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Título: Estudo experimental do comportamento de aterros estaqueados reforçados com geossintéticos
Autor(es): Fonseca, Ewerton Clayton Alves da
Orientador(es): Palmeira, Ennio Marques
Assunto: Aterros
Geossintéticos
Dano - estruturas
Geotecnia - mecânica do solo
Solos - comportamento estrutural
Data de publicação: 9-Ago-2017
Referência: FONSECA, Ewerton Clayton Alves da. Estudo experimental do comportamento de aterros estaqueados reforçados com geossintéticos. 2017. xxvii, 126 f., il. Tese (Doutorado em Geotecnia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2017.
Resumo: Os depósitos de solos encontrados em áreas da zona costeira do Brasil constituem planícies com perfis geotécnicos que apresentam elevado nível do lençol freático, baixa resistência e alta compressibilidade. Com o crescimento urbano, as áreas onde a espessura do depósito de argila mole pode atingir até 40 m estão sendo cada vez mais ocupadas. Neste cenário, rupturas por conta da baixa capacidade de suporte do solo mole de fundação e recalques excessivos são motivos de preocupação para os engenheiros. Além disto, custos elevados estão associados aos reparos a este tipo de obra. Existem várias técnicas que podem ser utilizadas para minimizar estes problemas, dentre as quais se destaca a solução denominada aterro estaqueado reforçado com geossintéticos, devido a aspectos relacionados a tempo, custo e considerável redução de recalques. Diversos pesquisadores têm estudado esta técnica com a finalidade de melhorar o entendimento sobre o comportamento mecânico desses aterros, seja por meio de instrumentação de obras, simulações numéricas ou ensaios de laboratório em modelos físicos. Entretanto, na literatura técnica sobre aterros reforçados sobre estacas, ainda há dúvidas relacionadas à distribuição de cargas e tensões verticais no interior do maciço terroso. Esta tese avalia, por meio de modelos 1g (escala 1:5) instrumentados, a transferência de cargas e tensões verticais em aterros estaqueados reforçados. Foram investigadas as forças verticais transferidas aos capitéis, as distribuições de tensões totais verticais no interior de aterros reforçados, os recalques máximos e as deformações médias dos reforços na base dos aterros, e o recalque da superfície dos mesmos. Adicionalmente, foram analisados possíveis danos mecânicos nos reforços em contato com capitéis, ou próximo deles. Aspectos referentes à precisão e acurácia de algumas metodologias desenvolvidas para projeto são apresentados e discutidos. Os resultados obtidos sugerem que o modelo físico idealizado nesta tese foi capaz de representar o comportamento de aterros reforçados sobre estacas, uma vez que a ocorrência do arqueamento foi identificada. Os valores de carga transferida aos capitéis e recalques máximos dos reforços na base dos aterros, medidos e previstos, apresentaram boas comparações. As deformações médias dos reforços, determinadas a partir dos ensaios em modelos, apresentaram-se elevadas para a maioria dos elementos empregados neste trabalho, possivelmente porque o solo de fundação não foi simulado. Dano mecânico, em decorrência da instalação do reforço diretamente sobre os capitéis, foi observado de forma mais intensa em um dos reforços empregados nesta pesquisa. O fator de redução de resistência deste reforço chegou a 57%.
Abstract: Soil deposits along the Brazilian coast line are plains with geotechnical profiles that have a high water table level, low strength and high compressibility. With urban growth, areas where the thickness of the soft clay deposit can reach up to 40 m are becoming more and more occupied. In this scenario, failures due to the low bearing capacity of the foundation soft soil and excessive settlements are reasons for concern for the engineers. In addition, high costs are associated with repairs to this type of work. There are several techniques that can be used in this type of problem, including the solution called geosynthetic reinforced piled embankments, which has advantages such as time of construction, cost and considerable reduction of settlements. Several researchers have studied this technique with the purpose of improving the understanding of the mechanical behavior of these embankments, either by means of in situ instrumentation, numerical analysis or laboratory tests on physical models. However, in the technical literature on reinforced embankments on piles, there are still doubts related to the transfer of loads and stresses inside the soil masses. This thesis evaluates, through 1g (scale 1:5) instrumented models, the transfer of loads and vertical stresses in reinforced piled embankments. The forces transferred to the pile cap, the total vertical stress distributions inside the reinforced backfills, the maximum settlements and average strains in the reinforcements at the base of the embankments and the vertical deformation of the fill surface were investigated. In addition, possible mechanical damages in the reinforcements in contact with or near pile caps were analyzed. Aspects related to the precision and accuracy of some methodologies developed for design are also presented and discussed. The obtained results suggest that the physical model idealized in this thesis was able to represent the behavior of reinforced embankments on piles, once the occurrence of the arching was identified. The values of load transferred to the pile cap and maximum settlements of the reinforcements, measured and predicted, presented good comparisons. The average strains in the reinforcements, determined in the model tests, were high for most of the elements tested, possibly because the foundation soft soil was not simulated. Mechanical damage, due to the installation of the reinforcement directly on the pile cap, was observed more intensely in one of the reinforcements used in this research. The strength reduction factor of this reinforcement reached 57%.
Informações adicionais: Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2017.
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Aparece nas coleções:ENC - Doutorado em Geotecnia (Teses)

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