6. DISKUSJON
6.2. Støttestrukturer
6.2.5. Bidrar bruk av vurdering FOR læring til at det stilles spørsmål som driver deltakerne
Os ensaios triaxiais de compressão por carregamento axial foram responsáveis pela obtenção da maior parte dos parâmetros dos modelos constitutivos utilizados nas análises numéricas realizadas. Desses ensaios foram estimados o módulo de Young (E) do modelo Mohr- Coulomb; o módulo de deformabilidade para carregamento desviador primário (E50) do mode-
lo Hardening Soil; e o ângulo de atrito efetivo interno (
ϕ
´) e o intercepto de coesão efetivo(c´), definidores de resistência do material segundo o critério de Mohr-Coulomb, utilizados em ambos modelos. A figura 6.12 ilustra as curvas deformação axial x tensão desviadora obtidas com os ensaios realizados com diferentes tensões confinantes em amostras retiradas a diferentes profundidades.
Como é possível observar, as curvas deformação axial x tensão desviadora obtidas com os ensaios revelam que a argila porosa (3AgP1 e 3AgP2) apresenta comportamento marcada- mente não linear. Nesse material a ruptura se verifica para deformações muito elevadas e não se observa a ocorrência de pico de ruptura que possa caracterizar um comportamento frágil. A variação volumétrica é francamente compressível. É curioso observar que se pode distinguir com clareza, tanto na curva referente ao 3AgP1 (3,5m) quanto na curva referente ao 3AgP2 (6,5m), três trechos distintos: um trecho inicial reto; um trecho intermediário, apresentando já algum endurecimento (hardening); e um terceiro que culmina com a ruptura, onde o material continua a se plastificar, mas de maneira acentuada. Comportamento semelhante foi observa- do por Leroueil (1990) analisando resultados realizados em solos estruturados. O trecho inici- al corresponderia à situação onde as ligações presentes no material ainda se encontrariam in- tactas, no segundo trecho estas ligações começariam a se plastificar e no trecho final, a resis- tência do material já não contaria com nenhuma contribuição destas ligações (Parreira, 1991). Segundo Massad et al (1974), a argila vermelha porosa encontrada na região da Avenida Pau- lista é um solo pré-adensado e que isso se deve a um processo de laterização que provocou a precipitação de agentes cimentantes induzindo à formação de um material altamente poroso e estruturado. A argila variegada (3Ag1) também apresenta comportamento não linear, no en- tanto, para tensões de confinamento mais baixas, observa-se a ocorrência de pico de ruptura, caracterizando um comportamento frágil. A variação volumétrica nesse material é compressí- vel até a região onde se verifica ruptura, sendo que nos ensaios onde se prosseguiu além deste ponto, observou-se uma leve tendência expansiva.
O módulo de Young (E) e o módulo de deformabilidade para carregamento primário (E50),
parâmetros utilizados respectivamente no modelo Mohr-Coulomb e no modelo Hardening
Soil, foram determinados como o módulo secante ao ponto relativo à 50% da tensão desviado-
ra de ruptura do material. Por não ocorrer um ponto que caracterizasse claramente a ruptura da argila porosa vermelha, considerou-se que a ruptura se deu à deformação de 20% da 3AgP1 e da 3AgP2. A figura 6.13 ilustra os módulos de deformabilidade secantes (E50) obti-
dos com os ensaios triaxiais de compressão por carregamento axial para diferentes tensões de confinamento.
Figura 6.12 Curvas deformação axial x tensão desviadora obtidas em ensaios triaxiais de
compressão por carregamento axial realizados com amostras retiradas a 3.5m, 6.5m, 9.5m e 12.5m de profundidade
Figura 6.13 Módulos de deformabilidade obtidos em ensaios triaxiais de compressão por
carregamento axial realizados com amostras retiradas a 3.5m, 6.5m, 9.5m e 12.5m de pro- fundidade
Como é possível observar, o módulo E50 é praticamente constante na argila porosa vermelha
3AgP1 e 3AgP2 (3,5m e 12,5m) e apresenta valores levemente decrescentes com o aumento da tensão confinante na argila variegada 3Ag1 (9,5m e 12,5m). A tabela 6.3 indica os módu- los de deformabilidade E50, utilizados como parâmetros de entrada do modelo Mohr-Coulomb
Tabela 6.3 Módulos de deformabilidade E50
E50 (MPa)
3AgP1 4
3AgP2 6
3Ag1 120
Dos ensaios triaxiais de compressão por carregamento axial também foram extraídos os pa- râmetros que definem a resistência dos materiais segundo o critério de Mohr-Coulomb. A figura 6.14 ilustra as envoltórias de resistência no gráfico p x q obtidas com diferentes tensões de confinamento para os diferentes materiais.
Figura 6.14 Envoltórias de resistência obtidas em ensaios triaxiais de compressão por carre-
gamento axial realizados com amostras retiradas a 3.5m, 6.5m, 9.5m e 12.5m de profundi- dade
níveis baixos de tensões, ao menos a partir dos resultados disponíveis. As envoltórias da argi- la variegada 3Ag1 (9,5m e 12,5m) foram bem ajustadas para dois trechos retilíneos, sugerindo um encurvamento a partir da tensão média de 790kPa.
A tabela 6.4 indica o ângulo de atrito interno efetivo
φ
´e o intercepto de coesão efetivo c´, parâmetros definidores da resistência ao cisalhamento dos materiais segundo o critério de Mohr-Coulomb. Esses parâmetros foram considerados nas análises numéricas.Tabela 6.4 Parâmetros definidores da resistência ao cisalhamento dos materiais segundo critério
de Mohr-Coulomb φφφφ` (o) c` (kPa) 3AgP1 23,3 35,4 3AgP2 27,2 39,8 3Ag1 25,0 66,2 6.4.3.3 Ensaios de Adensamento
A figura 6.15 ilustra as curvas tensão vertical x deformação volumétrica, obtidas com ensaios edométricos realizados com amostras retiradas a diferentes profundidades.
Figura 6.15 Curvas tensão vertical x deformação volumétrica obtidas em ensaios edométri-
cos realizados com amostras retiradas a 3.5m, 6.5m, 9.5m e 12.5m de profundidade
A tensão de pré-adensamento determinada através do método de Casagrande é de 127kPa, 196kPa, 760kPa e 814 kPa para as amostras retiradas respectivamente a 3,5m, 6,5m, 9,5m e 12,5m de profundidade. Um aspecto que chama a atenção e que vale ser ressaltado é a grande diferença entre a inclinação da reta virgem e a inclinação da reta de descompressão dos ensai- os das amostras referentes ao 3AgP1 e 3AgP2. Esses materiais quase não deformam quando
índice de compressão Cc (Cr=0,02 e Cr=0,57) e o índice de recompressão Cr do 3AgP2 é da
ordem de apenas 8% do índice de compressão Cc (Cr=0,03 e Cr=0,37).
Essa diferença significativa do comportamento da argila porosa vermelha quando solicitada a carregamento e quando solicitada a descarregamento muito provavelmente é responsável pelo comportamento não usual apresentado pelo Túnel Paraíso, onde os deslocamentos verticais nas proximidades da superfície são superiores aos deslocamentos nas proximidades da abóba- da do túnel. Esse tema será abordado mais adiante, na seção 6.5.6, onde serão analisados os resultados com o modelo Hardening Soil, capaz de reproduzir com razoável precisão o com- portamento da argila porosa vermelha.