Neste trabalho foi estudado o comportamento de fundações superficiais apoiadas em sistema de dupla camada, quando a superior é cimentada. O estudo consistiu-se de três etapas, chamadas de Etapa de Laboratório, Etapa Numérica e Etapa de Campo. Na Etapa de Laboratório foi verificada a viabilidade técnica de utilizar os resíduos industriais cinza pesada e cal de carbureto na estabilização de um solo residual de arenito botucatu. Estudou-se a reatividade da cinza pesada com a cal de carbureto, a influência da temperatura e do tempo de cura no desenvolvimento das reações pozolânicas, a influência de diferentes teores de resíduos na resistência à compressão simples, compressão diametral e durabilidade, objetivando definir uma mistura ótima e, ainda, o impacto ambiental da utilização da mistura ótima, através de ensaios de lixiviação e solubilização. Na Etapa Numérica foi estudado, através do Método dos Elementos Finitos, o comportamento de fundações superficiais apoiadas em dupla camada. O modelo utilizado para representar o comportamento do material cimentado e não-cimentado foi o elástico-plástico com critério de ruptura de Drucker-Prager e fluxo não-associado. Verificou-se, através de análise paramétrica, a influência da espessura da camada cimentada e do diâmetro da fundação, bem como a influência dos parâmetros dos materiais cimentado e não-cimentado na resposta carga x recalque de fundações superficiais. Na Etapa de Campo foram construídos aterros experimentais utilizando a mistura ótima determinada na Etapa de Laboratório e, sobre estes aterros, foram executados provas de carga de placas. A análise dos resultados obtidos nas três etapas levou às seguintes conclusões: é possível utilizar cinza pesada e cal de carbureto para estabilizar o solo residual de botucatu; o comportamento de fundações superficiais sobre solos cimentados é controlado pela relação espessura da camada cimentada diâmetro da fundação; os parâmetros ângulo de atrito e módulo de elasticidade da camada cimentada não influenciam os resultados de prova de carga; a ruptura da fundação é função de dois mecanismos progressivos, os quais são função das tensões de tração geradas na parte inferior da camada cimentada e das tensões cisalhantes existentes logo abaixo das bordas da fundação. / In this work the behavior of shallow foundations on a double layer system when the upper is cemented was studied. The study consisted of three stages named Laboratory Stage, Numerical Stage and Field Stage. In the Laboratory Stage the technical viability of using the industrial by-products such as bottom ash and carbide lime in the stabilization of a sandstone residual soil was verified. The reactivity of the bottom ash with carbide lime, the influence of the temperature and time of curing in the development of the pozzolanic reactions, the influence of different amounts of residues in the unconfined strength, tensile strength and durability, were studied. The objective of the later study was to define the optimum mixture. The environmental impact of using the residues was verified through lixiviation and solubilization tests. In the Numerical Stage the behavior of shallow foundations on double layer system was studied using the Finite Element Method. The elastic-perfectly plastic model with Drucker-Prager failure criteria and non-associated flow rule was used to represent the behavior of the cemented and uncemented materials. The influence of cemented layer thickness and diameter of the foundation, and the cemented and uncemented material parameters in the load x settlement response of shallow foundations was verified using parametric analysis. In the Field Stage three experimental fills were built using the optimum mixture determined in the Laboratory Stage on which plate load tests were executed. The analysis of the results obtained in the three stages led to the following conclusions: it is possible to use bottom ash and carbide lime to stabilize the sandstone residual soil; the behavior of foundations is governed by the thickness of the cemented layer/diameter of the foundation ratio; the parameters friction angle and elasticity module of the cemented layer do not influence the results of load test; the rupture of the foundation is function of two progressive mechanisms, which are function of the tension stress generated in the bottom part of the cemented layer and of the shear stress below the corner of the foundation; it is possible to estimate the load capacity regarding 2% of the relative settlement, through the methodology proposed in this work.

Na prática Brasileira os projetos de fundações são elaborados fi-eqüentemente com base em resultados de ensaios de SPr. Desde a década de 1960, novos ensaios de investigação de subsolo tem sido incorporados à prática geotécnica, complementando as infonnações obtidas no SPr, e fornecendo uma descrição mais detalhada das características do subsolo. Este trabalho tem como objetivo principal a análise do desempenho da metodologia corrente de previsão de capacidade de carga de estacas escavadas, a partir dos resultados de ensaios de Conepenetrometria (CPT), realizados em solos residuais. A experiência acumulada do ensaio de Cone a 1Úvel internacional é restrita a depósitos de solos sedimentares, havendo a necessidade de ampliação do banco de dados de provas de carga em solos de origem residual. Com o oQjetivo de relacionar resultados de ensaios de Cone (CPT) com o dimensionamento de estacas escavadas em solos residuais, foram utilizadas as metodologias propostas por Aoki & Velloso (1975), Bustamante & Gianeselli (1982) e Philipponnat (1986), comparando cargas de ruptura medidas e estimadas. As análises são aplicadas tanto à estimativa da resistência de atrito lateral (Pl) como da carga de ponta (PP) das estacas O banco de dados utilizado neste estudo é composto de 22 estacas escavadas com diâmetro entre 400 e 700 mm e comprimento entre 7,5 e 25,0 m, bem como 31 sondagens CPT com profundidades variando de 5,0 a 25,0 m. São utilizados resultados de Provas de carga no Estado do Rio Grande do Sul, sendo posteriormente ampliado para outros casos publicados da prática brasileira. Todas as 22 estacas escavadas analisadas foram ensaiadas através de Prova de carga do tipo SML, sendo o Método de Van der Veen (1953) utilizado como referência para obtenção da carga de ruptura. Conclui-se a partir do estudo dos casos que nenhum dos três métodos analisados, propostos por Aoki & Velloso (1975), Bustamante & Gianeselli (1982) e Philipponnat (1986), apresentou desempenho satisfatório para o conjunto de dados analisados. Em geral as cargas previstas foram superiores às cargas medidas, o que caracteriza uma condição contrária à segurança. Entre os métodos analisados, o proposto por Aoki & Velloso (1975) produziu a melhor relação entre cargas medidas com cargas estimadas, porém sugere-se a ampliação deste banco de dados previamente ao uso generalizado deste método na prática de engenharia sempre que as estimativas forem realizadas com base em resultados de ensaios CPr.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-03-02T11:23:09Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2893115 bytes, checksum: 11bcb2496fcc9ca3ea6402fcf9abf288 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-02T11:23:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2893115 bytes, checksum: 11bcb2496fcc9ca3ea6402fcf9abf288 (MD5) Previous issue date: 2001-05-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho, realizou-se a análise de provas de carga executadas em uma sapata quadrada rígida e em um tubulão com base circular, assentes em solo residual de gnaisse, via ensaio pressiométrico de Ménard. As provas de carga foram executadas no campo experimental de fundações, do Departamento de Engenharia Civil, da Universidade Federal de Viçosa. Executaram-se estimativas do comportamento das fundações analisadas, via ensaio pressiométrico de Ménard, utilizando-se dos principais métodos propostos para estimativa da capacidade de carga e recalque de fundações rasas e profundas. Os parâmetros, necessários para estas análises, foram obtidos de ensaios pressiométricos do tipo Ménard, executados nas proximidades das estruturas estudadas. Comparando-se os resultados dessas análises com os resultados experimentais, medidos em provas de carga, tendo- se alcançado uma aproximação, razoavelmente, satisfatória. Além disso, procedeu-se um estudo comparativo entre os parâmetros pressiométricos e os obtidos em outros ensaios de campo e laboratório executados por outros autores, com o objetivo de se verificar a validade das correlações disponíveis entre estes ensaios, prevendo-se, adequadamente os resultados experimentais. / In this work it was performed the analysis of loading tests carried on a square rigid footing and on a belled pier placed on gneissic residual soil using correlations with Menard pressurometer testing results. The loading tests were performed at the experimental foundation site of the Department of Civil Engineering of the Federal University of Viçosa – MG. The behavior of these foundations were analysed in details though an extensive evaluation of bearing capacity and settlements by several methods proposed in the literature. The necessary parameters were obtained from Menard pressurometer tests performed at the site and close to the studyed foundation structures. The results from these analysys compared well with those measured on the load tests. In addition, an detailded analysis comparing the strength parameters describing the soil behavior and obtained from Menard pressuremeter tests those obtained from other in situ tests such as CPT, SPT and DMT also performed on the site. The objective of this analysis was to verify the validity of some correlations between Menard pressuremeter test results and those in situ tests for the typical gnessic residual soil found at the experimental foundations site. / Não foi localizado o cpf do autor.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-03-02T17:21:15Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2017444 bytes, checksum: 6daf076ac567b8bcd5dff347048acbfa (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-02T17:21:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2017444 bytes, checksum: 6daf076ac567b8bcd5dff347048acbfa (MD5) Previous issue date: 2003-06-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho objetivou comprovar as metodologias de previsão do comportamento de uma fundação rasa rígida, utilizando-se alguns dos principais métodos propostos para estimativa de capacidade de carga e recalques de fundações rasas. Para o desenvolvimento deste, executaram-se os ensaios de campo: prova de carga em sapata quadrada, ensaio pressiométrico de Ménard (PMT), ensaio dilatométrico de Marchetti (DMT), ensaio de resistência à penetração (SPT) em um solo residual de gnaisse. Além da execução dos ensaios citados foram retiradas amostras deformadas e indeformadas para serem ensaiadas em laboratório. O estudo mostrou que os métodos de campo são muito úteis para subsolos bastante heterogêneos como os formados por solos residuais. / This research has the objective of proving methodologies that forecasts the behavior of a rigid superficial foundation, using some of the most common methods of estimating load capacity and settlement of shallow foundations. For so, field tests were developed: load test in a square footing, pressuremeter test of Ménard (PMT), dilatometer test of Marchetti (DMT), standard penetration test in a residual soil of gneissic. Deformed and undeformed samples were extracted and laboratory testes where developed. The study showed that field methods are very useful for heterogeneous lower soil layers such as in the case of residual soils. / Não foi localizado o cpf do autor.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-03-02T19:00:23Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1455701 bytes, checksum: cf27fd75f7d19be8eb91169c29a503c3 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-02T19:00:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1455701 bytes, checksum: cf27fd75f7d19be8eb91169c29a503c3 (MD5) Previous issue date: 2003-04-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho tem como objetivo analisar os parâmetros geotécnicos obtidos a partir de dados provenientes dos campos experimentais de Viçosa - M.G. (solo residual de gnaisse), e de Serra - Grande Vitória - E.S (solo residual proveniente de rocha sedimentar). Além disso, verifica a validade de algumas correlações encontradas na literatura e proposição de novas correlações baseadas nestes parâmetros. Foi feita a comparação entre a classificação unificada e a classificação quanto ao tipo de solo, obtidos pelo ensaio DMT, bem como a verificação da influência da sucção em alguns de seus parâmetros. São abordados os seguintes ensaios: (i) de campo: ensaio pressiométrico de pré-furo - PMT, ensaio dilatométrico - DMT, índice de resistência à penetração - SPT, ensaio de penetração dinâmica – PDM; (ii) de laboratório: ensaio edométrico, ensaio triaxial convencional, determinação da curva característica do solo, ensaios de caracterização (granulometria conjunta, massa específica dos sólidos, teor de umidade da amostra no estado natural, limite de liquidez, limite de xxviii plasticidade). Não foi realizado o ensaio PDM no campo experimental de Viçosa. No campo experimental de Serra, dentre os ensaios de laboratório, foram executados apenas os ensaios de caracterização. Como conseqüência deste estudo, infere-se a importância da consideração da sucção em parâmetros baseados na teoria clássica da mecânica dos solos, com o intuito de que não haja interpretações errôneas dos mesmos. Comparando-se as equações encontradas na literatura e as obtidas neste estudo, nota-se a existência de certa discrepância entre elas. Conclui-se então haver a necessidade da utilização de quaisquer correlações apenas para se prever a ordem de grandeza dos parâmetros envolvidos. / This work has the objective of analyzing the geotechnical parameters calculated from data of the experimental fields of Viçosa - M.G. (gnaisse residual soil), and from the Serra - Great Vitória - E.S (soil originating from residual sedimentary rock). Also it was verified the validity of some correlations found in the literature and proposition of new correlations based on these parameters. It was made the comparison between the unified classification and the classification in relation to the soil type, obtained by the DMT test, as well as the verification of the influence of the suction in some of these parameters. The field tests were: pressuremeter test - PMT, dilatometer test - DMT, Standard Penetration Test - SPT, Dynamic Manual Penetration Test- PDM and laboratory tests: Oedometer, conventional triaxial test, determination of soil characteristic curve, characterization test (united granulometric, specific mass of the solids, percentage of humidity of the sample in the natural state, liquidity limit, plasticity limit). The PDM test was not performed in the experimental field of xxx Viçosa. In the experimental field of the Serra, among the laboratory tests, the only one executed was the characterization tests. As a consequence of this study, it was noticed the importance of the consideration of the suction in parameters based on the classic theory of the mechanics of the soils, with the intention to prevent thaws erroneous interpretation of them. Comparing the equations found in the literature and the ones obtained in this study, it is noticed the existence of certain discrepancy among them. The need of correlations usage is concluded. In this case the in situ testing data should just be used to foresee the greatness order of the geotechnical parameters.

Neste trabalho foi estudado o comportamento de fundações superficiais apoiadas em sistema de dupla camada, quando a superior é cimentada. O estudo consistiu-se de três etapas, chamadas de Etapa de Laboratório, Etapa Numérica e Etapa de Campo. Na Etapa de Laboratório foi verificada a viabilidade técnica de utilizar os resíduos industriais cinza pesada e cal de carbureto na estabilização de um solo residual de arenito botucatu. Estudou-se a reatividade da cinza pesada com a cal de carbureto, a influência da temperatura e do tempo de cura no desenvolvimento das reações pozolânicas, a influência de diferentes teores de resíduos na resistência à compressão simples, compressão diametral e durabilidade, objetivando definir uma mistura ótima e, ainda, o impacto ambiental da utilização da mistura ótima, através de ensaios de lixiviação e solubilização. Na Etapa Numérica foi estudado, através do Método dos Elementos Finitos, o comportamento de fundações superficiais apoiadas em dupla camada. O modelo utilizado para representar o comportamento do material cimentado e não-cimentado foi o elástico-plástico com critério de ruptura de Drucker-Prager e fluxo não-associado. Verificou-se, através de análise paramétrica, a influência da espessura da camada cimentada e do diâmetro da fundação, bem como a influência dos parâmetros dos materiais cimentado e não-cimentado na resposta carga x recalque de fundações superficiais. Na Etapa de Campo foram construídos aterros experimentais utilizando a mistura ótima determinada na Etapa de Laboratório e, sobre estes aterros, foram executados provas de carga de placas. A análise dos resultados obtidos nas três etapas levou às seguintes conclusões: é possível utilizar cinza pesada e cal de carbureto para estabilizar o solo residual de botucatu; o comportamento de fundações superficiais sobre solos cimentados é controlado pela relação espessura da camada cimentada diâmetro da fundação; os parâmetros ângulo de atrito e módulo de elasticidade da camada cimentada não influenciam os resultados de prova de carga; a ruptura da fundação é função de dois mecanismos progressivos, os quais são função das tensões de tração geradas na parte inferior da camada cimentada e das tensões cisalhantes existentes logo abaixo das bordas da fundação. / In this work the behavior of shallow foundations on a double layer system when the upper is cemented was studied. The study consisted of three stages named Laboratory Stage, Numerical Stage and Field Stage. In the Laboratory Stage the technical viability of using the industrial by-products such as bottom ash and carbide lime in the stabilization of a sandstone residual soil was verified. The reactivity of the bottom ash with carbide lime, the influence of the temperature and time of curing in the development of the pozzolanic reactions, the influence of different amounts of residues in the unconfined strength, tensile strength and durability, were studied. The objective of the later study was to define the optimum mixture. The environmental impact of using the residues was verified through lixiviation and solubilization tests. In the Numerical Stage the behavior of shallow foundations on double layer system was studied using the Finite Element Method. The elastic-perfectly plastic model with Drucker-Prager failure criteria and non-associated flow rule was used to represent the behavior of the cemented and uncemented materials. The influence of cemented layer thickness and diameter of the foundation, and the cemented and uncemented material parameters in the load x settlement response of shallow foundations was verified using parametric analysis. In the Field Stage three experimental fills were built using the optimum mixture determined in the Laboratory Stage on which plate load tests were executed. The analysis of the results obtained in the three stages led to the following conclusions: it is possible to use bottom ash and carbide lime to stabilize the sandstone residual soil; the behavior of foundations is governed by the thickness of the cemented layer/diameter of the foundation ratio; the parameters friction angle and elasticity module of the cemented layer do not influence the results of load test; the rupture of the foundation is function of two progressive mechanisms, which are function of the tension stress generated in the bottom part of the cemented layer and of the shear stress below the corner of the foundation; it is possible to estimate the load capacity regarding 2% of the relative settlement, through the methodology proposed in this work.

CHAGAS, G. S. Estudo experimental do comportamento mecânico de estrato Silto-Argiloso (Massapê) para fundações superficiais. 2014. 111 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Geotecnia) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-04-09T12:08:29Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_gschagas.pdf: 3784240 bytes, checksum: 13cc524df6fb28fde3def264ade1943f (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-04-16T11:39:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_gschagas.pdf: 3784240 bytes, checksum: 13cc524df6fb28fde3def264ade1943f (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-16T11:39:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_gschagas.pdf: 3784240 bytes, checksum: 13cc524df6fb28fde3def264ade1943f (MD5) Previous issue date: 2014-04-29 / The design of shallow foundations requires defining clearly and objectively to the soil under study, the load capacity and the prediction of settlements that undergoes structure, based on the mechanical properties obtained from laboratory testing and field. The plaque assay is one of the safest ways to get this information from direct loading, which produces, in reduced scale, the behavior of the Future Foundation. The tests performed in this study were performed in three steps: geotechnical characterization (particle size, density determination, consistency limits, standard Proctor compaction and California bearing ratio (ISC)​​); Special laboratory tests (density and shear); and field trials (load tests). The objective of this study is to evaluate the evidence from conducting direct load with soil and flooded in natural moisture, if forecasts of potential collapse and expansion, made ​​from single and double edométricos tests are able to give consistent evidence. It was observed that results of double edometricos trials, conducted in silty clay soil of the city Ico, provided more consistent estimates for situations of soil collapse. Furthermore, the technique of compression problematic soils was adequate to mitigate or even nullify, problems related to the collapse and expansion of the studied soil. / O dimensionamento de fundações superficiais requer definição de forma clara e objetiva, para o solo em estudo, da capacidade de carga e a previsão dos recalques a que se submete a estrutura, baseando-se nas propriedades mecânicas obtidas por ensaios de laboratório e campo. O ensaio de placa é uma das formas mais seguras para se obter essas informações, a partir de carregamento direto, que produz, em escala reduzida, o comportamento da futura fundação. Os ensaios realizados nesta pesquisa foram executados em três etapas: caracterização geotécnica (granulometria, determinação da massa específica, limite de consistência, compactação proctor normal e índice de suporte califórnia (ISC)); ensaios especiais de laboratório (adensamento e cisalhamento); e ensaios de campo (provas de carga). O objetivo deste trabalho é avaliar a partir da realização de provas de carga diretas com solo na umidade natural e inundado, se previsões de potencial de colapso e expansão, realizadas a partir de ensaios edométricos simples e duplos são capazes de dar indicações concordantes. Foi observado que resultados de ensaios edometricos duplos, realizados no solo silto argiloso da cidade de Icó, proporcionaram estimativas mais concordantes para as situações de colapso do solo. Além disso, a técnica da compactação de solos problemáticos se mostrou adequada para minorar, ou mesmo anular, problemas relacionados ao colapso e a expansão do solo estudado.

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Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2013. / Submitted by Luiza Silva Almeida (luizaalmeida@bce.unb.br) on 2013-07-31T17:20:00Z No. of bitstreams: 1 2013_ DannyJoelAyalaCastillo.pdf: 5928055 bytes, checksum: b16f4b171134422825002064e0aa338f (MD5) / Approved for entry into archive by Leandro Silva Borges(leandroborges@bce.unb.br) on 2013-08-02T20:15:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_ DannyJoelAyalaCastillo.pdf: 5928055 bytes, checksum: b16f4b171134422825002064e0aa338f (MD5) / Made available in DSpace on 2013-08-02T20:15:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_ DannyJoelAyalaCastillo.pdf: 5928055 bytes, checksum: b16f4b171134422825002064e0aa338f (MD5) / O constante crescimento populacional e a tendência de verticalização levam ao emprego de todas as técnicas e o uso de todos os solos disponíveis. Especificamente na cidade de Brasília/DF, a maioria dos solos caracteriza-se por sua má qualidade geotécnica (solos argilosos moles e colapsiveis). Para estes solos, os sistemas de fundação em prédios de pequeno e médio porte, geralmente, levam ao emprego de fundações profundas (estacas isoladas, grupo de estacas e tubulões) para se atingir os critérios de segurança da edificação, mas ao mesmo tempo encarecem o custo do empreendimento. A presente dissertação pretende validar, numericamente, a aplicação do sistema de radier estaqueado sobre estes solos, combinado com uma camada de solo melhorada com espessura finita, a fim de demonstrar que, conjuntamente ambos possam absorver as tensões de colapso nos primeiros metros, e assim permitam assegurar uma estrutura mais competente. Realizaram-se recompilações de informações sobre a caracterização dos solos argilosos colapsíveis do Distrito Federal (campo experimental da UnB), a aplicação do radier estaqueado sobre solos moles, a classificação da metodologia de projeto e as vantagens e desvantagens deste sistema. Utilizou-se como estudo de caso, um projeto real (prédio de 4 andares) executado pela metodologia convencional. Realizaram-se as retroanálises numérica das provas de carga de Sales (2000) e Mota (2003) para obterem-se os valores dos parâmetros do solo (Es, c, ϕ) nas camadas estratigráficas já conhecidas da área de trabalho, que representa um solo típico de Brasília. Para tanto utilizou-se a metodologia dos elementos finitos (MEF 3D), implementada no pacote CESAR- LCPC, versão 4.0, empregando-se um modelo constitutivo de Mohr Coulomb para o solo. Foi validado o pacote CESAR-LCPC, para sua aplicação em radier estaqueado, e calibrou-se o modelo numérico com a finalidade de se obter a quantidade de nós, número de elementos, o tipo de interpolação e os tipos de elementos a serem utilizados. Realizou-se a análise de sensibilidade para estudo de caso, modificando o sistema convencional para o sistema de radier estaqueado combinado. Realizaram-se combinações numéricas com variações da quantidade de estacas, do comprimento nas estacas e da espessura da camada. Estas análises foram controladas por meio de critérios de recalque admissível, distorção angular, tensões máximas de projeto, fator de segurança global do sistema e parcial no grupo de estacas. Por fim, foram escolhidas as melhores soluções a serem empregadas. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The steady population growth and the trend of verticalization take us to the use of all available land. Knowing that most soils of Brasilia are characterized by poor quality (clay collapsible) materials if using generally conventional systems foundations (isolated piles, caissons and pile group) that results in great costs for the works, this dissertation wants to numerically validate the application of the piled raft on these soils, combined with a layer of improved soil with finite thickness. It was performed a compilation of information on the characterization of collapsible clayey soils in the Federal District (experimental research site of UnB), as well as the application of piled raft system on soft ground. It was classified the design methodology, and studied the advantages and disadvantages of this system. Back Analyses were performed with obtain the soil load tests extracted from the work of Sales (2000) and Mota (2003) in order to obtained parameters (Es, c, φ) and the stratigraphic layers according to the reality of Brasilia. It was done with the help of the finite element method (FEM 3D), implemented in the package CESAR-LCPC, version 4.0, using a constitutive model of Mohr Coulomb. The CESAR package has been validated for its application in piled raft system, and the numerical model has been calibrated in order to obtain the number of nodes, number of elements, the interpolation type and types of elements to use. It was conducted a sensitivity study for the application of the methodology in a real project (building with 4 floors) case which was designed under the conventional methodology, and herein tested in the piled raft combined system. 37 combinations were performed with the numeric variation of the amount of piles, the pile length, and the thickness of the compacted layer. The analysis were interpreted with the obtained angular distortion, maximum stresses and, factor of safeties of the system and of the group components. The thesis concludes on the best methodology of design for such low rise building founded on collapsible materials.

Neste trabalho foi estudado o comportamento de fundações superficiais apoiadas em sistema de dupla camada, quando a superior é cimentada. O estudo consistiu-se de três etapas, chamadas de Etapa de Laboratório, Etapa Numérica e Etapa de Campo. Na Etapa de Laboratório foi verificada a viabilidade técnica de utilizar os resíduos industriais cinza pesada e cal de carbureto na estabilização de um solo residual de arenito botucatu. Estudou-se a reatividade da cinza pesada com a cal de carbureto, a influência da temperatura e do tempo de cura no desenvolvimento das reações pozolânicas, a influência de diferentes teores de resíduos na resistência à compressão simples, compressão diametral e durabilidade, objetivando definir uma mistura ótima e, ainda, o impacto ambiental da utilização da mistura ótima, através de ensaios de lixiviação e solubilização. Na Etapa Numérica foi estudado, através do Método dos Elementos Finitos, o comportamento de fundações superficiais apoiadas em dupla camada. O modelo utilizado para representar o comportamento do material cimentado e não-cimentado foi o elástico-plástico com critério de ruptura de Drucker-Prager e fluxo não-associado. Verificou-se, através de análise paramétrica, a influência da espessura da camada cimentada e do diâmetro da fundação, bem como a influência dos parâmetros dos materiais cimentado e não-cimentado na resposta carga x recalque de fundações superficiais. Na Etapa de Campo foram construídos aterros experimentais utilizando a mistura ótima determinada na Etapa de Laboratório e, sobre estes aterros, foram executados provas de carga de placas. A análise dos resultados obtidos nas três etapas levou às seguintes conclusões: é possível utilizar cinza pesada e cal de carbureto para estabilizar o solo residual de botucatu; o comportamento de fundações superficiais sobre solos cimentados é controlado pela relação espessura da camada cimentada diâmetro da fundação; os parâmetros ângulo de atrito e módulo de elasticidade da camada cimentada não influenciam os resultados de prova de carga; a ruptura da fundação é função de dois mecanismos progressivos, os quais são função das tensões de tração geradas na parte inferior da camada cimentada e das tensões cisalhantes existentes logo abaixo das bordas da fundação. / In this work the behavior of shallow foundations on a double layer system when the upper is cemented was studied. The study consisted of three stages named Laboratory Stage, Numerical Stage and Field Stage. In the Laboratory Stage the technical viability of using the industrial by-products such as bottom ash and carbide lime in the stabilization of a sandstone residual soil was verified. The reactivity of the bottom ash with carbide lime, the influence of the temperature and time of curing in the development of the pozzolanic reactions, the influence of different amounts of residues in the unconfined strength, tensile strength and durability, were studied. The objective of the later study was to define the optimum mixture. The environmental impact of using the residues was verified through lixiviation and solubilization tests. In the Numerical Stage the behavior of shallow foundations on double layer system was studied using the Finite Element Method. The elastic-perfectly plastic model with Drucker-Prager failure criteria and non-associated flow rule was used to represent the behavior of the cemented and uncemented materials. The influence of cemented layer thickness and diameter of the foundation, and the cemented and uncemented material parameters in the load x settlement response of shallow foundations was verified using parametric analysis. In the Field Stage three experimental fills were built using the optimum mixture determined in the Laboratory Stage on which plate load tests were executed. The analysis of the results obtained in the three stages led to the following conclusions: it is possible to use bottom ash and carbide lime to stabilize the sandstone residual soil; the behavior of foundations is governed by the thickness of the cemented layer/diameter of the foundation ratio; the parameters friction angle and elasticity module of the cemented layer do not influence the results of load test; the rupture of the foundation is function of two progressive mechanisms, which are function of the tension stress generated in the bottom part of the cemented layer and of the shear stress below the corner of the foundation; it is possible to estimate the load capacity regarding 2% of the relative settlement, through the methodology proposed in this work.