Neste trabalho apresentou-se a simulação numérica de aterros reforçado sobre argila mole com uso de drenos verticais pré-fabricados. O objetivo foi analisar o comportamento de um aterro reforçado com geossintético aliado ao uso de drenos verticais pré-fabricados. As análises numéricas de tensão-deformação foram realizadas pelo software PLAXIS 8.2. 2D. Pretendeu-se analisar as influências da rigidez do reforço, espaçamento entre drenos, velocidade de construção, construção do aterro em etapas, no comportamento dos aterros, como recalques verticais, deformações laterais e deformação do reforço. Foi utilizada a metodologia apresentada por Li & Rowe (2001), para a validação da modelagem dos aterros. A calibração do programa foi feita com a literatura de aterros reforçados. Nos resultados apresentados foram verificadas vantagens, como por exemplo: aceleração dos recalques e possibilidade da construção de aterros mais altos. O MEF mostrou que pode ser útil na escolha do reforço mais adequado para a condição de obra desejada, juntamente com espaçamento entre drenos. Foi possível verificar que a combinação de ambos os elementos pode ser bastante vantajosa em relação à utilização de apenas um deles. As deformações do reforço determinadas pelo MEF podem ser usadas para escolher o reforço adequado para um aterro sobre solo mole. Através dos resultados do método de elementos finitos pretendeu-se definir uma metodologia para calcular as deformações do reforço para uma altura de aterro determinada. / This paper presents the numerical simulation of reinforced embankment on soft clay with the use of prefabricated vertical drains. The objective is to analyze the behavior of a geosynthetic reinforced embankment along with the use of prefabricated vertical drains. The numerical analyzes of the stress-strain were performed by software PLAXIS 8.2. 2D. It was intended to analyze the influence of the stiffness of the reinforcement spacing between drains, construction speed, construction of the embankment in stages, the behavior of the landfill as settlements vertical, lateral deformations and deformation strengthening. We used the method presented by Li & Rowe (2001), to validate the modeling of landfills. The calibration was performed with the program literature reinforced embankments. In the following results were observed advantages such as: speeding up the possibility of repression and construction of embankments higher. MEF showed that may be helpful in selecting the most suitable for enhancing the desired work condition, with the spacing between drains. It can be seen that the combination of both elements can be quite advantageous over the use of just one. The deformation of the reinforcement determined by MEF can be used to choose the proper reinforcement for an embankment on soft soil. Through the results of the finite element method was intended to define a methodology to calculate the deformations of the reinforcement to a height of embankment determined.

Neste trabalho apresentou-se a simulação numérica de aterros reforçado sobre argila mole com uso de drenos verticais pré-fabricados. O objetivo foi analisar o comportamento de um aterro reforçado com geossintético aliado ao uso de drenos verticais pré-fabricados. As análises numéricas de tensão-deformação foram realizadas pelo software PLAXIS 8.2. 2D. Pretendeu-se analisar as influências da rigidez do reforço, espaçamento entre drenos, velocidade de construção, construção do aterro em etapas, no comportamento dos aterros, como recalques verticais, deformações laterais e deformação do reforço. Foi utilizada a metodologia apresentada por Li & Rowe (2001), para a validação da modelagem dos aterros. A calibração do programa foi feita com a literatura de aterros reforçados. Nos resultados apresentados foram verificadas vantagens, como por exemplo: aceleração dos recalques e possibilidade da construção de aterros mais altos. O MEF mostrou que pode ser útil na escolha do reforço mais adequado para a condição de obra desejada, juntamente com espaçamento entre drenos. Foi possível verificar que a combinação de ambos os elementos pode ser bastante vantajosa em relação à utilização de apenas um deles. As deformações do reforço determinadas pelo MEF podem ser usadas para escolher o reforço adequado para um aterro sobre solo mole. Através dos resultados do método de elementos finitos pretendeu-se definir uma metodologia para calcular as deformações do reforço para uma altura de aterro determinada. / This paper presents the numerical simulation of reinforced embankment on soft clay with the use of prefabricated vertical drains. The objective is to analyze the behavior of a geosynthetic reinforced embankment along with the use of prefabricated vertical drains. The numerical analyzes of the stress-strain were performed by software PLAXIS 8.2. 2D. It was intended to analyze the influence of the stiffness of the reinforcement spacing between drains, construction speed, construction of the embankment in stages, the behavior of the landfill as settlements vertical, lateral deformations and deformation strengthening. We used the method presented by Li & Rowe (2001), to validate the modeling of landfills. The calibration was performed with the program literature reinforced embankments. In the following results were observed advantages such as: speeding up the possibility of repression and construction of embankments higher. MEF showed that may be helpful in selecting the most suitable for enhancing the desired work condition, with the spacing between drains. It can be seen that the combination of both elements can be quite advantageous over the use of just one. The deformation of the reinforcement determined by MEF can be used to choose the proper reinforcement for an embankment on soft soil. Through the results of the finite element method was intended to define a methodology to calculate the deformations of the reinforcement to a height of embankment determined.

[pt] O método empírico de Terzaghi (1943) para cálculo do recalque de adensamento primário com carregamento dependente do tempo é comparado com dois métodos propostos nesta pesquisa: o primeiro, baseado na alteração da fração de tempo em que cada incremento de carregamento é aplicado de forma instantânea, e o segundo mantendo a proposta inicial de Terzaghi (1943), porém realizando reduções percentuais do grau médio de adensamento para o período de construção e obtendo novas frações de tempo para o período pós-construção. Os resultados mostram que com a adoção das frações de tempo, apresentadas em tabelas, a diferença entre os valores do grau médio de adensamento determinados pelas curvas teórica e empírica varia entre 1,50 por cento a 3,50 por cento, dependendo das condições iniciais de excesso de poropressão. O segundo método, mais exato, apresenta diferenças menores, com ambas as curvas praticamente sobrepostas. Adicionalmente, outras duas soluções alternativas são investigadas considerando o carregamento em degraus e discretizado. Uma solução matemática rigorosa também é apresentada para representar o problema de adensamento com drenos verticais, considerando a hipótese de deformações livres. Uma comparação com a solução proposta por Olson (1977), fundamentada no conceito de deformações iguais, mostra que a hipótese de deformações iguais subestima o grau médio de dissipação dos excesoss de poropressão entre 1,15 por cento a 4,84 por cento, e que essa diferença tende a diminuir para tempos de construção elevados. Finalmente, soluções para fluxo vertical e radial combinados também são obtidas, considerando a hipótese de deformações livres e a formulação proposta por Carrillo (1942). / [en] Terzaghi s (1943) empirical method for calculating primary consolidation settlement due to ramp loading is compared with two methods proposed in this research: the first one, based on changing the fraction of time in which each loading increment is applied instantly, and the second keeping Terzaghi s initial proposal (1943), but making reductions in the average degree of consolidation for the construction period and determining new fractions of time for the post-construction period. The results show that with the hypothesis of time fractions, the difference between the values of the average degree of consolidation determined by the theoretical and empirical curves varies between 1.50 percent to 3.50 percent, depending on the initial conditions of excess poropressure. The second method is even more accurate with both curves practically overlapping. Additionally, two other alternative solutions are investigated considering step and discretized loadings. A rigorous mathematical solution is also presented to represent the consolidation problem with vertical drains, considering the hypothesis of free deformations. A comparison with the solution proposed by Olson (1977), based on the concept of equal deformations, shows that the hypothesis of equal deformations underestimates the average degree of consolidation between 1.15 percent to 4.84 percent, and this difference tends to decrease for long construction periods. Finally, solutions for the vertical and radial flow combined is also obtained, considering the hypothesis of free deformations and the formulation proposed by Carrillo (1942).

[pt] A história registra ao longo dos séculos muitos casos de colapso de depósitos de solos arenosos, com consideráveis prejuízos econômicos, perdas de vidas humanas e danos ao meio ambiente, causados pela liquefação dinâmica ou por mobilidade cíclica. Quando um desempenho satisfatório de estruturas não puder ser garantido sob carregamento sísmico, métodos de mitigação devem ser empregados para reduzir o potencial de liquefação. Dentre estes, a execução de drenos verticais é solução interessante, mas desafiadora, pois drenos verticais podem ser utilizados caso dissipem suficientemente rápido os excessos de poropressão e transportem eficientemente o volume de água durante os poucos segundos de duração de terremotos. Uma dificuldade é a avaliação do coeficiente de permeabilidade do depósito de solo, o que afeta e torna incerta a distância desejável entre drenos. Nesta dissertação, análises do desempenho de drenos verticais para mitigação de liquefação dinâmica são realizadas com base em formulações matemáticas e modelos numéricos pelo método dos elementos finitos. / [en] Throughout centuries there are many recorded cases of collapse of sandy deposits with considerable economic losses, loss of human life and damage to the environment caused by the dynamic liquefaction or cyclic mobility. When a satisfactory performance of structures can’t be guaranteed under seismic loading, methods of mitigation must be employed in order to reduce the potential of liquefaction. Among these methods, the execution of prefabricated vertical drains is an interesting, but challenging, solution, because drains can be used if they dissipate very quickly the excess of porepressure generated during the small duration of earthquakes. One of the main challenges is to evaluate the coefficient of permeability of the deposit which affects and brings uncertainties to the desirable distance between the drains installed. On this work, analysis of the performance of vertical drains to mitigate dynamic liquefaction are performed based in mathematical formulations and numerical models through the Finite Element Method.