Geotecnia - tensões aplicadas ao solo (introdução)

Quando o solo sofre alguma alteração, por simples que seja, há nele uma deformação. A intensidade dessa deformação está sujeita às propriedades elástica e plástica do solo, e também das cargas que lhe são impostas. As tensões que agem em um maciço de terra podem ser de três maneiras: pelo próprio peso do solo; devido a carregamentos externos, também denominados carregamento em superfície; e alívios de cargas originados por causa de escavações.
Para entender a mecânica dos solos deformáveis é necessário compreender o conceito de tensões. Isto é, o solo é composto por um sistema de partículas e, quando são aplicadas forças, uma partícula “empurra” a outra, fazendo com que as forças aplicadas percorram todo o sistema. Porém essa ação não se dá de forma simples, uma vez que depende do tipo de mineral e do tamanho das partículas. Assim, as partículas maiores (que possuem as três direções ortogonais quase iguais), como grãos de areia e de silte, fazem a transmissão de forças por meio do contato direto de mineral para mineral. Já as partículas de mineral argila (conhecida popularmente apenas como argila), são em grande quantidade e, portanto, as forças para contato são muito pequenas, e a transmissão pode acontecer através de água adsorvida quimicamente.
As tensões por próprio peso dependem somente da gravidade e as pressões que se originam a partir daí são chamadas de pressões geostáticas ou virgens.
Em caso de a superfície do solo ser horizontal, a tensão atuante é normal a esse plano. A tensão normal é a somatória das forças normais no plano, dividida pela área total que engloba as partículas em que os contatos se realizam. O que pode ser observado pela seguinte fórmula:

A tensão cisalhante, no entanto, é a somatória das forças tangenciais, dividida pela área, como pode-se notar:

A tensão vertical é o peso do prisma de terra definido pelo plano horizontal, dividido pela área: