O que é o fenômeno de liquefação?
O fenômeno da liquefação está essencialmente relacionado à intensa e abrupta perda de resistência devido à mudança de estado de tensões não drenado com trajetória em direção ao estado crítico do material, onde ocorre o desenvolvimento de elevadas poropressões, reduzindo a tensão efetiva do solo. Sendo assim, como as tensões efetivas são responsáveis pelo comportamento do solo em termos de resistência e compressibilidade, este decréscimo acarreta a perda da resistência e rigidez, ocasionando grandes deformações do solo.
Se as solicitações cisalhantes atuantes excederem a resistência ao cisalhamento não drenada de pico do material, ocorrerão grandes e incontroláveis deformações que se propagam pela massa de solo/rejeito, isso tudo de uma maneira muito rápida. Tal condição pode ser verificada na Figura 1, que representa as curvas de tensão desviadora e poropressão durante um ensaio.
Figura 1 – Fenômeno de Liquefação identificado em ensaio triaxial
Este fenômeno não ocorre em qualquer material. Existem condições e características que definem se um material é suscetível à liquefação, que podemos resumir da seguinte maneira:
Além disto, mesmo suscetível, o material só irá se liquefazer se existir um gatilho de liquefação. Você saberia elencar quais os possíveis gatilhos de liquefação? Podemos citar os seguintes:
- Carregamento rápido (para o tipo de solo);
- Elevação do nível d’água e poropressão;
- Deformações excessivas; e
- Sismo/cargas dinâmicas.
Índice de Fragilidade – IBu
O Índice de fragilidade (IBu) pode ser definido a partir da Figura 2 e nada mais é que a porcentagem de queda da resistência não drenada do material, refletindo o quanto o material se “liquefez”.
Figura 2 – Definição do Índice de Fragilidade
Fonte: TELLES (2017).
A partir deste índice, podemos ter uma percepção de quanto o material é suscetível à liquefação sob determinado índice de tensões confinantes.
Referências:
TELLES, A. C. M. Análise do comportamento de um rejeito de minério de ferro no estado de regime permanente. 2017. Dissertação de M.Sc., COPPE/UFRJ, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.