O bom desempenho de uma estrutura de solo reforçado depende fundamentalmente da interação entre o solo de aterro e o elemento de reforço. A utilização de solos coesivos pode causar efeitos negativos à estabilidade da estrutura. Um elevado percentual de partículas finas na composição do solo pode favorecer ao desenvolvimento de pressões da água intersticial, devido à diminuição da sua capacidade de drenagem. Um efeito indesejado do desenvolvimento de pressão positiva é a diminuição da força necessária, para promover o arrancamento do reforço inserido na zona resistente do maciço de solo reforçado. Os ensaios de arrancamento são considerados os mais adequados para a quantificação da força de arrancamento aplicada às geogrelhas. Neste trabalho são apresentados e discutidos os resultados de ensaios de arrancamento realizados em laboratório com uma caixa de ensaios de pequenas dimensões. O solo utilizado nos ensaios trata-se de uma areia argilosa de baixa plasticidade, onde mais de 35% de suas partículas possuem diâmetro inferior a 0,075 mm. O elemento de reforço ensaiado é uma geogrelha uniaxial, com resistência longitudinal à tração de 110 kN/m. Foram aplicados três níveis de tensão normal na interface solo-geogrelha: 25, 50 e 100 kPa. Os teores de umidade adotados foram 12,6%, 14,6% (wot) e 16,6%. Os resultados dos ensaios comprovaram a influência que a variação das condições de umidade exerce sobre a resistência ao arrancamento de geogrelha. Verificou-se que maiores níveis de sucção matricial resultam em maiores forças de arrancamento. Dentre os trinta ensaios realizados, em apenas três foram registradas pressões positivas da água intersticial, embora não tenha influenciado nos valores de resistência ao arrancamento. / The behavior of soil reinforcement structure depends on backfill soil and reinforcement interaction. The use of cohesive soils can cause negatives effects in structure stability. High quantities of fine particles in composition of soils can induce the pore water pressure development due to draining capacity reduction. Therefore, a negative effect of positive pore water pressure development is the reduction of reinforcement pullout forces embedded in resistant zone of soil reinforcement backfill. For designers, the better determinations of geogrids pullout forces are by pullout tests. This paper presented and describes the evaluation of small box pullout tests results conducted in lab. Low plasticity sand clayed was used in tests, which is composed by 35% of clay and silt particles. The reinforcement tested was a high strength uniaxial geogrid, with resistance of 110 kN/m. The tests are conducted with three different level normal stresses (25, 50 and 100 kPa), and samples compacted with 12,6%, 14,6% e 16,6% to moisture contents of Proctor tests. Pullout tests results showed the influence of moisture conditions in the geogrid pullout resistance. It was found that the highest matritial suction values resulted in the highest ultimate pullout resistance. Positive pore water pressure was obtained in three pullout tests though it did not influence in pullout strength results.

O bom desempenho de uma estrutura de solo reforçado depende fundamentalmente da interação entre o solo de aterro e o elemento de reforço. A utilização de solos coesivos pode causar efeitos negativos à estabilidade da estrutura. Um elevado percentual de partículas finas na composição do solo pode favorecer ao desenvolvimento de pressões da água intersticial, devido à diminuição da sua capacidade de drenagem. Um efeito indesejado do desenvolvimento de pressão positiva é a diminuição da força necessária, para promover o arrancamento do reforço inserido na zona resistente do maciço de solo reforçado. Os ensaios de arrancamento são considerados os mais adequados para a quantificação da força de arrancamento aplicada às geogrelhas. Neste trabalho são apresentados e discutidos os resultados de ensaios de arrancamento realizados em laboratório com uma caixa de ensaios de pequenas dimensões. O solo utilizado nos ensaios trata-se de uma areia argilosa de baixa plasticidade, onde mais de 35% de suas partículas possuem diâmetro inferior a 0,075 mm. O elemento de reforço ensaiado é uma geogrelha uniaxial, com resistência longitudinal à tração de 110 kN/m. Foram aplicados três níveis de tensão normal na interface solo-geogrelha: 25, 50 e 100 kPa. Os teores de umidade adotados foram 12,6%, 14,6% (wot) e 16,6%. Os resultados dos ensaios comprovaram a influência que a variação das condições de umidade exerce sobre a resistência ao arrancamento de geogrelha. Verificou-se que maiores níveis de sucção matricial resultam em maiores forças de arrancamento. Dentre os trinta ensaios realizados, em apenas três foram registradas pressões positivas da água intersticial, embora não tenha influenciado nos valores de resistência ao arrancamento. / The behavior of soil reinforcement structure depends on backfill soil and reinforcement interaction. The use of cohesive soils can cause negatives effects in structure stability. High quantities of fine particles in composition of soils can induce the pore water pressure development due to draining capacity reduction. Therefore, a negative effect of positive pore water pressure development is the reduction of reinforcement pullout forces embedded in resistant zone of soil reinforcement backfill. For designers, the better determinations of geogrids pullout forces are by pullout tests. This paper presented and describes the evaluation of small box pullout tests results conducted in lab. Low plasticity sand clayed was used in tests, which is composed by 35% of clay and silt particles. The reinforcement tested was a high strength uniaxial geogrid, with resistance of 110 kN/m. The tests are conducted with three different level normal stresses (25, 50 and 100 kPa), and samples compacted with 12,6%, 14,6% e 16,6% to moisture contents of Proctor tests. Pullout tests results showed the influence of moisture conditions in the geogrid pullout resistance. It was found that the highest matritial suction values resulted in the highest ultimate pullout resistance. Positive pore water pressure was obtained in three pullout tests though it did not influence in pullout strength results.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:27:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2671402 bytes, checksum: 5e8d1471c2dce03d8b3c04e46e23e3e4 (MD5) Previous issue date: 2010-12-13 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The adoption of the soil nailing technique in the project of slope stability once or excavations it is being more and more frequent. This with it is reguire a larger number of studies about the estimate of the the pullout resistance (qs) in function of parameters of field tests for the most varied types of Brazilian soils.The objective of this research was to propose correlations for the qs resistence in function of field tests, and also to compare the results also found in the pullout test with dear in existent formulations. The study was accomplished in a slope of young gneissic residual soil, Viçosa - MG.In the field test they occurred the standard penetration test (SPT), Menard pressuremeter test (PMT), Marchetti dilatometer test (DMT) and pullout test in twelve nails, only made with no injection procedures. The assembly of the pullout test system was different from the proposal for other authors and it was shown effective.The qs values obtained in the pullout tests and the correlations found for each nails were compared using appropriate statistics for each analysis. The parameters of the field test used in the proposed correlations Nspt, PL, and P0, were certain for the average of your magnitudes along the nails. The pullout resistance found for each nails and the parameters obtained in the field tests they were plotted in dispersion graphs us which lineal and no-lineal regressions were applied in the intention of to evaluate which mathematical model was adapted better to each proposition. For the correlation qs x Nspt the logarithmic model presented larger correlation coefficient (R2) and significance (p <0,05), in the relationship qs x p0 the quadratic form obtained larger R2, however the behavior of the curve was not suitable with the one of the soil, being accomplished the option by the logarithmic model that was highly significant (p <0,01). The correlation qs X PL didn't show any statistically significant and the choice of the format of the lineal curve was based on the behavior of the soil, same not presenting the largest value of R2. In the case to to the proposed correlations it s possible to conclude that they can be used as initial estimate of project being indispensable the execution of pullout tests to prove the safety with relationship to the values of adopted qs. / A adoção da técnica de solo grampeado no projeto de contenção de taludes ou escavações vem sendo cada vez mais freqüente, com isto se faz necessário um maior numero de estudos sobre a estimativa da resistência ao arrancamento (qs) em função de parâmetros de ensaios de campo para os mais variados tipos de solos brasileiros. O objetivo desta pesquisa foi propor correlações para a estimativa de qs em função de ensaios de campo, e também comparar os valores encontrados nos ensaios de arrancamento com estimados em formulações existentes. O estudo foi realizado em um talude de solo residual jovem de origem gnáissica, Viçosa MG. No campo efetuaram-se os ensaios de penetração (SPT), sondagem pressiometrica de Ménard (PMT), sondagem dilatometrica de Marchetti (DMT) e ensaios de arrancamento em 12 grampos, confeccionados somente com a bainha. A montagem do sistema de arrancamento foi diferente da proposta por outros autores e se mostrou eficaz. Os valores de qs obtidos nos ensaios de arrancamento e os encontrados pelas correlações existentes para cada grampo foram comparados através de estatísticas adequadas para cada análise. Os parâmetros dos ensaios de campo utilizados nas correlações propostas Nspt, PL, e p0, foram determinados pela média de suas magnitudes ao longo dos grampos. As resistências ao arrancamento encontrada para cada grampo e os parâmetros obtidos nos ensaios de campo foram plotados em gráficos de dispersão nos quais se aplicaram regressões lineares e não-lineares no intuito de avaliar qual modelo matemático se adequou melhor a cada proposição. Para a correlação qs x Nspt o modelo logarítmico apresentou maior coeficiente de correlação (R2) e significância estatística (p<0,05), na relação qs x p0 a forma quadrática obteve maior R2, porém o comportamento da curva não foi condizente com o do solo, sendo realizada a opção pelo modelo logarítmico que se mostrou altamente significante (p<0,01). Já a correlação qs X PL não apresentou nenhum modelo estatisticamente significante e a escolha do formato da curva linear foi baseada no comportamento do solo, mesmo não apresentando o maior valor de R2. Quanto às correlações propostas conclui-se que podem ser utilizadas como estimativa inicial de projeto sendo imprescindível a execução de ensaios de arrancamento para comprovar a segurança quanto aos valores de qs adotados.

O melhor comportamento de uma estrutura de solo reforçado com geossintéticos não depende só da elevada resistência à tração da inclusão, mas também da sua rigidez e do nível de carregamento sob o qual a estrutura está submetida. Dessa maneira, a interação entre o reforço e as respectivas camadas de solo ao seu redor torna-se de grande importância, pois a mobilização cisalhante combina a deformação da interface solo-reforço e o alongamento do geossintético. Sendo que a melhor forma de avaliar a interação entre o solo e a geogrelha é por meio de ensaios de arrancamento, pensa-se na realização de ensaios de arrancamento cíclico para analisar a interação dinâmica entre o solo e a inclusão quando certas estruturas são submetidas a esse tipo de solicitação. Por causa disso, o objetivo principal deste trabalho é analisar o efeito produzido por carregamentos monotônicos e cíclicos de interface numa geogrelha biaxial de polipropileno, quando inserida na interface de um solo argiloso e um solo arenoso sob diferentes tensões de confinamento. Para isso, são utilizados os equipamentos de pequenas e grandes dimensões do Laboratório de Geossintéticos da EESC-USP, visando avaliar a sua relação e a viabilidade de uso do equipamento de pequenas dimensões. Inicialmente foram realizados ensaios de arrancamento monotônico em ambos os equipamentos sob tensões de confinamento de 25, 50 e 100 kPa, sendo que as resistências obtidas com as tensões de 25 e 100 kPa permitiram definir as amplitudes do carregamento cíclico correspondentes ao 20% de tais valores. Adicionalmente, após a aplicação dos 10.000 ciclos de carga correspondentes à capacidade do equipamento, foi aplicado novamente um carregamento monotônico com o intuito de determinar o efeito do carregamento dinâmico na resistência ao arrancamento e assim poder realizar as respectivas comparações com os valores iniciais. Com base nos resultados obtidos, foi possível observar a diferença no grau de confinamento entre ambos os equipamentos, sendo maior no de grandes dimensões por causa da melhor distribuição das tensões sobre a área ocupada pela geogrelha. Adicionalmente, o grau de confinamento em ambos os equipamentos também influenciou a diferença no efeito do carregamento dinâmico, sendo de desconfinamento no de grandes dimensões e de densificação no de pequenas dimensões. / The best behavior of a reinforced soil structure with geosynthetics not only depends on the high tensile strength of the inclusion, but also on its rigidity and the loading level in which the structure is subjected. Thus, the interaction between the reinforcement and the respective layers of soil around, becomes very important because the shear mobilization combines the deformation of the soil-reinforcement interface and the lengthening of the geosynthetic. Since the best way to assess the soil-geogrid interaction is through pullout tests, it is thought in performing cyclic pullout tests to examine the dynamic soil-inclusion interaction when some structures are submitted to that kind of loads. Because of that, the main objective of this work is to analize the effect that is produced by monotonic and cyclic interface loading on a biaxial polypropylene geogrid, when it is inserted into the interface of a clayey soil and a sandy soil under different confinement stresses. For that, the small and large dimensions equipments of the Geosynthetics Laboratory at EESC-USP are used, looking to evaluate their relationship and the feasibility of using a small dimensions equipment. Initially, they were performed monotonic pullout tests in both equipments under confinement stresses of 25, 50 and 100 kPa, wherein the pullout strengths obtained with 25 and 100 kPa allowed the definition of the load cyclic amplitudes, which corresponded to 20% of such values. Additionally, after applying 10.000 load cycles, corresponding to the capacity of the equipment, it was applied a monotonic loading in order to determine the dynamic loading effect on pullout strength, being useful to compare such values with the initial response. Based on the obtained results, it was possible to observe the difference in the confinement degree between both equipments, being higher in the large one because of the better stress distribution on the geogrid area. Aditionally, the confinement degree in both equipments also influenced the difference in the dynamic loading effect, being deconfinement in the soil-geogrid interface of the large one and densification in the other one.

O melhor comportamento de uma estrutura de solo reforçado com geossintéticos não depende só da elevada resistência à tração da inclusão, mas também da sua rigidez e do nível de carregamento sob o qual a estrutura está submetida. Dessa maneira, a interação entre o reforço e as respectivas camadas de solo ao seu redor torna-se de grande importância, pois a mobilização cisalhante combina a deformação da interface solo-reforço e o alongamento do geossintético. Sendo que a melhor forma de avaliar a interação entre o solo e a geogrelha é por meio de ensaios de arrancamento, pensa-se na realização de ensaios de arrancamento cíclico para analisar a interação dinâmica entre o solo e a inclusão quando certas estruturas são submetidas a esse tipo de solicitação. Por causa disso, o objetivo principal deste trabalho é analisar o efeito produzido por carregamentos monotônicos e cíclicos de interface numa geogrelha biaxial de polipropileno, quando inserida na interface de um solo argiloso e um solo arenoso sob diferentes tensões de confinamento. Para isso, são utilizados os equipamentos de pequenas e grandes dimensões do Laboratório de Geossintéticos da EESC-USP, visando avaliar a sua relação e a viabilidade de uso do equipamento de pequenas dimensões. Inicialmente foram realizados ensaios de arrancamento monotônico em ambos os equipamentos sob tensões de confinamento de 25, 50 e 100 kPa, sendo que as resistências obtidas com as tensões de 25 e 100 kPa permitiram definir as amplitudes do carregamento cíclico correspondentes ao 20% de tais valores. Adicionalmente, após a aplicação dos 10.000 ciclos de carga correspondentes à capacidade do equipamento, foi aplicado novamente um carregamento monotônico com o intuito de determinar o efeito do carregamento dinâmico na resistência ao arrancamento e assim poder realizar as respectivas comparações com os valores iniciais. Com base nos resultados obtidos, foi possível observar a diferença no grau de confinamento entre ambos os equipamentos, sendo maior no de grandes dimensões por causa da melhor distribuição das tensões sobre a área ocupada pela geogrelha. Adicionalmente, o grau de confinamento em ambos os equipamentos também influenciou a diferença no efeito do carregamento dinâmico, sendo de desconfinamento no de grandes dimensões e de densificação no de pequenas dimensões. / The best behavior of a reinforced soil structure with geosynthetics not only depends on the high tensile strength of the inclusion, but also on its rigidity and the loading level in which the structure is subjected. Thus, the interaction between the reinforcement and the respective layers of soil around, becomes very important because the shear mobilization combines the deformation of the soil-reinforcement interface and the lengthening of the geosynthetic. Since the best way to assess the soil-geogrid interaction is through pullout tests, it is thought in performing cyclic pullout tests to examine the dynamic soil-inclusion interaction when some structures are submitted to that kind of loads. Because of that, the main objective of this work is to analize the effect that is produced by monotonic and cyclic interface loading on a biaxial polypropylene geogrid, when it is inserted into the interface of a clayey soil and a sandy soil under different confinement stresses. For that, the small and large dimensions equipments of the Geosynthetics Laboratory at EESC-USP are used, looking to evaluate their relationship and the feasibility of using a small dimensions equipment. Initially, they were performed monotonic pullout tests in both equipments under confinement stresses of 25, 50 and 100 kPa, wherein the pullout strengths obtained with 25 and 100 kPa allowed the definition of the load cyclic amplitudes, which corresponded to 20% of such values. Additionally, after applying 10.000 load cycles, corresponding to the capacity of the equipment, it was applied a monotonic loading in order to determine the dynamic loading effect on pullout strength, being useful to compare such values with the initial response. Based on the obtained results, it was possible to observe the difference in the confinement degree between both equipments, being higher in the large one because of the better stress distribution on the geogrid area. Aditionally, the confinement degree in both equipments also influenced the difference in the dynamic loading effect, being deconfinement in the soil-geogrid interface of the large one and densification in the other one.