Desempenho de grupo de colunas granulares encamisadas em laboratório

Abstract

Este estudo investiga a influência do espaçamento entre colunas e da rigidez do geotêxtil de encamisamento no comportamento de colunas granulares encamisadas com geossintéticos (GECs) instaladas em argila muito mole sob carregamento vertical. Ensaios físicos em grande escala (1,6 m × 1,6 m × 1,2 m), com instrumentação composta por transdutores de poropressão, células de carga e medidores de recalque, foram conduzidos em duas séries experimentais: uma com variação do espaçamento (2,0D a 3,5D) utilizando geotêxtil de rigidez média, e outra com diferentes rigidezes (baixa, média e alta) mantendo espaçamento fixo (3,0D). Os resultados mostraram que as GECs suportaram tensões verticais entre 6 e 15 vezes maiores que as do solo mole, com tensões até quatro vezes superiores à carga aplicada nas camisas mais rígidas. O espaçamento teve influência marcante: menores valores (2,0D) registraram maiores valores de excessos poropressão na instalação, mas favoreceram a dissipação durante o carregamento. Já espaçamentos maiores resultaram em menor confinamento e maior recalque. A rigidez da camisa teve influência limitada na dissipação de poropressões, mas impactou fortemente o confinamento lateral e a redistribuição de tensões verticais. Durante a aplicação da carga, o coeficiente de empuxo lateral (K) aumentou com o espaçamento entre colunas, refletindo maior deformação lateral do solo. Após a dissipação dos excessos de poropressão, os valores de K apresentaram um leve aumento, sugerindo que as tensões efetivas passaram a ser predominantemente assumidas pela estrutura do solo mole já drenado. A deformação lateral das colunas (bulging) foi mais intensa em camisas flexíveis, sendo maior deformação radial foi observada em profundidades próximas a 1,5 vezes o diâmetro da coluna, indicando o ponto de maior mobilização da força de tração do material. Já a zona mais afetada pela deformação radial (expansão lateral da coluna) foi registrada até uma profundidade de 2,7 vezes o diâmetro da coluna. Houve ganho significativo na resistência ao cisalhamento não drenado (Su), associado ao confinamento proporcionado pelas GECs e à drenagem pelas colunas, com raio de influência entre 1,4D e 1,7D. Os resultados experimentais mostraram boa concordância com modelos analíticos, evidenciando que o desempenho das GECs depende fortemente da interação entre espaçamento e rigidez do reforço. A escolha otimizada desses parâmetros é essencial para garantir a estabilidade e eficiência de sistemas GEC aplicados em solos moles.