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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 URBANOS

GUSTAVO 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 COMBUSTÍVEL

REBECA 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 SOLOS

ISABELLA 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 FOUNDATION

ROMULO 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 FLUMINENSE

LUIS 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 TIJUCA

19 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 FRANCISCO

LEONARDO 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 ESTRATIFICADOS

CLEIDE 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 ESTAQUEADOS

CLEIDE 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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