cisalhamento

DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA
AO CISALHAMENTO DOS SOLOS
1. Causas físicas da resistência ao cisalhamento dos solos

Diz-se que o solo sofre ruptura num certo plano quando a tensão de cisalhamento atuante naquele plano ultrapassa a resistência ao cisalhamento do solo. Nessa situação ocorre o deslizamento, pelo plano de ruptura, de uma parte da massa de solo em relação a outra.

A que se deve a resistência ao cisalhamento dos solos? Deve-se basicamente ao atrito entre as partículas do solo. O fenômeno é semelhante ao problema de deslizamento de um corpo sobre uma superfície plana horizontal, como mostrado na figura.
N

T

N

Tmax

N
F

ϕ

Tmax

Seja N a força vertical aplicada pelo corpo e T uma força horizontal. A força horizontal Tmax necessária para fazer o corpo deslizar é dada por:
Tmax = fN = Ntgϕ

(1)

2

onde f é o coeficiente de atrito entre os dois materiais e ϕ é o chamado ângulo de atrito, que é o ângulo formado pela resultante F das duas forças com a força normal N.
Se ambos os termos da expressão 1 forem divididos pela área de contacto, tem-se: τ max = σtg ϕ

(2)

Assim, quanto maior a tensão normal no plano, maior a resistência ao cisalhamento.

O fenômeno de atrito nos solos é semelhante ao descrito, porém o deslocamento se faz envolvendo um grande número de grãos, podendo eles deslizarem entre si ou rolarem uns sobre os outros, acomodando-se em vazios que encontrem no caminho.
Cabe observar também que no solo a tensão normal a se levar em conta na expressão
2 é na realidade a que atua aproximando as partículas, ou seja a tensão normal efetiva
(σ’). Este aspecto será melhor discutido em aula posterior.
Embora a resistência ao cisalhamento dos solos seja essencialmente devida ao atrito entre as partículas (e portanto, função da tensão normal), solos finos, devido à atração química entre as partículas, podem apresentar uma certa resistência ao cisalhamento, mesmo quando a tensão normal é nula. É como