Baigiamajame magistro darbe, kuris atliktas pagal VGTU, Statybos fakulteto, Geotechnikos katedros pateiktą užduotį, atliktas geosintetinių medžiagų taikymo pagrindo stiprinimui galimybės vertinimas. Darbą, kurio tema „Pagrindo stiprinimas naudojant geosintetinę armatūrą“, sudaro supažindinimas su geosintetikos sąvoka, pagrindinių gaminių pavyzdžių ir jiems gaminti naudojamų žaliavų aprašymas ir taikymo sričių aprašymas, geosintetinių gaminių ilgaamžiškumo ir destrukcijos nagrinėjimas, realiai įgyvendintų statybos projektų Lietuvoje apžvalga, geosintetikos darbo grunte nagrinėjimas ir literatūros šaltinių analizė, pateikiamos dažniausiai taikomos geosintetikos skaičiavimo metodikos. Pagrindinės darbo dalys yra eksperimentinis tyrimas horizontalių grunto deformacijų priklausomybei nuo armavimo tipo nustatymas, jo kompiuterinis modeliavimas programiniu paketu „Plaxis“ bei vokiečių standarto DIN skaičiavimo metodikos sekliojo pamato galios nustatymui nagrinėjimas ir analogiškos situacijos rezultatų gautų kompiuterinio modeliavimo programa „GEO5“ palyginimas. Darbe pateikiami atliktų eksperimentų metodikų aprašymai, nuotraukos iš tyrimo vietų bei gauti rezultatai ir jais paremtos išvados bei rekomendacijos. / The Masters thesis has been done by the tasks of the Department of Civil Engineering of Vilnius Gediminas Technical University. Thesis, titled „Ground reinforcement using geogrids“, contains introduction of geosynthetics conception, description of main products and raw materials used in manufacture process, analysis of geosynthetics‘ durability and destruction, overview of construction projects with geosynthetics used in Lithuania, analysis of geosynthetics‘ and soils‘ performance, investigation and analysis of usually used geosynthetics designing methodology. The main parts of the work is an experimental study of horizontal ground deformation dependence on reinforcement type, the computer simulation with program package „Plaxis“ and analysis of German DIN standard calculation methodology for shallow foundation bearing capacity on reinforced subgrade and results comparison with ones obtained by computer simulation program „GEO5“. The paper presents the methodologies and descriptions of carried experiments, photos from test sites, conclusions and recommendations based on obtained results.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / O presente trabalho procura contribuir para o estudo da influência de escavações nos recalques superficiais de construções vizinhas, tema este de grande interesse em regiões urbanas, com grande concentração de construções. Apresenta-se uma análise detalhada dos principais métodos empíricos disponíveis na literatura para a previsão dos recalques deflagrados por escavações vizinhas. Detalham-se alguns aspectos de uma ferramenta numérica utilizada, bem como sua validação à análise de escavações escoradas pela aplicação do MEF. Um caso de obra bem documentado em pesquisas anteriores é selecionado para uma análise que procura confrontar os resultados da previsão procedida pelos métodos empíricos, pelo método numérico, com os resultados experimentais. A presente pesquisa mostrou que o método empírico de Hsieh e Ou (1998) foi o que revelou uma melhor capacidade de previsão do comportamento observado no caso de obra analisado, tanto na avaliação do recalque máximo como na obtenção do perfil de recalques superficiais com a distância à face da escavação. A aplicação da modelagem numérica ao caso de obra selecionado confirmou as observações ressaltadas por alguns autores, revelando sua capacidade de reproduzir de forma bastante satisfatória os deslocamentos horizontais da parede, porém apresentando um resultado menos aproximado na previsão dos recalques superficiais. / The present thesis aims at contributing to the study of the influence of excavations on settlements of nearby structures. This is a theme of major interest in urban areas where a concentration of tall buildings is very common. A detailed analysis of the main available empirical methods is presented dealing with the settlement prediction caused by nearby excavations. Some aspects of the numerical tools employed in the analysis are also detailed. The validation of the numerical analysis is made through a comparison of its results for a strutted excavation with the results of the same application using a well estabilished method, adopted in design, based on plastic equilibrium equations. A case history extensively documented in previous research was chosen for a comparative analysis confronting the prediction of ground surface settlement during excavation based on empirical methods and also by means of the numerical approach. The results are then compared with the experimental data. The present research has shown that the empirical method proposed by Hsieh and Ou (1998) best reproduced the experimental behavior. Not only has the method been able to predict the maximum settlement but it has also shown ability to predict the ground settlement profile. The numerical analysis of the selected case history confirmed the observations of some authors that the finite element analysis is able to predict horizontal displacements of the excavation wall but less accurately predict ground surface settlements.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / O presente trabalho procura contribuir para o estudo da influência de escavações nos recalques superficiais de construções vizinhas, tema este de grande interesse em regiões urbanas, com grande concentração de construções. Apresenta-se uma análise detalhada dos principais métodos empíricos disponíveis na literatura para a previsão dos recalques deflagrados por escavações vizinhas. Detalham-se alguns aspectos de uma ferramenta numérica utilizada, bem como sua validação à análise de escavações escoradas pela aplicação do MEF. Um caso de obra bem documentado em pesquisas anteriores é selecionado para uma análise que procura confrontar os resultados da previsão procedida pelos métodos empíricos, pelo método numérico, com os resultados experimentais. A presente pesquisa mostrou que o método empírico de Hsieh e Ou (1998) foi o que revelou uma melhor capacidade de previsão do comportamento observado no caso de obra analisado, tanto na avaliação do recalque máximo como na obtenção do perfil de recalques superficiais com a distância à face da escavação. A aplicação da modelagem numérica ao caso de obra selecionado confirmou as observações ressaltadas por alguns autores, revelando sua capacidade de reproduzir de forma bastante satisfatória os deslocamentos horizontais da parede, porém apresentando um resultado menos aproximado na previsão dos recalques superficiais. / The present thesis aims at contributing to the study of the influence of excavations on settlements of nearby structures. This is a theme of major interest in urban areas where a concentration of tall buildings is very common. A detailed analysis of the main available empirical methods is presented dealing with the settlement prediction caused by nearby excavations. Some aspects of the numerical tools employed in the analysis are also detailed. The validation of the numerical analysis is made through a comparison of its results for a strutted excavation with the results of the same application using a well estabilished method, adopted in design, based on plastic equilibrium equations. A case history extensively documented in previous research was chosen for a comparative analysis confronting the prediction of ground surface settlement during excavation based on empirical methods and also by means of the numerical approach. The results are then compared with the experimental data. The present research has shown that the empirical method proposed by Hsieh and Ou (1998) best reproduced the experimental behavior. Not only has the method been able to predict the maximum settlement but it has also shown ability to predict the ground settlement profile. The numerical analysis of the selected case history confirmed the observations of some authors that the finite element analysis is able to predict horizontal displacements of the excavation wall but less accurately predict ground surface settlements.

[pt] Este estudo analisa o caso de um aterro experimental construído em escala real ao lado de um estaqueamento, em um terreno composto por uma espessa camada de argila mole, situado na baixada de Jacarepaguá, Rio de Janeiro. No local do aterro, foi realizada uma vasta investigação geotécnica e um monitoramento composto por placas de recalque, piezômetros e inclinômetros instalados ao longo da profundidade do terreno e das estacas adjacentes ao aterro. O movimento horizontal do solo na extremidade do aterro devido à natureza assimétrica do carregamento gera esforços ao longo da profundidade das estacas instaladas na adjacência dessa sobrecarga. Esse fenômeno, conhecido na literatura brasileira como Efeito Tschebotarioff é influenciado por diversos fatores, entre eles pelo adensamento do solo, pelo efeito de grupo e pela distância do estaqueamento em relação à base do aterro, cujas análises de suas influências fazem parte do objetivo desse trabalho. A influência do adensamento no desenvolvimento dos deslocamentos horizontais em profundidade foi analisada com base nos resultados obtidos por meio da instrumentação de campo. Já as influências do efeito de grupo e da distância do estaqueamento em relação à base do aterro foram analisadas por meio de uma análise numérica bidimensional utilizando o programa Plaxis 2D. Os resultados da instrumentação mostraram que a razão entre os deslocamentos horizontais máximos e os recalques é de cerca de 0,16 ao longo de todo o alteamento do aterro. Com relação à modelagem numérica, seus resultados mostraram que o efeito de grupo pode reduzir os deslocamentos horizontais nas estacas traseiras em cerca de 14 por cento e os momentos fletores em até 58 por cento. Além disso, foi observado que os deslocamentos horizontais e esforços nas estacas somente podem ser considerados desprezíveis a partir de distâncias correspondentes a cerca de 2,5 vezes a espessura de solo mole. / [en] This study analyzes the case of an experimental embankment constructed in real scale alongside a pile group in a field composed of a thick layer of soft clay, located in the lowland of Jacarepaguá, Rio de Janeiro. The monitoring of the experiment was composed by settlement plates, piezometers and inclinometers installed throughout the depth of the ground and piles adjacent to the embankment. The horizontal movement of the soil at the border of the embankment generates stresses along the depth of the piles installed adjacent to the surcharge due to the asymmetric nature of this load. This phenomenon, known in the Brazilian literature as the Tschebotarioff Effect, is influenced by several factors. In this work, the influence factors that were studied are the soil consolidation, the group effect and the distance of the piles from the base of the embankment. The influence of the consolidation on the development of deep horizontal displacements was analyzed based on the results obtained through field instrumentation. On the other hand, the influence of the group effect and the distance of the piles from the embankment base were analyzed using a two-dimensional numerical analysis in the Plaxis 2D program. The results of the instrumentation showed that the ratio between the maximum horizontal displacements and the settlements is around 0,16 throughout the entire embankment elevation. Regarding numerical modeling, their results showed that the group effect can reduce horizontal displacements in the rear piles by around 14 per cent and the bending moments by up to 58 per cent. In addition, it has been observed that horizontal displacements and stresses on the piles can only be considered negligible from distances corresponding to about 2.5 times the soft soil thickness.

Intresset för flervåningshus i trä ökar stadigt. Trä är ett lätt och mjukt material vilket är problematiskt med avseende på stomstabilisering och horisontella deformationer. Syftet har varit att undersöka förbandstyper för KL-trä och huvudfrågan var hur stommens horisontella deformationer påverkas av infästningstyperna och deras styvhet. En jämförande studie av självborrande skruvar och beräkning av deras förskjutningsmodul har utförts. En modell på 22 våningar med en stomme av KL-trä modellerades i RFEM. Analyser genomfördes för olika värden på förskjutningsmodul för att kunna jämföra de horisontella deformationerna. Resultatet visade på att deformationerna blev små och att skillnaden mellan olika förskjutningsmoduler gav en knappt märkbar skillnad i horisontell deformation, trots att variationen av värdet på förskjutningsmodulerna var stor. Detta kan förklaras av att modellen i sig är väldigt stabil, vilket främst skulle kunna bero på fasadelementens vertikala förskjutning och höjd. Andra bidragande orsaker var att modellen saknade urtag för dörrar och fönster, KL-elementens tjocklek samt att pågjutning av betong applicerades på varje våning. / The interest for multi storey buildings with timber is growing. Timber is a material that is light and ductile, characteristics that make timber a challenging material in terms of horizontal stabilization and horizontal displacements. The purpose was to examine connectors for CLT and the main question was how the horizontal displacement of the frame is affected by the connectors and their stiffness. A parametric study for self-tapping screws and calculation of their slip modulus was carried out. A model of a 22-storey building with a CLT frame was modelled in RFEM. Analyses were run for different values of the slip modulus for comparison of the horizontal displacements connected to each slip modulus. The results show that the deformations were small and that the differences in slip modulus only caused small differences in horizontal deformations even though the variation in slip modulus was wide. The reason for this could be due to the modelling; the model in itself is very stiff, possibly as a result of the façade panels’ vertical adjustment and height. Other factors contributing were the lack of openings for doors and windows in the model, the thickness of the CLT panels as well as the concrete decks on all floors.