The study of innovative pavements is of significant importance in geotechnical engineering in Brazil, due to the continued need to increase the network of roadways. This requires optimized projects, not only for economic, but also for technical reasons. Technical solutions that use geosynthetics in asphalt overlays have been identified to minimize fatigue and reflective cracks. However, the majority of the application of this technology has ignored the possible additional structural benefits brought by the inclusion of geosynthetics as reinforcement in asphalt layers. The objective of this research is to assess the reinforcement benefits of geogrids placed within asphalt overlays on the structural performance of flexible pavements. In addition, this study investigates the tensile-strain response of geogrids under traffic conditions, induced by cyclic wheel loads generated by a new accelerated pavement testing facility (APT) that was specifically developed for this research. The APT facility consists of a large steel testing box, in which field-scale pavement layers could be constructed. Pavement materials included subgrade soil, aggregate base, hot mix asphalt concrete, asphalt emulsion and a PVA geogrid. Pavement performance was assessed by applying a cyclic wheel load pressure of 700 kPa to the pavement surface. The pavement sections investigated in this study included a geogrid-reinforced and an unreinforced asphalt overlay sections, a single new geogrid-reinforced asphalt layer, and a geogrid-reinforced asphalt overlay with reduced base course thickness. A variety of sensors were used to measure asphalt concrete strains, surface plastic and elastic displacements, and induced traffic loads. Displacements along the geogrid specimens were measured using a tell-tail system. As result, several reinforcement mechanisms of this technique could be quantified in the present study. Polymeric geogrid reinforcements were found to have considerably reduced strains developed at the bottom of asphalt layers, as well as to have reduced vertical stresses in pavement lower layers. Resistance to rutting and lateral movement induced by the geogrids were also clearly evidenced in the presented study. The measurement of displacements along the geogrid provided understanding of the distribution of strains during traffic loading. A mobilized length was identified in geogrid-reinforced sections, showing that the bonding between geogrids and asphalt layers and the stiffness of the geogrid ensured satisfactory performance of the pavement sections. The results also illustrated that the lateral restraining mechanisms effect is a governing mechanism to improve the performance of the asphalt layers by the development of shearing resistance with the geogrids. Overall, it was concluded that geogrids within asphalt overlays act as reinforcement and not merely to delay cracks, providing enhanced performance to flexible pavement structures. / O estudo de pavimentos é de grande importância na Engenharia Geotécnica brasileira devido à crescente necessidade de melhora da situação da rede rodoviária nacional. Para tanto, o desenvolvimento e a aplicação de novas técnicas são necessários, principalmente no âmbito econômico. A técnica do uso de reforços geossintéticos em capa asfáltica é identificada como uma alternativa ao aumento da vida útil do pavimento através da mitigação de trincas por fadiga e de reflexão. No entanto, a maioria das aplicações desta técnica não correlaciona os benefícios estruturais da inclusão do geossintético na capa asfáltica para a melhora do desempenho global do pavimento. O objetivo desta pesquisa é investigar os benefícios estruturais no desempenho de pavimentos flexíveis trazidos pelo reforço de geogrelhas em camadas asfálticas. Ainda neste estudo, será investigada a reposta tensão-deformação destas geogrelhas sobre as condições de tráfego através do uso de ensaios acelerados de pavimento. Um equipamento foi desenvolvido para esta pesquisa e consiste numa caixa metálica de grande porte, em que seções de pavimento em escala real podem ser construídas. O desempenho das seções de pavimento foi avaliado com a aplicação de cargas cíclicas de roda com pressão de contato de 700 kPa. Os materiais que compõem as seções de pavimento incluem solo de subleito, brita graduada simples, concreto betuminoso usinado à quente, emulsão asfáltica e geogrelha de PVA. Foram estudadas uma seção com geogrelha como reforço no recapeamento da camada asfáltica, uma seção idêntica não reforçada, uma seção com uma única capa asfáltica reforçada com geogrelha e uma seção com geogrelha no recapeamento da camada asfáltica, porém com espessura de base reduzida em relação aos demais ensaios. Sensores nas camadas do pavimento mediram tensões e deformações, e deslocamentos plásticos e elásticos na superfície. Deslocamentos ao longo da geogrelha foram monitorados utilizando o sistema tell-tales. Como resultado, mecanismos de reforço foram identificados neste estudo. O uso de uma geogrelha polimérica reduziu consideravelmente as deformações na fibra inferior da capa asfáltica, assim como as tensões verticais nas camadas subjacentes do pavimento. Resistência à formação de trilhas de roda e solevamentos laterais foram também evidenciadas. As medidas de deslocamentos ao longo da geogrelha forneceram entendimento da distribuição de deformações durante o carregamento. Foi identificado o comprimento de geogrelha mobilizado durante os ensaios, mostrando que a aderência entre a geogrelha e as camadas asfálticas e a rigidez da geogrelha asseguraram o desempenho satisfatório das seções de pavimento. Os resultados também mostraram que o efeito do mecanismo de restrição lateral é um mecanismo que governa a melhora no desempenho da capa asfáltica com o uso da geogrelha através do desenvolvimento de resitência ao cisalhamento. Estas observações permitem concluir que a geogrelha na camada asfáltica atua como reforço e não apenas reduzindo a o potencial de trincamento, levando à um aumento no desempenho de estruturas de pavimentos flexíveis.

[pt] O estudo dos mecanismos de interação solo-geogrelha foi abordado a partir de um programa detalhado de ensaios de laboratório, executados em equipamentos de grandes dimensões, no Laboratório de Geotecnia do CEDEX (Madri). O programa experimental foi elaborado visando a reprodução dos diferentes mecanismos de interação desenvolvidos na interface solo-geogrelha, em maciços reforçados. Foram utilizados 3 tipos distintos de geogrelhas e 2 tipos de solo em ensaios de arrancamento, cisalhamento direto e triaxiais. Os ensaios de arrancamento objetivaram a investigação detalhada dos efeitos da tensão confinante, tipo de solo, densidade relativa, geometria da malha e presença de elementos danificados no comportamento de geogrelhas. Os resultados mostram que a densidade relativa exerce uma influência semelhante à tensão confinante na resistência da interface solo-geogrelha. A magnitude da resistência ao arrancamento pode ser desmembrada em três parcelas, que correspondem à mobilização do atrito, da adesão e da resistência passiva dos elementos transversais. Dependendo do tipo de geogrelha, observase a predominância de uma das parcelas. Com os ensaios de cisalhamento direto, foram obtidos os parâmetros de resistência da interface e a variação da resistência ao cisalhamento com a inclinação da geogrelha. Observou-se que existe uma inclinação ótima da geogrelha, próxima a q=60o, correspondente a um valor máximo de resistência. Os resultados sugerem que, em maciços reforçados, a geogrelha deve ser posicionada na direção horizontal. Análises experimental e numérica da configuração deformada da geogrelha na caixa de cisalhamento permitiram definir que a zona central, onde ocorre o cisalhamento, corresponde a aproximadamente 40% da altura da caixa. Os ensaios triaxiais em corpos de prova permitiram o estudo da influência do número de camadas de geogrelha na resistência e deformabilidade do material reforçado. Observou-se que a introdução do reforço exerce uma influência similar a um aumento da tensão confinante. Finalmente, os ensaios de tração não confinada, arrancamento e cisalhamento direto possibilitaram uma investigação da influência do dano mecânico na interação solo-geogrelha. O dano natural, provocado por simulações de procedimentos de compactação, mostrou-se mais acentuado quando se utilizam solos de granulometria grosseira e métodos de compactação agressivos. Em solicitações de cisalhamento direto, os resultados sugerem que, em situações com superfície de ruptura perpendicular à geogrelha, a ocorrência de danos não compromete a integridade do maciço reforçado. Este tipo de situação ocorre usualmente nas camadas superiores dos maciços reforçados. / [en] A study of soil-geogrid interaction mechanisms was carried out through a detailed testing program in large dimensions equipments at the Geotechnical Laboratory of Cedex, Spain. Three different types of geogrids on sand and clayey-silt were considered in pullout, direct shear and triaxial tests. Additional tension tests on geogrid specimens were also carried out. The pullout tests were performed for investigating the effects of confining pressure, relative density, geogrid geometry and damaged elements on the behavior of geogrids. Based on he test results, it is shown that the pullout strength may be divided into three main components, corresponding to friction, adhesion and passive resistance of transversal elements. The direct shear tests were used for obtaining interface strength parameters and the effect of the inclination angle between the geogrid and the failure surface. It is shown that the optimum inclination is about 60 degrees. This suggests that, in reinforced fills, geogrid layers shall be positioned horizontally. Experimental results and numerical analysis indicate that only the central portion of the direct shear box is subjected to shear stresses and strains. This central zone corresponds to about 40% of the specimen height. The triaxial tests were performed for evaluating the effect of the number of geogrid layers on the deformability and strength of reinforced specimens. Introduction of additional reinforcement layers has a similar effect to an increase of confining pressure. The unconfined tension tests allowed a detailed investigation of the effects of grid damage on the strength parameters of geogrids. Natural damage, induced by compaction procedures, is shown to be more intense when coarse soil is used.

The objective of this research was to investigate the structural capacity of aggregate base materials stabilized with triaxial geogrid placed in a full-scale pavement involving control, or unstabilized, sections. Field testing was performed on a roadway in northeastern Utah that was 16 km (10 miles) long and included 10 test sections, seven stabilized sections and three control sections, each having five test locations. The pavement structure was comprised of a hot mix asphalt layer overlying an untreated aggregate base layer of varying thickness, depending on the test section. Except for the control sections, one or two layers of geogrid were incorporated into portions of the pavement structure at different locations. Falling-weight deflectometer testing and dynamic cone penetrometer testing were used to evaluate the structural capacity of the aggregate base layer in each pavement section. For data analysis, the Rohde's method was applied in conjunction with the 1993 American Association of State Highway and Transportation Officials pavement design guide methodology, and the Area under the Pavement Profile (AUPP) method was applied in conjunction with a mechanistic-empirical pavement analysis. Statistical analyses were then performed to enable comparisons of the test sections. Field results indicated that the asphalt layer thickness was consistently 140 mm (5.5 in.) at all 10 test sections, and the base layer thickness varied from 360 mm (14 in.) to 510 mm (20 in.). The results of the statistical analyses indicated that the majority of the 45 possible pairwise comparisons among the test sections were not statistically significant, meaning that variations in the presence and position of triaxial geogrid at those sections did not appear to affect the structural capacity. The remaining comparisons, however, were statistically significant and involved the test sections with the highest structural capacity. While one of these was unexpectedly an unstabilized control section, the others were constructed using one or two layers of geogrid in the base layer. In addition to being statistically significant, the observed differences were also practically important. Increases in the observed base layer coefficient from 0.12 to 0.18 correspond to an increase in the allowable number of equivalent single axle loads (ESALs) from 5.9 million to 19.2 million at the research site, while decreases in the observed AUPP value from 340 mm (13.37 in.) to 213 mm (8.38 in.) correspond to an increase in the allowable number of ESALs from 3.7 million to 17.3 million at the research site. These results indicate that, when geogrid reinforcement is compatible with the given aggregate base material and proper construction practices are followed, statistically significant and practically important increases in pavement design life can be achieved.

Os ensaios de arrancamento cíclicos são utilizados para avaliar o comportamento de sistemas de solo reforçado quando submetidos a carregamentos cíclicos, podendo ser aplicados na área de pavimentos reforçados com geossintéticos ou em comportamento sísmico de solos reforçados com geossintéticos. O comportamento de sistemas de solo reforçado submetidos a carregamentos cíclicos ainda não é bem compreendido. Em vista disso, equipamentos de arrancamento cíclicos de geossintéticos são desejáveis para o estudo deste comportamento. O equipamento de arrancamento de geossintéticos existente no laboratório de geossintéticos da Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo foi modificado para a realização de ensaios de arrancamento cíclico de geossintéticos. Dois tipos de ensaios foram implementados para avaliar o comportamento cíclico de sistemas de solo reforçado com geogrelhas: o ensaio de módulo de cisalhamento de resiliência de interface solo-geogrelha, Gi, e o ensaio de resistência pós-ciclagem. Foram realizados 20 ensaios, entre ensaios de arrancamento monotônico, cíclicos e de testes, de geogrelhas. Foram avaliados dois sistemas, um deles de inclusão longa, de 510 mm de comprimento e 310 mm de largura; e o outro de inclusão curta, de 240 mm de comprimento e 310 mm de largura. Os ensaios para a obtenção de Gi mostraram que para o sistema de inclusão longa, foi possível ajustar os valores obtidos através de vários modelos de calibração e no caso do sistema de inclusão curta, foi impossível realizar medidas de deslocamento devido à precisão dos LVDT. Os ensaios de resistência pósciclagem foram realizados em um sistema análogo ao sistema de inclusão curta do ensaio para obtenção de Gi. Os resultados dos ensaios de resistência pós-ciclagem mostraram-se consistentes com os valores esperados em termos de resistência e deslocamentos cíclicos. Os ensaios de resistência pós-ciclagem mostram que o sistema de solo reforçado avaliado é susceptível a atingir a condição de ruína quando submetidos a carregamentos cíclicos de amplitude alta, mesmo sendo estáveis para carregamentos monotônicos de serviço. No entanto, sob uma amplitude de ciclagem baixa o sistema se comporta de maneira estável em termos de evolução de deslocamentos mesmo em condições cíclicas. As incertezas de medição, as vibrações transmitidas, a ausência de representatividade do comprimento da inclusão, presença de ruídos elétricos, bem como as limitações do equipamento evidenciam a necessidade de melhoria dos procedimentos de ensaio recomendados para a obtenção de Gi, e melhorar a qualidade da avaliação do comportamento da resistência pós-ciclagem. / Cyclic pull out tests have been used to evaluate the behavior of reinforced soil systems when subjected to cyclic loading. These tests are applied in areas such as geosynthetic reinforced pavements or geosynthetics reinforced soil systems when subjected to seismic loadings. Cyclic behavior of reinforced systems is not yet well understood. In this sense, cyclic test apparatus are desirable to study this behavior. Pull out test apparatus of the School of Engineering of São Carlos of the University of São Paulo was modified to perform cyclic pull out tests of geosynthetics. Two types of tests were conducted to evaluate cyclic behavior of geogrid reinforced systems: soil-geogrid interface resilient shear modulus test, Gi, and postcycling resistance test. Twenty tests were carried out such as monotonic, cyclic and calibration tests of geogrids. Two systems were evaluated: the first called long inclusion, with 510 mm length and 310 mm width, and the second system called short inclusion, with 240 mm length and 310 mm width. Concerning the long inclusion system, Gi tests showed that it was possible to adjust the values obtained through various calibration models; the short inclusion system presented deficiency to measure displacements due to LVDTs accuracy. Post-cycling resistance tests were performed on a system similar to the short inclusion test. Post-cycling resistance tests showed good performance when compared to the literature values regarding to resistance and cyclic displacements. These tests showed that the reinforced system evaluated could suffer rupture when subjected to high amplitude cyclic loading, even when this system is stable for the same monotonic load levels. Besides that, the system behaved stably under a low amplitude cyclic loading in terms of cyclic displacements evolution, even under cyclic condition. Uncertainty in measures, transmitted vibrations, lack of inclusion length representativeness, electric noises, and equipment limitations need improvements in test procedures to evaluate Gi as well to enhance the evaluation quality of the post-cycling resistance.

The study of innovative pavements is of significant importance in geotechnical engineering in Brazil, due to the continued need to increase the network of roadways. This requires optimized projects, not only for economic, but also for technical reasons. Technical solutions that use geosynthetics in asphalt overlays have been identified to minimize fatigue and reflective cracks. However, the majority of the application of this technology has ignored the possible additional structural benefits brought by the inclusion of geosynthetics as reinforcement in asphalt layers. The objective of this research is to assess the reinforcement benefits of geogrids placed within asphalt overlays on the structural performance of flexible pavements. In addition, this study investigates the tensile-strain response of geogrids under traffic conditions, induced by cyclic wheel loads generated by a new accelerated pavement testing facility (APT) that was specifically developed for this research. The APT facility consists of a large steel testing box, in which field-scale pavement layers could be constructed. Pavement materials included subgrade soil, aggregate base, hot mix asphalt concrete, asphalt emulsion and a PVA geogrid. Pavement performance was assessed by applying a cyclic wheel load pressure of 700 kPa to the pavement surface. The pavement sections investigated in this study included a geogrid-reinforced and an unreinforced asphalt overlay sections, a single new geogrid-reinforced asphalt layer, and a geogrid-reinforced asphalt overlay with reduced base course thickness. A variety of sensors were used to measure asphalt concrete strains, surface plastic and elastic displacements, and induced traffic loads. Displacements along the geogrid specimens were measured using a tell-tail system. As result, several reinforcement mechanisms of this technique could be quantified in the present study. Polymeric geogrid reinforcements were found to have considerably reduced strains developed at the bottom of asphalt layers, as well as to have reduced vertical stresses in pavement lower layers. Resistance to rutting and lateral movement induced by the geogrids were also clearly evidenced in the presented study. The measurement of displacements along the geogrid provided understanding of the distribution of strains during traffic loading. A mobilized length was identified in geogrid-reinforced sections, showing that the bonding between geogrids and asphalt layers and the stiffness of the geogrid ensured satisfactory performance of the pavement sections. The results also illustrated that the lateral restraining mechanisms effect is a governing mechanism to improve the performance of the asphalt layers by the development of shearing resistance with the geogrids. Overall, it was concluded that geogrids within asphalt overlays act as reinforcement and not merely to delay cracks, providing enhanced performance to flexible pavement structures. / O estudo de pavimentos é de grande importância na Engenharia Geotécnica brasileira devido à crescente necessidade de melhora da situação da rede rodoviária nacional. Para tanto, o desenvolvimento e a aplicação de novas técnicas são necessários, principalmente no âmbito econômico. A técnica do uso de reforços geossintéticos em capa asfáltica é identificada como uma alternativa ao aumento da vida útil do pavimento através da mitigação de trincas por fadiga e de reflexão. No entanto, a maioria das aplicações desta técnica não correlaciona os benefícios estruturais da inclusão do geossintético na capa asfáltica para a melhora do desempenho global do pavimento. O objetivo desta pesquisa é investigar os benefícios estruturais no desempenho de pavimentos flexíveis trazidos pelo reforço de geogrelhas em camadas asfálticas. Ainda neste estudo, será investigada a reposta tensão-deformação destas geogrelhas sobre as condições de tráfego através do uso de ensaios acelerados de pavimento. Um equipamento foi desenvolvido para esta pesquisa e consiste numa caixa metálica de grande porte, em que seções de pavimento em escala real podem ser construídas. O desempenho das seções de pavimento foi avaliado com a aplicação de cargas cíclicas de roda com pressão de contato de 700 kPa. Os materiais que compõem as seções de pavimento incluem solo de subleito, brita graduada simples, concreto betuminoso usinado à quente, emulsão asfáltica e geogrelha de PVA. Foram estudadas uma seção com geogrelha como reforço no recapeamento da camada asfáltica, uma seção idêntica não reforçada, uma seção com uma única capa asfáltica reforçada com geogrelha e uma seção com geogrelha no recapeamento da camada asfáltica, porém com espessura de base reduzida em relação aos demais ensaios. Sensores nas camadas do pavimento mediram tensões e deformações, e deslocamentos plásticos e elásticos na superfície. Deslocamentos ao longo da geogrelha foram monitorados utilizando o sistema tell-tales. Como resultado, mecanismos de reforço foram identificados neste estudo. O uso de uma geogrelha polimérica reduziu consideravelmente as deformações na fibra inferior da capa asfáltica, assim como as tensões verticais nas camadas subjacentes do pavimento. Resistência à formação de trilhas de roda e solevamentos laterais foram também evidenciadas. As medidas de deslocamentos ao longo da geogrelha forneceram entendimento da distribuição de deformações durante o carregamento. Foi identificado o comprimento de geogrelha mobilizado durante os ensaios, mostrando que a aderência entre a geogrelha e as camadas asfálticas e a rigidez da geogrelha asseguraram o desempenho satisfatório das seções de pavimento. Os resultados também mostraram que o efeito do mecanismo de restrição lateral é um mecanismo que governa a melhora no desempenho da capa asfáltica com o uso da geogrelha através do desenvolvimento de resitência ao cisalhamento. Estas observações permitem concluir que a geogrelha na camada asfáltica atua como reforço e não apenas reduzindo a o potencial de trincamento, levando à um aumento no desempenho de estruturas de pavimentos flexíveis.

A presente pesquisa tem por objetivo desenvolver, montar e testar um equipamento de grandes dimensões (largura de 1,5 x 1,5 m e altura de 1,2 m) para o ensaio em laboratório de estruturas de pavimentos com materiais, espessuras de camadas e condições de carregamento similares às de campo. Ainda nesta pesquisa analisou-se o emprego de geossintético como reforço da camada de base de novos pavimentos sobre o efeito da variação da umidade do subleito. O carregamento cíclico é gerado a partir de um cilindro pneumático. A instrumentação é constituída de LVDTs, células de carga e de tensão total que permitem o monitoramento das cargas aplicadas, das tensões no interior das camadas, e deformações elásticas e permanentes na superfície do pavimento. O carregamento cíclico, com frequência de 1 Hz, foi aplicado sobre placas rígidas com diâmetros de 300 mm e 216 mm e magnitudes de 40 kN e 20 kN, respectivamente. A partir das bacias de deflexões obtidas, foi possível, por meio de retro-análise, a determinação dos módulos de resiliência dos materiais e a partir das curvas de recalque obter uma equação da deformação plástica em função do número de ciclos de carga. O equipamento apresentou bom funcionamento, atendeu às expectativas e os transdutores forneceram medidas com a precisão exigida. E a utilização de geogrelha como reforço de camada de base mostrou eficaz tanto na redução das deformações permanentes como elásticas. / This research aims at develop, assembly and test of application of large-scale equipment (width of 1.5 x 1.5 m and height of 1.2 m) for the testing in pavement structures laboratory, with materials, thicknesses of layers and loading conditions similar to the field ones. The research still studied the application of geosynthetics as base layer reinforcement to news pavements by effect of variation in subgrade layer moisture. The loading is cyclic and generated from a pneumatic actuator. The instrumentation is constituted of LVDTs, load-cells and soil pressure transducers that permit monitoring the applied loads and the stress distribution in the interior of the layers, as well as plastic and elastic deformations. The cyclic-loading (frequency of 1 Hz) was applied on a 30-mm-diameter and a 26-mm-diameter rigid plate with force of 40 kN and 20 kN, respectively. From the deflection basin obtained, it is possible, by means of back calculation, the determination of the resilient modulus of the materials and from the deformation basin obtained the equation of permanent deformation in function of the cycle number. The equipment showed a good operation, attended to the expectations and the transducers supplied measures with the precision required.

Este trabalho apresenta um estudo comparativo da eficiência de diferentes geossintéticos no reforço de base de pavimentos de obras viárias com ensaios de arrancamento de pequeno porte. Utilizou-se geogrelhas de polipropileno, poliéster e de fibra de vidro e geotêxtil tecido de polipropileno. Um solo com 58% de argila (subleito) e um pedregulho areno-siltoso (camada de base) foram empregados. Os ensaios de arrancamento foram executados com diferentes combinações entre solos e geossintéticos. Nestes foi utilizado um novo sistema de medida direta de deslocamentos ao longo da inclusão com sensores óticos a laser. Além de analisar os resultados com curvas força de arrancamento x deslocamentos, foi possível utilizar gráficos rigidez x deformação para determinar o melhor geossintético no reforço de base de pavimentos. Como o corpo-de-prova de geossintético é de tamanho reduzido, garante-se a mobilização completa do reforço durante o ensaio de arrancamento e assim, é possível obter a deformação do mesmo. A abertura frontal da caixa de arrancamento tem influência no valor da força máxima ao arrancamento registrada no ensaio. Os resultados mostram que a interação solo-reforço é mais importante que a rigidez não-confinada do geossintético no comportamento do material em situação de confinamento no interior do maciço de solo. Observou-se que a resistência de junta, a geometria e o agulhamento da geogrelha, além da granulometria do solo, afetam a rigidez inicial do sistema. A melhor opção para os solos e geossintéticos estudados segue a seguinte ordem: (1) geogrelha de polipropileno, (2) geogrelha de poliéster, (3) geotêxtil tecido de polipropileno e (4) geogrelha de fibra de vidro. / This work presents an evaluation of various geosynthetics efficiency in reinforced base course of road pavements using small scale pullout tests. It was used polypropylene, polyester and glass fiber geogrids and polypropylene woven geotextile. A soil with 58% of clay (subgrade), and a sandy-silty gravel (base course) were used. The pullout tests were conducted with different combinations among soils and geosynthetics. In these tests, a new system of direct measurement of inclusion displacements with laser optical sensors was used. Beyond analyzing the results with curves pullout force x displacements, it was possible to use graphics rigidity x deformation in order to determinate the best geosynthetic in base course reinforcement. As the geosynthetic specimen is of small size, the complete mobilization of the reinforcement is guaranteed and, therefore, it is possible to obtain its deformation. The frontal aperture of the pullout box influences the maximum pullout resistance. The results show that the soil-reinforcement interaction is more important than the unconfined rigidity of the geosynthetic on the material behavior in confinement situation inside the soil block. The joint resistance, the geogrid geometry and its nailing, besides the soil particles size, affect the initial system rigidity. Therefore, they are important for base course reinforcement of road pavements. The results showed that the best option for the soils and geosynthetics studied are in the following order: (1) polypropylene geogrid, (2) polyester geogrid, (3) polypropylene woven geotextile and (4) glass fiber geogrid.

The thesis deals with numerical modeling of reinforced earth wall. The first part of the thesis characterizes and describes these constructions in general and also describes variations of their faces. In the next part the modeling of basic reinforced earth wall construction elements in Plaxis 2D is described. Subsequently the real reinforced earth wall is modeled and some variations of face-modeling are compared.

La presente investigación alcanza una alternativa de utilizar los muros de suelo reforzado como estribos de puente en la mina Cuajone situado en el departamento de Moquegua, con el objetivo de comprobar si es posible que estas estructuras soporten las altas cargas de los camiones mineros que transitan por los “Haul Road” de la mina. Luego, se desarrolla los procedimientos de diseño estructural del muro MSE con la metodología LRFD según la norma AASHTO. Finalmente, se verifica los resultados que se obtuvieron mediante el modelo y el análisis de los elementos finitos del diseño consolidado en el software PLAXIS y se presentan las conclusiones del caso. En primer lugar, está el capítulo introductorio, que presentar de manera resumida y cualitativa el tema de la tesis y las motivaciones del caso. Se desarrolla el problema planteado y finaliza esta sección con la descripción de los antecedentes históricos de los muros MSE, hipótesis, objetivos y alcances de la presente investigación. Asimismo, se describe de manera extendida los conceptos de los muros MSE, ventajas, desventajas, tipos de sistemas, tipos de refuerzo, tipos de paramentos y sus aplicaciones. Además, se presentan los pasos diseño de los muros como estribo de puente y el procedimiento del análisis sísmico de estos. Finalmente, se describen los conceptos del método de elementos finitos y el análisis del software PLAXIS. En el segundo lugar; se presentan el material y método, considerando el nivel y diseño de investigación, variables y técnicas que se emplearon para poder desarrollar de manera satisfactoria el argumento de la presente tesis. En el tercer lugar, se presentan los resultados de acuerdo a cada objetivo planteado. Al finalizar esta sección, se presentan los desplazamientos de muro MSE como estribo de puente modelado en el software PLAXIS, concluyendo con la afirmación o la negación de la hipótesis. Por último, se presenta las conclusiones, comentarios y recomendaciones de acuerdo al desarrollo y resultados de la presente investigación. / The present investigation achieves an alternative use of the reinforced soil walls as bridge abutments in the Cuajone mine in the department of Moquegua, with the objective that these structures bear the high loads of the mining trucks that transit through the "Haul Road" of the mine. Then, the structural design procedures of the MSE wall are followed with the LRFD methodology according to the AASHTO standard. Finally, the results obtained by means of the model and the analysis of the finite elements of the consolidated design in the PLAXIS software are verified and the conclusions of the case are presented. In the first place, there is the introductory chapter, the summary and qualitative presentation of the topic of the thesis and the motivations of the case. The problem raised and finalized in this section was developed with the description of the historical background of the MSE walls, hypotheses, objectives and scope of the present investigation. In the next chapter, we describe how to extend the concepts of MSE walls, advantages, disadvantages, types of systems, types of reinforcement, types of walls and their applications. In addition, the steps of the walls are presented as bridge abutment and the procedure of the seismic analysis of these. Finally, the concepts of the finite element method and the analysis of the PLAXIS software are described. In the second place; It presents the material and the method, the level and design of the research, the variables and the techniques used to successfully develop the argument of the present thesis. In the third place the results are presented according to each objective. At the end of this section, the displacements of the wall are presented as a work program in the PLAXIS software, concluding with the affirmation or denial of the hypothesis. Finally, the conclusions, comments and recommendations are presented according to the development and results of the present investigation. / Tesis

Yes / Because of the recent worldwide construction expansion, new roads and buildings may be constructed over already existing buried infrastructures e.g. buried utility pipes, leading to excessive loads threatening their stability and longevity. Limited research studies are available to assess the effect of geogrid reinforcing layers inclusion on mitigating the additional stresses on buried structures due to cyclic loadings. In this research, large-scale fully instrumented laboratory tests were conducted to investigate the behaviour of flexible High-Density Polyethylene pipes (HDPE), in unreinforced and geogrid-reinforced sand, subjected to incrementally increasing cyclic loading, e.g. due to different vehicles capacities or load increase with passing time. Results illustrated that deformation rate in pipe and footing, strain generation rate in pipe and reinforcing layers are rapidly increased in the initial loading cycles, in particular during the first 300 cycles, and then the rate of change decreases significantly, as more cycles are applied. In the unreinforced case, increasing the pipe burial depth significantly reduced the generated deformation and strain in the pipe; however, it has a situational effect on the footing settlement, where it increased after pipe burial depth to its diameter ratio (H/D) of 2.5. In reinforced cases, deformation and strain significantly reduced with the increase in pipe burial depth and number of reinforcing layers. Measurement of strain illustrated that strain generated in the lower reinforcing layer is always higher than that recorded in the upper one, regardless pipe burial depth and value of applied load.