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Título: Inclusões rígidas para o controle de recalques nos solos colapsáveis do Distrito Federal
Título(s) alternativo(s): Rigid Inclusions for controlling settlement in collapsible soils of the Federal District
Autor(es): Pérez León, Raimundo Francisco
Orientador(es): Rodriguez Rebolledo, Juan Felix
Assunto: Solos colapsíveis
Geotecnia - mecânica do solo
Solos - Distrito Federal (Brasil)
Solos - análise
Data de publicação: 10-Ago-2017
Data de defesa: 30-Mar-2017
Citação: PÉREZ LEÓN, Raimundo Francisco. Inclusões rígidas para o controle de recalques nos solos colapsáveis do Distrito Federal. 2017. xxvii, 156 f., il. Dissertação (Mestrado em Geotecnia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2017.
Resumo: A região do Distrito Federal apresenta-se recoberta por um manto de solo poroso colapsível com espessuras que vária de centímetros a dezenas de metros. Estes solos quando sometidos a um carregamento ou aumento do teor de umidade sob tensões praticamente constantes experimentam uma redução de volume denominada colapso, o que pode provocar danos estruturais nas edificações. As fundações com inclusões rígidas têm sido estudadas desde finais do século XX no Mexico e na Europa com a finalidade de controlar os recalques e diminuir os custos nas fundações de edifícios de pouca altura sobre solo mole. Atualmente, é uma das técnicas de fundação mais empregadas nestas condições, devido ao bom desempenho observado e ao baixo custo em relação a outras soluções. Este trabalho visa estudar o comportamento de fundações com inclusões rígidas como alternativa para o controle de recalques no solo colapsível do Distrito Federal, empregando a estratigrafia do Campo Experimental da UnB, onde foram realizados numerosos ensaios de campo e laboratório, e a espessura da camada colapsível atinge 8,5 m. As análises foram feitas mediante modelagem numérica, o que permite estudar problemas complexos que envolvem muitas variáveis e fenômenos pouco estudados neste tipo de fundação. Primeiramente foi realizada uma análise paramétrica para avaliar a influência das principais variáveis na eficiência da fundação. Posteriormente, foi feita a modelagem tridimensional de um projeto real de um prédio de quatro andares, empregando na análise, fundação com inclusões rígidas e comparado com outros tipos de fundações. Por último, propõe-se uma metodologia para a análise e desenho de fundações com inclusões rígidas utilizando métodos numéricos.
Abstract: The region of The Federal District of Brasilia has a superficial layer formed by collapsible, porous, clay soil. It presents a thicknesses ranging from few centimeters to several meters in depth. This top layer of porous clay presents low resistance to penetration (Standard Penetration Test, SPT, ranging from 1 to 6 strokes), which exhibits a very unstable structure, that when subjected to an increased in moisture and / or a change of tension state, almost always presents a volume change; this phenomenon is known as collapse, notorious to cause damages to buildings. Rigid inclusions foundations have been studied since the late twentieth century in Mexico and Europe, for settlement control and to reduce costs of small buildings over soft soil. Currently, it is one of the most employed foundation techniques used in these conditions, because of the superior performance and the relatively low cost when compared to other solutions. The primary objective of this study is to study the behavior of foundations with rigid inclusions as an alternative for settlement control of the collapsible soil present in the Federal District. The investigation was conducted through the use of stratigraphy performed on the Experimental Fields of University of Brasilia (UnB) where numerous field and laboratory tests have been employed, and the thickness of the collapsible layer reaches 8,50 m deep. Analysis was performed via numerical modeling, which provided a manner to study complex problems involving many variables and phenomena, which little investigation has been performed on this type of foundation. First, a parametric analysis was employed, in effort to evaluate the influence of main variables on the foundation efficiency. Moreover, a threedimensional modeling of a real four story building design was implemented: utilizing a foundation with rigid inclusions, and the analysis was compared to other types of foundations. Finally, it proposes a methodology for the analysis, and foundations design of rigid inclusions by means of numerical methods.
Descrição: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2017.
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