Aplicação de modelo constitutivo para solos não saturados: análise hidro-mecânica acoplada.

Abstract

Solos não saturados são solos cujos poros não estão completamente preenchidos com água, mas sim, água e ar. Deste modo, são solos constituídos de três fases, fase sólida, descrita pelos grãos, fase líquida, pela água e a fase gasosa, o ar. A depender de como se comportam as pressões do ar e da água os solos podem sofrer modificações no seu comportamento mecânico.Dentre os diversos aspectos relevantes associados ao comportamento dos solos não saturados destacam-se os fenômenos de colapso e expansão,que podem ocorrer quando o solo é umedecido. O mecanismo de colapso em solos não saturados é um processo complexo e irreversível influenciado por diversos fatores tais como a densidade seca e umidade inicial, além da trajetória de tensões seguida. Neste contexto, este trabalho analisa o comportamento de um solo colapsível através de simulação numérica, considerando análise acoplada hidro-mecânica, de ensaios de laboratórios, edométricos simples e duplos, executados por MENDONÇA NETO (2011). O solo estudado encontra-se no local da construção de um canal de irrigação na região Nordeste do país. As análises da reprodução dos ensaios permitiram a simulação do colapso do canal quando submetido a umedecimento, devido à ocorrência de chuva, antes da execução do seu revestimento.Os resultados obtidos na simulação dos ensaios de laboratório mostram uma boa concordância para maioria dos ensaios, tanto com as amostras na umidade natural, quanto as compactadas. Quanto às análises numéricas do canal de irrigação foi possível simular o colapso decorrente da infiltração da água no solo sob umidade natural, mostrando a importância da compactação no comportamento dos solos não saturados.