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Colapso do solo devido à inundação: um estudo de caso 527
A. Os valores do N SPT
cresceram de 7 golpes na profundidade de 0,35 m para 19 golpes na
profundidade de 5,30 m. Há uma redução nos valores do N SPT
devido à inundação variando
de 30% nas profundidades mais superficiais a 70% no fim da camada. Isso ocorre devido à
diminuição da sucção causada pelo aumento do teor de umidade.
O comportamento de variação de volume do solo submetido a uma tensão quando a
umidade aumenta, devido à infiltração, é apresentado de forma integrada na Figura 2, relacionando
a distribuição dos grãos do solo com o estado de compacidade e microestrutura antes e
após o colapso. A areia de Petrolândia-PE analisada é constituída com porcentagem de areia
superior a 87% e porcentagem de argila inferior a 8%, não líquida e não plástica. Apresenta
um teor de umidade inicial de 1,70%, grau de saturação de 7,61%, índice de vazios de 0,590,
peso específico natural de 16,25 KN/m 3 e uma sucção inicial de 10 MPa. Essas condições iniciais
são representadas na Figura 2, com indicação do algarismo 1.
No seu estado natural inicial, a matriz do solo é constituída por intensa quantidade de
grãos de areia e pouca argila. Os grãos de areia são quase totalmente de quartzo, sendo de
tamanhos variados e formas arredondadas e angulares. A pequena quantidade de argila reveste
total ou parcialmente os grãos do esqueleto (areia), quase sempre não se estendendo
ou formando pontes entre eles. A espessura do revestimento varia de 5 a 40 µm. Esse tipo de
estrutura condiciona a formação predominante de um tipo de porosidade designada por poros
do empacotamento simples, ou seja, espaços vazios que resultam da junção de partículas
de diferentes tamanhos e formas. Alguns poucos canais foram observados. Na lâmina há 50%
de grãos, 39% de poros e 11% de argilas. O revestimento dos grãos do esqueleto é atribuído a
processo de iluviação, intemperismo em campo ou movimentações de natureza fisicogênica.
Em todos os casos a natureza da argila é marcada pela organização paralela, uniforme e contínua
de suas partículas (Figura 2).
Ao ser comprimido, a umidade constante, até a tensão vertical de 320 kPa, o solo comprimiu
2,26%, encontrando-se com índice de vazios de 0,538, grau de saturação de 8,63% e
peso específico aparente seco de 17,40 KN/m 3 . Essas condições são verificadas no solo antes
de ser inundado e são representadas na Figura 2 com a indicação do algarismo 2.
Ao ser inundado, o solo colapsou, atingindo a deformação de 6,20%. Sob essa condição,
o solo saturou, a umidade atingiu 16,62% e o peso específico aparente seco de 18,66 KN/m 3
correspondente a um grau de compactação de 95,69%. Essas condições após o processo de
colapso são representadas na Figura 2 com a indicação do algarismo 3.
Após o processo de colapso ter sido concluído, o solo foi dessecado sob a tensão de 320
kPa e descarregado à tensão zero com 0,30% de aumento de variação de volume. O solo foi
preparado
para ser observada a sua estrutura em microscópio ótico. Após colapso, a estrutura é
semelhante à da amostra indeformada do solo natural. Há, entretanto, um empacotamento
mais denso entre os grãos, causado pela aplicação da tensão e do colapso. A microestrutura
do solo após colapso ainda é instável e os grãos de areia encontram-se revestidos com argila
iluvial, porém com menor espessura do que na amostra indeformada (< 15 µm). A percolação
da água provoca um carreamento das partículas de argilas que passam a preencher os vazios
presentes na amostra indeformada. A percentagem de grãos permanece 50% e a de argilas
cresce para 18%.