha e e idência de que a esis ência não d enada ob ida a a és dos ensaios de ex ensão iaxial é in e io à ob ida em ensaios de comp essão iaxial. Dada a ele ada dependência des e pa âme o com a ensão e e i a de consolidação do ensaio, ep esen a-se na Figu a 7.65b) a sua e olução com essa ensão. A obse ação da igu a pe mi e conclui que cu c esce linea men e com  ’c, sendo a azão en e os dois pa âme os de 0,22, mos ando que os solos em es udo são no malmen e consolidados (Ladd e al., 1977; Ma os Fe nandes, 2006), como se ia de espe a . a) b) Figu a 7.65 – Va iação da esis ência não d enada: a) em p o undidade; b) com a ensão e e i a de consolidação do ensaio, em ensaios de ex ensão iaxial. 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 0255075 p o undidade (m) cu(kPa) Sé ie2 Sé ie4 cu/  ' 0 =0,25  'c>  ' 0  'c≈  ' 0 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 325 0 20406080  'c(kPa) cu (kPa) cu/  'c=0,22 Capí ulo 7 296 7.7.3.2.2 Pa âme o A de Skemp on A Figu a 7.66 mos a a elação en e os alo es de cu /  ’c e o pa âme o A ob ido nos ensaios de ex ensão iaxial. Figu a 7.66 – Relação en e a azão cu /’c e o pa âme o A de Skemp on pa a os esul ados de ensaios de ex ensão iaxial. A análise da igu a mos a que o alo de cu /  ’c ende a se mais baixo pa a maio es alo es de A . Como e a de espe a , o alo de A ob ido a a és dos ensaios de ex ensão iaxial é supe io ao ob ido em ensaios de comp essão iaxial. 7.7.3.2.3 Exp essão eó ica De o ma análoga ao e e uado pa a os esul ados de ensaios de comp essão, o am de e minados os alo es da esis ência não d enada em unção da p o undidade, pa indo da aplicação da exp essão (Ma os Fe nandes, 2006): 󰆒∅󰆒 ∅󰆓∅󰆒′∅󰆒 ∅󰆓∅󰆒 (7.13) u ilizando os alo es dos pa âme os de esis ência em ensões e e i as em ex ensão ap esen ados an e io men e, que o am de 23 º pa a o ângulo de esis ência ao co e e coesão e e i a nula, as ensões e e i as e icais em epouso, pa a K0 o alo de 0,6 e omando como alo es do pa âme o A 0,75 e 0,78, de aco do com o calculado em 7.7.4.2.2. 0,15 0,20 0,25 0,30 0,9 0,91 0,92 0,93 0,94 0,95 0,96 cu/  'c A Sé ie1 Sé ie4  ’c = 284 kPa  ’c = 95 kPa Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 297 A Figu a 5.40 mos a os esul ados expe imen ais ap esen ados an e io men e e os que se ob i e am po aplicação da exp essão 5.18. Figu a 7.67 – Valo es eó icos e alo es expe imen ais da esis ência não d enada em ensaios de comp essão iaxial. Como e a espe ado, a igu a mos a uma boa conco dância en e os alo es ob idos pa a a esis ência não d enada nos ensaios de ex ensão iaxial e os calculados a pa i dos pa âme os de esis ência em ensões e e i as e das ensões e e i as e icais de epouso. 7.7.3.2.4 A aliação da aniso opia da esis ência não d enada Pa a o ho izon e de 16,0 m o am ensaidas duas amos as com a mesma ensão e e i a de consolidação (  ’c = 95 kPa), uma sujei a a um ensaio de ex ensão iaxial e a ou a a um ensaio de comp essão iaial. Pa a es e ho izon e oi calculada a medida da aniso opia induzida do solo em e mos de esis ência não d enada (ks) a a és da exp essão: 󰇛󰇜 󰇛󰇜 (7.14) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 0 1020304050607080 p o undidade (m) cu(kPa) Sé ie24 Sé ie23 Sé ie2 Sé ie26  'c≈  ' 0 alo eó ico (K0=0,60;A =0,75;  '=23º)  'c≈2  ' 0 alo eó ico (K0=0,60;A =0,78;  '=23º)  ’ c ≈  ’ 0 Capí ulo 8 304 Figu a 8.1 – Plan a do Campo Expe imen al com a localização ela i a dos ensaios ealizados ( o og a ia da au o a). 8.2 ENSAIO COM O DILATÓMETRO MARCHETTI (DMT) 8.2.1 METODOLOGIA O ensaio dila omé ico oi desen ol ido em I ália pelo P o esso Sil ano Ma che i, in es igado esponsá el pela conceção e cons ução do equipamen o como ambém pela o mulação dos concei os básicos associados à sua in e p e ação (Ma che i, 1975, 1980, 1997). Es a écnica desen ol ida na década de 1970 oi no malizada na Eu opa no Eu ocódigo 7 – Pa e 2 (2007). O equipamen o necessá io à ealização do ensaio consis e num sis ema de c a ação, numa lâmina dila omé ica, uma unidade de con olo de p essão (do ada de um sinal acús ico), um cabo elé ico, um sis ema de calib ação e uma unidade de p essão. Na Figu a 8.2 es ão ep esen ados os componen es desc i os. u o de sondagem SCPTU1 SCPTU2 DMT 1 m FVT SCPTU1 u o de sondagem S1 FVT SCPTU2 DMT u o de sondagem S1A FVT Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 305 a) b) c) d) e) Figu a 8.2 – Equipamen o necessá io pa a a ealização do ensaio DMT: a) sis ema de c a ação; b) unidade de con olo de p essão, cabo elé ico e unidade de p essão; c) em de a as; d) unidade de con olo de p essão; e) lâmina dila omé ica ( o og a ias da au o a). Capí ulo 8 306 O p ocedimen o do ensaio, con o me ecomendação da ASTM Sub-Commi ee D 180210 (1986), consis e na pene ação de uma lâmina dila omé ica e icalmen e no in e io da massa de solo, u ilizando p e e encialmen e um sis ema hid áulico de c a ação. A pene ação é in e ompida a cada 20 cm, p ocedendo-se imedia amen e à expansão da memb ana de aço (dia agma). A expansão da memb ana pe mi e a ob encão de ês lei u as: i) lei u a A, co esponde ao momen o em que a memb ana deixa de es a em con a o com o disco senso onde se encon a alojada, equi alendo a um deslocamen o de 0,05mm; ii) lei u a B, co esponde ao momen o em que o cen o da memb ana se desloca 1,1 mm na di eção no mal ao plano da mesma; iii) lei u a C, co esponde ao momen o em que, em desca ga len a, a memb ana ol a a es a em con ac o com o disco senso . Após e e uadas as lei u as A, B e C, p ocede-se a uma co eção em unção da igidez da memb ana e de e mina-se a p essão inicial da expansão da memb ana (p0), a p essão inal da expansão da memb ana (p1) e a p essão inal na desca ga (p2). A de e minação des as p essões é ealizada u ilizando seguin es exp essões: 1,05󰇛∆󰇜0,05󰇛∆󰇜 (8.1) ∆ (8.2) ∆ (8.3) em que A eB são co eções e e uadas de ido à igidez da memb ana, A, B e C são lei u as e e uadas no decu so do ensaio e Zm é o ze o do manóme o de medição de p essão. A pa i des as p essões calculam-se os ês seguin es pa âme os, designados po índice do ma e ial, módulo dila omé ico e índice de ensão ho izon al, espe i amen e:   (8.4) 34,7󰇛󰇜 (8.5)   󰆓 (8.6) em que u0 é o alo da p essão neu a de equilíb io e  ’ 0 é a ensão e e i a e ical de epouso à p o undidade do ensaio. Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 307 8.2.2 RESULTADOS No campo expe imen al oi ealizado um ensaio dila omé ico localizado o mais p óximo possí el dos ensaios SCPTU e do local onde o am ecolhidas as amos as, como se pode obse a na Figu a 8.1. Ma che i (1980) es abeleceu um conjun o de co elações empí icas en e os índices dila omé icos (IDMT, EDMT e KDMT – odos eles unção das p essões acima e e enciadas) e as p incipais p op iedades de compo amen o do solo. Os esul ados ob idos são ap esen ados na Figu a 8.3. a) b) c) Figu a 8.3 – Resul ados ob idos no ensaio DMT: a) índice do ma e ial; b) módulo dila omé ico; c) índice de ensão ho izon al. 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 0123456 p o undidade (m) IDMT 0 4 8 12 16 EDMT (MPa) 0 4 8 12 16 KDMT Capí ulo 8 308 8.2.3 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS E ESTADO DE TENSÃO 8.2.3.1 Iden i icação es a ig á ica do subsolo O ensaio com o dila óme o de Ma che i não pe mi e a ecolha de amos as. No en an o, não impede de es abelece um pe il es a ig á ico dos solos a a essados com base no índice do ma e ial, IDMT. Ve i ica-se que há uma ele ada p ecisão na co elação de IDMT com a g anulome ia do solo, como mos a o Quad o 8.1 (Ma che i, 1980). Quad o 8.1 – Classi icação de solos a pa i do índice do ma e ial, IDMT, do DMT (Ma che i, 1980) A gilas Sil es A eias Sensí eis No mais Sil osas A gilosos Pu os A enosos Sil osas Pu as IDMT<0,1 0,1<IDMT<0,35 0,35<IDMT<0,6 0,6<IDMT<0,9 0,9<IDMT<1,2 1,2<IDMT<1,8 1,8<IDMT<3,3 3,3>IDMT Na Figu a 8.4 ep esen a-se es a classi icação aplicada ao caso em es udo. Ve i ica-se que podem se iden i icadas ês zonas de solos a gilosos (sensí eis, no mais ou sil osos) e sil o-a gilosos, espe i amen e, en e os 1,5 m e 4,5 m, os 6,0 m e 8,3 m e a pa i dos 14,0 m. Nos es an es ho izon es os sil es (pu os ou a enosos) e as a eias (sil osas ou pu as) p edominam. A análise da classi icação de solos pe mi e iden i ica uma zona de sil es a enosos e (ou) a eias sil osa, comp eendida en e os 4,5 m e os 14,0 m de p o undidade. Des a o ma, à semelhança do e e uado no Capí ulo 7, nos pon os seguin es se ão apenas ap esen ados os esul ados pa a p o undidades in e io es a 4,5 m e supe io es a 14,0 m. Figu a 8.4 – Classi icação do solo com base no índice do ma e ial (IDMT). 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 0123456 p o undidade (m) IDMT a g ilas sil es a eias Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 309 8.2.3.2 Peso olúmico,  Ma che i & C apps (1981) es abelece am o diag ama que se ap esen a na Figu a 8.5 baseado nos alo es de IDMT e EDMT, que pe mi e uma es ima i a do peso olúmico do solo. A expe iência em solos po ugueses con i ma a g ande p ecisão (± 1kN/m3) na a aliação des e pa âme o (C uz, 1995). Figu a 8.5 – Classi icação do solo e es ima i a de  /  w com base no índice do ma é ia e no módulo dila omé ico (adap ado de Ma che i e C apps, 1981). Mais a de, Mayne e al. (2001) ap esen a a seguin e exp essão pa a es ima o peso olúmico do solo a pa i do índice dila omé ico e do módulo dila omé ico: 1,12  󰇡    󰇢 , 󰇛  󰇜 , (8.7)  Na Figu a 8.6 ap esen a-se o alo do peso olúmico do depósi o es imado a pa i da equação 8.7. Capí ulo 8 310 Figu a 8.6 – E olução em p o undidade do peso olúmico do solo es imado a pa i do ensaio DMT (equação 8.7). Ve i ica-se que nos ho izon es co esponden es aos solos moles (a gilas e sil es a gilosos) o alo médio do peso olúmico aumen a ligei amen e em p o undidade, passando de um alo médio de 15,2 kN/m3, pa a p o undidade a é os 4,5 m, pa a 16,0 kN/m3, pa a p o undidades supe io es a 14,0 m. 8.2.3.3 Coe icien e de impulso em epouso, K0 Ma che i (1980) co elaciona o coe icien e de impulso em epouso com o índice de ensão ho izon al a a és da seguin e exp essão: 󰇡 , 󰇢,0,6 (8.8)  Jamiolkowski e al. (1988) ecomendam a limi ação da exp essão an e io men e e e ida a solos b andos a medianamen e du os, que ap esen em alo es de IDMT in e io es a 1,2. Powell & Uglow (1988), depois de execu a em ensaios SBPT e DMT em solos a gilosos b andos a médios e sob econsolidados, suge i am uma di isão en e a gilas ecen es (idade in e io a 60 mil anos) e a gilas en elhecidas (idade supe io a 70 milhões de anos), não azendo qualque 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 12 13 14 15 16 17 18 19 20 p o undidade (m)  (kPa) Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 311 suges ão pa a idades in e médias. Assim, pa a o caso em es udo (a gilas ecen es) os au o es p opõem a exp essão: 0,34 ,  (8.9)  O índice de ensão ho izon al es á di e amen e elacionado com a his ó ia de ensões já aplicadas ao solo. Des a o ma, em solos no malmen e consolidados es e índice é cons an e em p o undidade assumindo alo es que oscilam en e 1,8 e 2,3. Em solos sob econsolidados o alo de KDMT é supe io a 2,0 e diminui com o aumen o da p o undidade. A Figu a 8.7 ap esen a o índice de ensão ho izon al e o coe icien e de impulso em epouso de e minado a a és das exp essões acima e e idas. a) b) Figu a 8.7 – E olução em p o undidade do: a) índice de ensão ho izon al; b) coe icien e de impulso em epouso ob ido a pa i do índice de ensão ho izon al. Pode e i ica -se que pa a p o undidades supe io es a 14,0 m o alo do índice de ensão ho izon al a ia en e os limi es acima e e idos e que nesses casos o coe icien e de impulso em epouso é p a icamen e cons an e em p o undidade oscilando en e 0,46 e 0,60, quando de e minado a a és do modelo de eg essão ap esen ado po Powell & Uglow (1988), e en e 0,50 e 0,70, quando de e minados a a és da exp essão p opos a po Ma che i (1980). 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 0246810121416 p o undidade (m) KDMT 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 p o undidade (m) K0 Ma che i(1980)_exp.(8.8) Powell&Uglow(1988)_exp.(8.9) in e alo de a iação pa a solos no malmen e consolidados Capí ulo 8 312 Nos p imei os 4,5 m de p o undidade o alo de K0 é supe io , e le indo a c os a dessecada com p op iedades di e en es do es o do depósi o, de endo se sal agua dado o ac o de a es ima i a de K0 a a és dos esul ados ob idos no ensaio DMT e meno p ecisão nas zonas sob econsolidadas dos depósi os. Na c os a sob econsolidada, de ido à sucção da água nos po os, as ensões e e i as e ical e ho izon al endem a se mui o p óximas, logo K0 de e se p óximo da unidade, como se e i ica na aplicação da exp essão p opos a po Powell & Uglow (1988). Nes e ho izon e a exp essão desen ol ida po Ma che i (1980) não e le e o compo amen o des es solos. 8.2.3.4 G au de sob econsolidação, ROC Ma che i (1980) suge e que o pe il de a iação do índice de ensão ho izon al, K DMT, com a p o undidade pode se i de indica i o da his ó ia de ensão do solo. Reconhecendo o pad ão de a iação de KDMT, Ma che i (1980), mos ou a dependência en e o g au de sob econsolidação e o coe icien e de impulso a a és da equação: 󰇛0,5󰇜, (8.10) O au o es ingiu a u ilização da equação a solos com IDMT en e 0,2 e 2,0. A equação em ainda um campo de aplicação es ingido a solos com his ó ias de ensões simples e que não enham sido sujei os a enómenos de en elhecimen o, cimen ação ou endu ecimen o ixo ópico, os quais a acon ece em, p omo em alo es sob es imados. Na li e a u a in e nacional podem se encon adas á ias co elações semelhan es à ap esen ada po Ma che i (1980). Powell & Uglow (1988), pa a a gilas jo ens, suge em: 󰇛0,24󰇜, (8.11) Lunne e al. (1989) p opõem as seguin es co elações, a aplica a solos a gilosos, com um g au de ince eza de ce ca de 30%: 󰇛0,30󰇜,  pa a  ′ ⁄0,8  (8.12)  󰇛0,27󰇜,  pa a  ′ ⁄0,8 (8.13) Kamei & Iwasaki (1994), com base numa ex ensa base de dados, ap esen am um modelo de eg essão mui o semelhan e à equação p opos a po Ma che i (1980): Alu iões Sil o-A gilosos Moles de Po ugal – Pa ame ização pa a o Dimensionamen o de Es u u as Geo écnicas 313 0,34 ,󰇛0,47󰇜, (8.14) Na Figu a 8.8 ep esen a-se a a iação do g au de sob econsolidação em p o undidade segundo as á ias p opos as ap esen adas. Figu a 8.8 – E olução em p o undidade do g au de sob econsolidação ob ido a pa i dos esul ados do DMT. Pode e i ica -se que a exp essão p opos a po Ma che i (1980) o nece o limi e supe io e a ap esen ada po Powell & Uglow (1988) o limi e in e io do alo do ROC. Conclui-se que as p opos as de Ma che i (1980) e de Kamei & Iwasaki (1994) ap esen am alo es mui o semelhan es e as ap esen adas po Powell & Uglow (1988) e Lunne e al. (1989) ambém o necem alo es mui o pa ecidos do ROC. No en an o, os alo es ob idos nes as úl imas pa a p o undidades supe io es a 14,0 m não são e ossímeis com o que se ia de espe a pa a es es solos, o necendo alo es in e io es à unidade. A endência assumida pelos alo es do ROC obidos a pa i das p opos as de Ma che i (1980) e de Kamei & Iwasaki (1994) é semelhan e, pelo que se pode conclui que es e assume um alo que oscila en e 1,0 e 2,0 pa a p o undidades supe io es a 14 m, sendo mais ele ados na camada supe icial co esponden e à dessecação do solo. 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 0123456789 p o undidade (m) ROC Ma che i (1980) Powell & Uglow (1988) Lunne e al. (1989) Kamei & Iwasaki (1994) Capí ulo 8 320 Na Figu a 8.13 es ão ep esen ados os componen es necessá ios à ealização do ensaio. a) b) c) d) e) ) Figu a 8.13 – Equipamen o necessá io pa a a ealização do ensaio SCPTU: a) sis ema de c a ação; b) piezocone; c) sa u ação do il o anela ; d) em de a as; e) ma elo e placa de madei a com i as de aço; ) sis ema de aquisição de esul ados ( o og a ias da au o a). placa de madei a com i as de aço ma elo [Document text truncated for crawler view.]