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[en] MODEL FOR EVALUATION OF SETTLEMENTS OF MUNICIPAL SOLID WASTES / [pt] MODELO PARA AVALIAÇÃO DE RECALQUES EM ATERROS DE DISPOSIÇÃO DE RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOSGUSTAVO FERREIRA SIMOES 19 October 2001 (has links)
[pt] Esta tese apresenta um novo modelo para a avaliação de
recalques em aterros de disposição de resíduos sólidos
urbanos. Trata-se de um modelo unidimensional, onde os
recalques resultam da ação de duas componentes, uma
mecânica e outra biológica, que permite a avaliação da
evolução das variações de volume do aterro com o tempo. A
componente mecânica é caracterizada por um recalque
imediato, causado pela redução da macroporosidade e pela
drenagem de líquidos e gases presentes na massa de resíduos
no instante da disposição devido à ação das cargas
aplicadas, e por uma componente de longo prazo, originada
pela deformação lenta da estrutura dos resíduos. A
componente biológica é resultado dos processos de
decomposição que ocorrem no interior dos aterros, onde a
contínua transferência de massa da fase sólida para as
fases líquida e, principalmente, gasosa, causa uma redução
de volume dos resíduos. Por hipótese, os parâmetros
utilizados na avaliação das duas componentes não variam com
tempo. O comportamento dos resíduos é analisado a partir de
propriedades de suas frações constituintes, possibilitando,
desta forma, a análise de situações onde ocorram variações
da composição e das condições operacionais. O modelo também
permite a análise de aterros com construção em etapas e
realização de ensaios de carregamento. Diversos casos
históricos, coletados na literatura, foram simulados. Os
resultados obtidos com o modelo mostraram-se bastante
semelhantes aos de campo, indicando ser válido o conjunto
de hipóteses adotadas. Na análise desses casos constatou-se
uma falta de padronização na apresentação ou mesmo
inexistência das informações necessárias às simulações com
o modelo, tornando-se indispensável a adoção de hipóteses,
sendo estas fundamentadas em aspectos físicos e
observacionais. O modelo mostrou-se bastante versátil,
podendo ser adaptado facilmente a novos problemas,
incluindo a variação dos parâmetros com o tempo. / [en] This thesis presents a new model to evaluate settlements in
municipal solid waste fills. It refers to a one dimensional
model in which the settlements result from two components,
one due to mechanical behavior and the other from
biological degradation. The mechanical component is formed
by an immediate settlement, in which the load application
results in a reduction of the macroporosity and drainage of
liquids and gases, and by a long term settlement,
associated with waste structure creep. The biological
component is a result of the decomposition processes
occurring within the waste mass, in which the continuous
mass transference from solid phase to liquid and, mainly,
to gaseous phase, that causes a waste volume
reduction. It was assumed that the parameters used to
evaluate both components does not vary with time.
The waste behavior is analyzed from its fractions
properties, allowing the analysis of problems where the
composition and operational conditions change with time.
The model can also consider staggered construction of the
fill and the simulation of load tests.Several historical
cases obtained from literature were simulated. The results
of the simulations presented a good representation of the
field data, validating the adopted set of hypothesis.
During the analysis it was observed a lack of
standardization in the way the data are presented and even
an absence of data as required by the developed model. In
such cases, some hypothesis were adopted based on physical
and observational criteria.The developed model was shown to
be versatile and can easily be adapted to new problems,
including the change of properties of the waste mass with
time.
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[en] RETROANALYSIS OF A HYDRAULIC TEST OF A FUEL STORAGE TANK / [pt] RETROANÁLISE DO TESTE HIDRÁULICO DE UM TANQUE DE ARMAZENAMENTO DE COMBUSTÍVELREBECA PEREIRA FERNANDES 10 August 2023 (has links)
[pt] Predominantemente os tanques de armazenamento de combustíveis são construídos nas regiões costeiras, cujo subsolo é caracterizado por um perfil estratificado, formado por sedimentos recentes do período quaternário, com alternâncias de energia de deposição e sedimentação. Observa-se a existência de sedimentos de origem flúvio-lagunar (intercalações estratigráficas constituídas de areias finas, siltes e argilas moles) e de sedimentos marinhos (camadas espessas de areia), sendo o nível freático raso. A tensão aplicada no solo geralmente é de pequena magnitude, mas a ocorrência de recalques diferenciais devido ao adensamento é muito comum e às vezes não corretamente avaliada, comprometendo seriamente a interação do solo com os componentes principais do tanque e com as tubulações e conexões para o abastecimento. O principal desafio deste estudo foi avaliar corretamente o desempenho da placa de fundo de um tanque metálico vertical apoiado sobre um depósito de solo estratificado. O estudo considerou, na análise numérica por meio do método dos elementos finitos, a existência de camadas horizontais e levemente inclinadas. Como principais resultados, foram gerados gráficos tempo versus recalque para comparação. Os resultados indicaram que a consideração da variação de espessuras e inclinações naturais na estratificação das camadas do subsolo tem uma influência direta no recalque, especialmente nas camadas argilosas. O comportamento do sistema solo-estrutura (disposição das camadas, da fundação, recalque por adensamento, recalque diferencial) mostrou a importância e a influência dos diversos fatores que afetam o recalque da fundação e contribui na tomada de decisões mais adequadas sob pontos de vista técnico e econômico. / [en] Predominantly, fuel storage tanks are built in coastal regions, whose subsoil in characterized by a stratified profile, formed by recent sediments from the Quaternary period. It is possible to observe the existance of sediments of fluvial-lagoon origin (stratigraphic interchanges consisting of fine sands, slits and soft clays) and marine sediments (thick layers of sand), with a shallow water table. The stress applied to the soil is usually of small magnitude, but the occurrence of differential settlements due to densification is very common and sometimes not correctly evaluated, seriously compromising the interaction of the soil with the main components of the tank, pipes and other connections. The main objective of this study was to evaluate the performance of the bottom plate of a vertical metallic tank supported on a stratified soil deposit. This study considered, though numerical analysis by the finite element method, the existence of horizontal and slightly inclined layers. As main results, time versus settlement and loading versus settlement graphs were generated for comparison. The results show that the consideration of the variation of the variation of thickness and slopes of the subsoil layers has a direct influence on settlements, especially in the clayey layers. The behavior of the soil-structure system (layout of layers, foundation, settlement by consolidation, differential settlement) showed the importance and influence of the various factors that affect the settlement of the foundation and contribute to the making of more adequate decisions under technical and economic points of view.
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[en] BACK-ANALYSIS OF INSTRUMENTED PILE LOAD TESTS FOR EVOLUATION OF THE YOUNG IS MODULUS OF SOME SOIL DEPOSITS / [es] RETROANÁLISIS DE PRUEBAS DE CARGA EN ESTACA INSTRUMENTADA PARA LA EVALUACIÓN DE MÓDULOS DE ELASTICIDAD DE SUELOS / [pt] RETROANÁLISES DE PROVAS DE CARGA EM ESTACA INSTRUMENTADA PARA AVALIAÇÃO DE MÓDULOS DE ELASTICIDADE DE SOLOSISABELLA MAIA DE ALCANTARA 23 April 2001 (has links)
[pt] Este trabalho consiste na determinação dos valores e da
distrbuição dos módulos de elasticidade com a profundidade
de maciços de solo estratificados através de retroanálises
de provas de carga em estaca instrumentada, com medição de
recalques no topo e na base, publicadas na literatura para
depósito de solos resuduais, argila rija e areia.
Nas retroanálises utilizou-se um programa
computacional baseado numa versão simplificada do método
dos elementos de contorno, sugerida por Poulos (1968), com
adaptações da formulação de Mindlin (1936) para permitir
também a consideração de maciços estratificados.
Seus resultados foram comparados com aqueles
obtidos por vários tipos de ensaios de campo ou de
laboratório, com o objetivo de indicar quais destes ensaios
são os mais adequados para a determinação dos parâmetros de
deformação do solo, visando o cálculo do recalque de
estacas.
Os valores de módulo de elasticidade computados nas
retroanálises compararam-se satisfatoriamente com aqueles
determinados com base nos ensaios que, durante a execução,
induzem pequenas deformações no solo, ocorrendo, por outro
lado, uma significativa subestimativa destes valores quando
determinados em ensaios envolvendo grandes deformações.
Este comportamento permitiu então concluir que uma escolha
adequada do nível de deformações associada ao tipo de
ensaio é essencial para a determinação das características
de compressibilidade do solo na engenharia de fundações. / [en] This work consists of the determination of values and
distribution of the modulus of elasticity with depth in
layered soils through backanalysis of instrumented pile
load tests, published in literature for residual soils,
stiff clay and sand. In the backanalysis was used a
simplified version of the boundary element method,
originally introduced by Poulos and Davis (1968), with
adaptations of Mindlin´s formulation to allow for the
consideration of layered soils. The results of the
backanalysis were compared with those obtained through
many ´in situ´ and laboratory tests, with the aim of
indicating which of those tests are more suitable for
the determination of the deformation parameters of the
soil, to be used in the evaluation of pile settlement.
The values of elasticity modulus computed in the
backanalysis agreed well with those determined from the
tests which transmit small strains to the soil during its
execution. On the other hand, these values were
subestimated when obtained from tests that involve high
strains. This behavior permitted the conclusion that an
appropriate choice of the strain level, associated to the
type of the test, is essential to the determination of the
compressibility characteristics of the soil in foundation
engineering problems. / [es] Este trabajo aborda la determinación de los valores de los módulos de elasticidad con profundidad de
macizos de suelo estratificados así como su distribución. Dicha determinación se efectua a través de
retroanálisis de pruebas de carga en estaca instrumentada, que aparecen publicadas en la literatura
para depósito de suelos residuales, arcilla dura y arena. En el retroanálisis se utilizó un programa
computacional basado en una versión simplificada del método de los elementos de contorno,
sugerida por Polos (1968), con adaptaciones de la formulación de Mindlin (1936) que permiten
considerar macizos estratificados. Con el objetivo de indicar cuál de estos ensayos resulta más
adecuado para la determinación de los parámetros de deformación del suelo y para el cálculo del
recalque de estacas, se compararon sus resultados con los obtenidos por varios tipos de ensayos de
campo o de laboratorio. Los valores de módulo de elasticidad computados en el retroanálisis se
compararan satisfactoriamente con los determinados con base en los ensayos que, durante la
ejecución, inducen pequenas deformaciones en el suelo, teniendo, por otro lado, una significativa
subestimación de estos valores cuando son determinados en ensayos con grandes deformaciones.
Este comportamiento permitió entonces concluir que una selección adecuada del nível de
deformación asociada al tipo de ensayo es esencial para la determinación de las características de
compresibilidad del suelo en la ingeniería de fundaciones.
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[es] CONFIABILIDAD Y PROBABILIDAD EN GEOTECNIA DE FUNDACIONES SUPERFICIALES / [pt] CONFIABILIDADE E PROBABILIDADE EM GEOTECNIA DE FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS / [en] CONFIABILITY AND PROBABILITY IN GEOTECHNICS OF SHALLOW FOUNDATIONROMULO CASTELLO HENRIQUES RIBEIRO 30 July 2001 (has links)
[pt] O interesse por análises de confiabilidade em geotecnia tem
aumentado muito nos últimos anos. Métodos probabilísticos
tem sido utilizados com o objetivo de racionalizar a
quantificação das incertezas existentes na geotecnia. Neste
âmbito, o presente trabalho apresenta um resumo com os
conceitos básicos de probabilidade necessários para a
compreensão do assunto. Desenvolve-se o Método do Segundo
Momento de Primeira Ordem para quantificação da
confiabilidade inerente ao desempenho de fundações.
Metodologias são propostas para racionalizar a adoção de
fatores de segurança quanto à ruptura de fundações
superficiais e quantificar o risco associado à
probabilidade do recalque estimado ser superior ao recalque
admissível. Os exemplos de cálculo são apresentados com
base no desempenho de fundações protótipo submetidas a
provas de carga superficiais executadas no campo
experimental 1 da PUC-Rio. / [en] The interest for reliability analysis in geotechnical
engineering has been growing up in the last two decades.
Probabilistic methods are generally used as a way of
rationalizing the analysis of the uncertainties presents in
the geotechnical properties. The First Order Second
Moment method (FOSM) was applied in order to quantify the
reliability of foundations. A methodology is proposed for
quantifying the probability of faylure of shallow
foundations and also the probability of settlements larger
than the allowable design value. Example calculations are
presented with basis on the results of prototype footings
tested in the experimental research site at PUC-Rio. / [es] EL interés por análisis de confiabilidad en geotecnia ha aumentado mucho en los últimos años.
Métodos probabilísticos han sido utilizados con el objetivo de racionalizar la cuantificación de las
incertezas que existen en la geotecnia. En este ámbito, el presente trabajo presenta un resumen de
los conceptos básicos de las probabilidades, necesarios para la comprensión del asunto. Se desarrolla
el Método del Segundo Momento de Primer Orden para cuantificar la confiabilidad inherente al
desempeño de fundaciones. Se proponen metodologías para racionalizar la adopción de factores de
seguridad y cuantificar el riesgo asociado a la probabilidad de que el recalco estimado sea superior
al recalco admisible. Los ejemplos de cálculo presentados tienen como base el desempeño de
fundaciones prototipos, sometidas a pruebas de carga superficiales, ejecutadas en el campo
experimental 1 de la PUC-Rio.
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[en] BEHAVIOR OF AN EMBANKMENT ON A SOFT CLAY DEPOSIT AT BAIXADA FLUMINENSE / [pt] COMPORTAMENTO DE UM ATERRO SOBRE ARGILA MOLE DA BAIXADA FLUMINENSELUIS EDUARDO FORMIGHERI 04 December 2003 (has links)
[pt] O comportamento de um aterro sobre argila mole da Baixada
Fluminense foi estudado. Este aterro foi executado para a
implantação da Indústria Rio Polímeros, com 3 metros de
espessura, assente sobre um colchão drenante. Antes da
construção, a área foi coberta com uma manta de geotêxtil.
Para acelerar os recalques do aterro, geodrenos foram
instalados na argila mole. O aterro foi instrumentado com
inclinômetros, placas de recalque e piezômetros. Durante a
construção, foram observadas rupturas em áreas localizadas
do aterro. Ensaios de palheta e piezocone foram realizados
em diferentes etapas da obra. A resistência não drenada
(Su) nos ensaios de palheta apresentaram-se dentro dos
valores reportados em trabalhos anteriores. Nos ensaios de
piezocone, Su apresentou um decréscimo com a profundidade.
Os valores de OCR, estimados com o piezocone, situaram-se
entre 1,5 e 3,0. O comportamento do aterro foi avaliado
quanto a recalques e estabilidade. O método de Asaoka
permitiu uma estimativa satisfatória do coeficiente de
adensamento e dos recalques. Os recalques estimados pela
teoria de Terzaghi foram cerca de 2,5 vezes maiores do que
os registrados no campo, devido a incertezas na
compressibilidade da argila mole. O método de Asaoka
indicou, para drenagem puramente vertical, um valor de cv
cerca de 100 vezes maior que os valores de ensaios de
laboratório e 2 vezes menor que os valores estimados
para drenagem combinada e para ensaios de piezocone. A
estabilidade do aterro foi avaliada em análises por
equilíbrio limite. Os resultados confirmaram a existência
de uma potencial instabilidade em algumas regiões do aterro. / [en] The behavior of an embankment on a soft clay deposit at
Baixada Fluminense was studied. This embankment was
constructed for implantation of Rio Polimeros Industry. The
embankment layer is 3m thick and is placed over a layer of
granular material. Before construction the entire area was
covered with a geotextil. Geodrains were also installed to
accelerate clay layer settlements. Some localized
embankment failures were observed during construction. Vane
and CPTU tests were performed at different construction
stages. Values of undrained strength (Su), provided by vane
tests, are in agreement with results reported in
literature, for soft clay deposits at Baixada Fluminense.
On the other hand, CPTU tests indicated a Su profile
decreasing with depth. OCR values were estimated between
1.5 and 3.0. The performance of the embankment construction
was evaluated with respect to its stability and settlement.
The Asaoka`s method allowed a suitable evaluation of both
coefficient of consolidation and final settlements.
However, settlements computed by Terzaghi`s theory were
about 2.5 times greater than monitored field values. These
differences were attributed to uncertainties related to the
clay layer compressibility parameters. The vertical
coefficient of consolidation, computed with Asaoka`s
method, was 100 times greater than laboratory results and 2
times smaller than values estimated for combined
consolidation and by CPTU data. The embankment stability
was evaluated with limit equilibrium analyses. The results
confirmed the occurrence of instability conditions at
localized embankment areas.
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[pt] ANÁLISE DOS RECALQUES DE UM ATERRO SOBRE SOLOS MUITO MOLES DA BARRA DA TIJUCA – RJ / [en] SETTLEMENT ANALYSIS OF AN EMBANKMENT ON VERY SOFT SOIL IN BARRA DA TIJUCA19 March 2013 (has links)
[pt] um depósito de solos muito moles da Barra da Tijuca (Baixada de
Jacarepaguá), que pertence a uma planície costeira do Rio de Janeiro (RJ). O perfil
de solos muito moles de fundação possuía até 17 m de espessura, caracterizados
pelo Nspt igual a 0. O aterro foi construído em etapas e os recalques foram acelerados
com a instalação de drenos verticais pré-fabricados na fundação. A construção do
aterro durou cerca de 1,5 ano e foi monitorada por meio de instrumentação
geotécnica. Campanhas de ensaios de campo e laboratório foram realizadas para
determinação das características geotécnicas dos solos. Dez amostras foram
coletadas em dois furos verticais de duas localidades virgens do depósito. Para
evitar o amolgamento, cada etapa do processo de amostragem, desde a coleta até a
moldagem dos corpos de prova, foi conduzida tomando-se cuidados especiais. Os
corpos de prova foram moldados nas condições indeformada (horizontal e vertical)
e completamente amolgada. Os procedimentos de moldagem dos corpos de prova
foram associados à excelente qualidade da maioria dos corpos de prova moldados e
por isso foram descritos detalhadamente. Todas as conclusões do trabalho levaram
em consideração apenas os resultados dos ensaios realizados com corpos de prova
considerados de excelente qualidade. Os ensaios de campo foram realizados em
furos adjacentes aos furos onde foram coletadas as amostras indeformadas e na
mesma região em que foram instalados grupos de instrumentos geotécnicos. A
análise dos resultados dos ensaios de campo e laboratório e dos registros da
instrumentação revela a existência de dois horizontes de solos muito moles que
exibem características distintas e são separados por uma lente de areia contínua. O
solo do horizonte superior (até 5 m de profundidade), que provavelmente foi
formado após um período geológico de descarregamento do horizonte inferior, é
caracterizado pelas condições de baixas tensões efetivas. O solo do horizonte
inferior também está sob baixas tensões efetivas, contudo com uma tensão de préadensamento caracterizada pela diferença sp - sv0 25 kPa (constante com a
profundidade), a qual pode ser associada ao mecanismo de carregamento e
descarregamento mecânico. Uma correlação entre OCR (obtidas em ensaios de
adensamento) e a razão Su/s’v0 (obtidas de ensaios de palheta e CPTu) foi
atualizada para os solos do depósito. A alta compressibilidade dos solos foi
confirmada pelos dados da instrumentação do aterro que mostraram recalques
superficiais da ordem de 50 por cento da espessura do aterro (4,5 m). Os valores de Ca/Cc
para os solos do depósito foram superiores aos valores característicos da maioria
dos solos que se tem registro. Relações práticas para descrever a permeabilidade
dos solos foram atualizadas. Os coeficientes de adensamento dos solos foram
determinados por diversas formas e os resultados dos mesmos, apesar de
apresentarem grande variabilidade (até dez vezes), não mostraram tendência
quando os valores de campo (ensaios e dados de instrumentação) e laboratório
foram comparados. O amolgamento dos corpos de prova afetou as características de
permeabilidade e compressibilidade (primária e secundária) dos solos de ambos
horizontes, mas os efeitos do mesmo foram mais severos nos solos do horizonte
inferior. Uma previsão numérica, na qual se adotou um modelo para solo mole com
fluência e foram considerados os parâmetros de laboratório, superestimaram
levemente os recalques do aterro com o tempo. / [en] This work presents a settlement analysis of an embankment built on a very
soft soil deposit in Barra da Tijuca (Baixada de Jacarepaguá), which is located in
Rio de Janeiro’s coast. The geotechnical profile shows a very soft soil with
thickness reaching 17 m, with Nspt equal 0. The embankment was built in stages and its
settlements were accelerated with prefabricated drains. The construction lasted
about 1,5 year and was monitored by means geotechnical instrumentation. Field
and laboratory test programs were carried out to define the geotechnical
characteristics of the soil. Ten samples were collected from two vertical boreholes
before any loading was applied to the soil. To avoid disturbance, each stage of
sample process, from sampling to specimen preparation, was conducted with
special procedures. Tests have been carried out both in undisturbed (vertical and
horizontal directions) and completely disturbed conditions. The specimen
preparation procedures are described in detail. Conclusions considered only the
results of tests conducted on specimens with excellent quality. The in-situ tests
were performed in vertical boreholes next to boreholes where the undisturbed
samples were collected and in the same location in which geotechnical instruments
group were installed. The analysis of the field and laboratory tests and
instrumentation data revealed the existence of two very soft soil layers exhibiting
distinct characteristics which are separated by a continuous sand lens. The upper
soil layer (from surface down to about 5 m depth), that was probably formed after
an unloading geological period of the underlying layer, is characterized by low
effective in situ stresses. The underlying soil is also under low in-situ effective
stresses, but with a preconsolidation pressure characterized by the difference s’p -
s’v0 25 kPa (constant with depth). A correlation between OCR (from
consolidation tests) and Su/sv0 ratio (from vane and CPTU tests) for similar soils
has been updated. The high compressibility of soils was confirmed by the embankment instrumentation data. Ca/Cc values, higher than usual for most known
soils, were found. Practical relationships have been updated to describe the
permeability of the deposit. Soil consolidation coefficients were estimated in
different ways and values, even though have showed large difference (up to ten
times), did not showed tendency when laboratory or field (tests and instrumentation
data) values were compared. Disturbance affected the permeability and
compressibility (primary and secondary) characteristic of the soils of both layers,
but its effects were more severe in the underlying layer. A numerical prediction, in
which a creep-soft-soil model was used and parameters obtained from the
laboratory tests were considered, lightly overestimated the embankment settlements
with time.
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[en] ANALYSIS OF THE INSTRUMENTATION OF THE MILAGRES TUNNEL, AN INTEGRAL PART OF THE TRANSPOSITION OF THE SÃO FRANCISCO RIVER / [pt] ANÁLISE DA INSTRUMENTAÇÃO DO TÚNEL MILAGRES, OBRA INTEGRANTE DA TRANSPOSIÇÃO DO RIO SÃO FRANCISCOLEONARDO DE ALMEIDA FERREIRA 05 June 2020 (has links)
[pt] Esta dissertação apresenta um resumo geral sobre as obras de construção do Túnel Milagres, escavado em rocha (filito), com extensão de 818 metros, entre os municípios de Salgueiro (PE) e Penaforte (CE). Este túnel faz parte do Projeto de Integração do São Francisco (PISF), em execução desde 2007, e com inauguração
prevista para 2021. O trabalho aborda brevemente os métodos de classificação de maciços rochosos, os métodos de escavação de túneis e a importância da instrumentação geotécnica na execução desta obra. São estudadas seis seções instrumentadas da escavação do Túnel Milagres, avaliando-se os deslocamentos
medidos por meio das convergências e os recalques. Observou-se que as medições de convergência e de recalque estão interligadas. Verificou-se, ainda, a estabilização das seções monitoradas após 60 dias. / [en] This dissertation presents a general summary on the excavation works of the Milagres Tunnel, excavated in rock (Phyllite), with an extension of 818 meters, between the municipalities of Salgueiro (PE) and Penaforte (CE). This tunnel is part of the São Francisco Transposition Project (PISF), under construction since 2007,
and planned to be inaugurated in 2021. This work briefly addresses the classification methods of rocky masses, the tunneling excavation methods of and the importance of geotechnical instrumentation on this project. Six instrumented sections of the excavation of the Milagres Tunnel are evaluated, focusing at the
measured values of convergence and displacements. It is observed that convergence and settlement measurements are interconnected. stabilization of the monitored sections was observed after 60 days has been noted.
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[en] A COMPUTER CODE FOR THE ANALYSIS OF VERTICALLY LOADED PILE GROUPS IN LAYERED SOILS / [es] IMPLEMENTACIÓN NUMÉRICA PARA ANÁLISIS DE COMPORTAMIENTO DE GRUPOS DE ESTACAS EN MACIZOS ESTRATIFICADOS / [pt] IMPLEMENTAÇÃO NUMÉRICA PARA ANÁLISE DO COMPORTAMENTO DE GRUPOS DE ESTACAS EM MACIÇOS ESTRATIFICADOSCLEIDE JEANE RIBEIRO BACELAR 16 February 2001 (has links)
[pt] O comportamento de grupos de estacas sob carregamento
vertical estático, cêntrico, com bloco rígido ou flexível,
em maciços estratificados, é investigado neste trabalho.
O método de análise é baseado em versão simplificada do
Método dos Elementos de Contorno, sugerida por POULOS
(1968) para meios elásticos homogêneos. Estimativas dos
valores de recalque são obtidas por meio de um programa
computacional, implementado nesta pesquisa, avaliando-se a
influência da estratificação do maciço de solo nos efeitos
de grupo e nos valores dos recalques do topo das estacas
componentes. Grupos com diferentes configurações, usuais na
prática da Engenharia de Fundações, foram considerados em
perfis estratigráficos básicos, homogêneo e formado por
duas camadas distintas.
Os resultados numéricos obtidos para o caso de bloco
flexível, indicam que a estratigrafia do maciço, a rigidez
relativa das estacas e seus comprimentos relativos não
influenciam significativamente os valores dos fatores de
interação para cálculo dos recalques do topo. Assim, um
método aproximado simples, direto e eficiente, é proposto
para determinação dos recalques do topo em grupos com
número qualquer de estacas, com base na superposição dos
valores do fator de interação entre apenas duas estacas sob
diferentes espaçamentos relativos.
No caso de bloco rígido, os resultados obtidos indicaram
que, sob o ponto de vista prático, os fatores de redução de
grupo também não são significativamente influenciados pela
estratigrafia, rigidez e comprimentos relativos das
estacas. Dessa forma, os fatores de redução de grupo
obtidos para o perfil de solo homogêneo podem ser
aproximadamente utilizados para outros casos de
estratigrafia. / [en] The behaviour of vertically loaded pile groups with a rigid
or flexible cap,
in layered soils, is investigated in this research.
The analysis is based on a simplified version of the
Boundary Element
Method, as suggested by POULOS (1968), for the case of an
homogeneous and linearly
elastic half-space. The estimation of settlements is
obtained using a computational
program, developed in this work, which evaluates the
influence of the soil layering on the
group effects as well as on the settlement of individual
piles in the same group. Groups
with usual geometrical configuration are considered,
resting on some basic soil profiles
(single and double layered systems).
Numerical results thus calculated for the case of flexible
cap indicate that
soil layering, pile-stiffness factors and length-to-
diameter ratios do not significantly affect
the interaction factors for the top of piles. Hence, a
simple, direct and efficient method of
evaluation is proposed for the estimation of settlements in
groups with any number of piles
based on the superposition of the interaction factors
determined for the case of just two
piles at different spacing.
For groups with a rigid cap, under the pratical point of
view, the results
also indicated that, the respective reduction factors are
not significantly influenced by the
soil layering, pile-stiffness factors and length-to-
diameter ratios. So, reduction factors
obtained for homogeneous soil profile can be used for
others cases of soil profiling. / [es] Este trabajo investiga el comportamiento de grupos de estacas bajo sobrepeso vertical estático, céntrico, con
bloque rígido o flexible, en macizos estratificados. El método de análisis se basa en una versión simplificada del
Método de los Elementos de Contorno, sugerida por POULOS (1968) para medios elásticos homogéneos.
Estimativas de los valores de recalque se obtienen por medio de un programa, implementado en esta
investigación, que evalúa la influencia de la estratificación del macizo de suelo en los efectos de grupo y en los
valores de los recalques de la parte superior de las estacas. Grupos con diferentes configuraciones, usuales en la
prática de Ingeniería de Fundaciones, fueron considerados en perfiles estratigráficos básicos, homogéneo y
formado por dos capas distintas. Los resultados numéricos obtenidos para el caso de bloque flexible, indican que
la estratigrafía del macizo, la rígidez relativa de las estacas y sus dimensiones relativas no influyen
significativamente en los valores de los factores de interación para el cálculo de los recalques. De esta forma, se
propone un método aproximado, simple, directo y eficiente para la determinación de los recalques en grupos con
cualquier número de estacas, con base en la superposición de los valores del factor de interacción entre apenas
dos estacas bajo diferentes espaciamientos relativos. En el caso de bloque rígido, los resultados obtenidos
indicaron que, desde el punto de vista práctico, los factores de reducción de grupo también no recibenuna
influencia significativa por parte de la estratigrafía, rígidez y dimensiones relativas de las estacas. De esa forma,
los factores de reducción de grupo obtenidos para el perfil de suelo homogéneo pueden ser aproximadamente
utilizados para otros casos de estratigrafía.
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[en] SETTLEMENT ANALYSES OF PILED RAFTS / [pt] ANÁLISES DE RECALQUE EM RADIERS ESTAQUEADOSCLEIDE JEANE RIBEIRO BACELAR 02 October 2003 (has links)
[pt] O comportamento de radiers estaqueados submetidos a
carregamento vertical é estudado nesse trabalho.
O método de análise é baseado no método dos elementos
finitos, através da utilização do programa ABAQUS.
Estimativas de valores de recalque ao longo de três seções
distintas e distribuição de forças nos topos das estacas
são obtidas para diversas configurações de radiers
estaqueados em meio homogêneo com diferentes quantidades e
arranjos de estacas, para os quais são adotados diferentes
comprimentos relativos das estacas L/d, coeficientes de
Poisson do solo Vs e espessuras do radier. A maior parte do
recalque ocorre imediatamente após a construção, sendo que
os recalques por adensamento se apresentam maiores no
centro do que na borda do radier. Uma considerável parcela
da carga aplicada é transferida diretamente ao solo através
do radier, especialmente sob condições não-drenadas. Para
condições drenadas essa proporção é reduzida, mostrando que
o efeito do coeficiente de Poisson do solo na distribuição
de cargas é bastante significativo. A posição das estacas
no radier afetam diretamente a proporção da carga
transmitida diretamente do radier para o solo, sendo este
efeito mais representativo à medida que aumentam o
comprimento relativo das estacas e a rigidez do radier.
Análises de capacidade de carga são realizadas em condições
não-drenadas para todas as configurações avaliadas,
mostrando que o aumento na rigidez do radier contribui
significativamente para o aumento dos coeficientes de
segurança das estacas. / [en] The behaviour of vertically loaded piled rafts is studied
in this research. The main objective of this thesis is to
analyse the behaviour of a piled raft foundation system
acting on a homogeneous half-space subjected to vertical
loading. The analysis is based on finite element method by
using of the computational program ABAQUS. The evaluation
of settlements along three main sections and the load
distribution on pile top were obtained for several piled
raft configurations in single layered soil profile with
different pile number and position, considering different
values of pile slenderness ratio, soil Poisson s ratio
and also of raft thickness. It has been shown that the
major component of the total settlement takes place
immediately after the loading application and the component
of the consolidation settlement are bigger close to the
raft centre than values at the raft edge. A big part of the
total applied load is directly transferred to the subsoil by
the raft, which becomes more significant under undrained
conditions. For drained conditions this ratio decreases,
which have shown that the soil Poisson s ratio influence at
the load distribution is significant. The pile position
under the raft influences the percentage of the load
transferred directly to the subsoil by the raft. This
influence becomes more significant with the increase of the
pile slenderness ratio and of the raft stiffness. The
bearing capacity of the piled raft configurations for
undrained conditions was evaluated, which have indicated
that the increase of the raft stiffness contributes to the
increase of the pile safety factors.
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