[pt] Este trabalho tem como objetivo analisar a resposta sísmica do talude de um aterro (10,40 m de altura e 76 graus de inclinação), reforçado com geossintáticos (09 camadas de reforço horizontal com 10 m de comprimento) localizada em zona de atividade sí­smica, no Peru. Os aspectos investigados compreendem o estudo da estabilidade de taludes sob condição estatística, a resposta dinâmica da estrutura, a influência das condições de contorno, do tipo de amortecimento do solo e do ângulo de atrito do solo que forma o aterro aterro. As análises dinâmicas foram realizadas utilizando o programa computacional FLAC (ITASCA, 2005), com representação dos reforços geossintáticos como elementos de cabo. O comportamento mecânico do material de rejeito foi simulado através do modelo elastoplástico de Mohr-Coulomb, considerando tanto o amortecimento de Rayleigh (dependente da frequência), quanto o amortecimento histerático (dependente da deformação cisalhante do solo), com o objetivo de verificar os efeitos na resposta dinâmica do aterro e na distribuição das cargas máximas nos reforços. Um melhor entendimento de comportamento de taludes reforçados, principalmente sob ação de carregamentos sísmicos, é essencial para um adequado projeto de engenharia, tanto em termos técnicos quanto econômicos, em diversos países andinos da América do Sul. / [en] The main objective of this research is to investigate the seismic response of a soil slope reinforced with geosynthetics, located in an active seismic region of Peru. The 10.40m high slope was reinforced with 9 horizontal layers of geosynthetics 10m long. The aspects studied in this work are related to the slope static stability, the dynamic response of the embankment under seismic excitation, the effects of the boundary conditions and the different types of mechanical damping, the influence of the friction angle of the soil that forms the embankment. The seismic analysis was carried out with the computational program FLAC, where the reinforcement layers were represented by means of cable elements. The soil mechanical behavior was simulated through the Mohr- Coulomb elastoplastic constitutive model, considering both the frequencydependent Rayleigh damping and the hysteretic damping (dependent on the soil shear deformation) with the objective to understand the influence of all these variables on the dynamic response of the structure and on the distribution of traction forces along the reinforcements. A good knowledge about the mechanical behavior of soil reinforced structures is essential for an efficient engineering design, under the technical and economical points of view, mainly in the Andean countries of South America.

[pt] Atualmente, muitos projetistas utilizam diferentes métodos para o projeto de muros de solo reforçado com geossintéticos. Uma avaliação desses diversos métodos pode ser realizada pela comparação com os resultados obtidos do monitoramento de casos reais e suas respectivas retro- análises, sendo este o objetivo desse trabalho. Na presente pesquisa, três casos reais bem documentados de muros de solo reforçado (MSR) com geossintéticos, construídos no Brasil, foram selecionados para análise. O monitoramento destas estruturas registra a força de tração em cada camada de reforço, ao final da construção. A magnitude de força máxima de tração, medida nos reforços foi comparada com os resultados previstos pelos diferentes métodos de projeto. Além disso, foram realizadas simulações numéricas para avaliar o desenvolvimento de forças de tração nos reforços e comparar os resultados medidos com os previstos pelas simulações. Estas comparações indicam que, em dois dos três casos avaliados, os métodos baseados em equilíbrio limite subestimaram os valores de força de tração, principalmente nas camadas superiores. Isto vale para MSR compactados com equipamentos de alta energia. O método analítico sob condições de trabalho, proposto por Ehrlich e Mitchell (1994), prevê resultados superiores aos registrados em campo, ou seja, a favor de segurança, para os três casos avaliados. A simulação numérica consegue obter ordens de grandeza das forças de tração máxima próxima aos resultados de campo. A formulação de Ehrlich e Mitchell (1994) para o cálculo da tensão vertical induzida durante a compactação, em conjunto com a modelagem por MEF, aponta resultados coerentes para os três muros. / [en] Currently, several different methods for designing geosynthetic reinforced soil walls are available in the literature. An evaluation of these methods can be carried on by a direct comparison with the observed response of instrumented walls in the field. This comparison is the main objective of this research work. Three case histories of geosynthetic reinforced soil wall, constructed in Brazil, were selected for this research. The monitored response of these structures registered the tension in each reinforcement layer during construction. The maximum values of reinforcement tension have been compared with the computed values from different design methods. Moreover, predicted tension values from numerical simulations were also compared to the measured values in each reinforcement layer in the instrumented field walls. These comparisons indicate that, in two of the three evaluated cases, the design methods based on limit equilibrium underestimated the maximum tension. This was noted to be particularly significant in the upper layers of reinforced walls compacted under high energy levels. The analytical method based on work conditions proposed by Ehrlich and Mitchell (1994) resulted in tension values higher than those registered in the field instrumentation, for the three selected cases. Numerical simulations predicted maximum tension in reinforcements with similar values than those from the field instrumentation. The Ehrlich and Mitchell (1994) formulation for predicting the vertical tension induced by compaction resulted coherent with computed values from numerical finite element method for the three walls evaluated herein.

[pt] A aplicação de geossintéticos em obras geotécnicas vem crescendo intensamente nos últimos tempos, tornando cada vez mais importantes e necessários os estudos da resistência de interface para aplicação em projetos e obras. Em particular, tais estudos devem tratar das técnicas de ensaios de campo e de laboratório para a obtenção dos parâmetros de resistência (adesão e ângulo de atrito). Os ensaios de laboratório são utilizados com maior freqüência por serem mais acessíveis e de fácil execução. Os ensaios de campo reproduzem mais diretamente as condições das obras, mas apresentam como desvantagem o custo elevado e a dificuldade de execução. Este trabalho tem como finalidades apresentar o equipamento de ensaio utilizado e analisar os resultados de um programa em interfaces solo- geossintético. O programa experimental envolveu ensaios de rampa, cisalhamento direto convencional e cisalhamento direto inclinado em solo com granulação grosseira (brita), em contacto com as geomembranas e as geogrelhas. Os resultados foram analisados avaliando-se as influências da tensão confinante e da inserção dos geossintéticos, e comparandose os diferentes tipos de materiais e de técnicas de ensaio. A influência da tensão confinante foi estudada com base em três tensões confinantes distintas, de baixa magnitude (1,0; 1,7 e 2,4kPa). O aumento da tensão confinante implicou em um aumento, tanto do deslocamento até a ruptura quanto da resistência da interface. Este comportamento deve-se à possibilidade de rearranjo e imbricamento entre os grãos da brita. Em relação ao tipo de geossintético, a interface brita-geogrelha apresentou maior resistência do que a interface brita-geomembrana. Isto pode ser explicado em função da estrutura do geossintético, pois a geomembrana perde possui uma superfície lisa, o que favorece o deslizamento, ao contrário da geogrelha, que conta com o efeito do imbricamento do solo nas aberturas da malha. / [en] The use of geosynthetics in geotechnical construction is growing up intensively on the last years, which make the study on interface strength more important and necessary to its application on projects and construction. Particularly, these studies should watch out field and laboratory tests in order to obtain strength parameters (adhesion and friction angle). Laboratory tests are more frequently used, due to their accessibility and easy execution. Field tests reproduce construction condition in a directly way, but have as disadvantages high cost and hard execution condition. The current research have as objectives present the test equipment used and analyze software results obtained for soil and geosynthetic interfaces. The experimental program involved ramp tests, conventional direct shear test and inclined direct shear test. This program was carried out on gravel soil in contact with two different types of geosynthetics (geomembrane and geogrids). Results were analyzed based on the influence of confining pressure and the introduction of geosynthetics, and comparing the different materials and test techniques. The confining pressure influence/importance was studied based on three different low magnitude confining pressures (1,0; 1,7 e 2,4kPa). The confining pressure increases resulted in an increase of both displacements until the failure and interface strength. This behavior could be explained due to the possibility of interlocking e between the gravel grains. Considering the geosynthetic type, gravel-geogrid interface presented higher strength than gravel- geomembrane interface. This could be explained by the structure of the geosynthetic; geomembrane has low strength due to its smooth surface, which benefits the slide. Geogrid instead, counts with the soil interlocking; effects in the mesh holes.

[pt] A demanda por melhores técnicas de dimensionamento incentivou o desenvolvimento de estudos capazes de fornecer uma maior compreensão do comportamento dos geossintéticos quando inseridos na massa de solo. A interação solo-geossintético é complexa, sendo função das propriedades dos materiais utilizados, solo e geossintético, e expressa por meio dos parâmetros de adesão e ângulo de atrito de interface. O estudo da interação solo- geossintético pode ser realizado empregando-se ensaios de campo ou laboratório. Os ensaios de campo são considerados os mais representativos, pois simulam mais corretamente as condições e as solicitações in situ. Entretanto, são ensaios de custos elevados e de difícil execução. Apesar de alguns inconvenientes tais como o tamanho reduzido de amostra, os ensaios de laboratório têm custos mais acessíveis e são executados com maior facilidade. Os ensaios normalmente utilizados são os de arrancamento, cisalhamento (convencional, inclinado e com reforço inclinado) e rampa. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um novo equipamento capaz de executar três tipos de ensaios de ensaio de cisalhamento (convencional, inclinado e rampa), combinando-se diferentes caixas de ensaio e acessórios. Além do projeto e construção, o trabalho também apresenta os resultados de uma série ensaios de cisalhamento empregando-se um solo (areia) e três geossintéticos (uma geogrelha e duas geomembranas). Estes resultados permitiram a avaliação da acurácia do equipamento, estudo das condições de contorno e análise comparativa dos parâmetros de interface obtidos através dos três tipos de ensaio. / [en] The demand for better techniques of sizing motivated the development of studies capable to supply a larger understanding of the behavior of the geosynthetics when inserted in the soil mass. The interaction soil- geosynthetics it is complex, being function of the properties of the used materials, soil and geossintético, and expresses through the adhesion and angle of interface attrition. The study of the interaction soil- geosynthetics it can be accomplished through field test or laboratory. The field test are considered the most representative, because they simulate the conditions and the solicitations in situ more correctly. However, they are tests of high costs and of difficult execution. In spite of some such inconveniences as the sample size, the laboratory test have more accessible costs and they are executed with larger easiness. The tests usually used they are the one of pullout and direct shear (conventional, with tilted reinforcement, tilted and ramp). This work presents the development of a new equipment capable to execute three types of direct shear test (conventional, tilted and ramp), combining different test boxes and accessories. Besides the project and construction the work also presents the results of a series direct shear test being used une soil types (sand) and tree geosynthetics (one geogrids and two geomembranes), executed in the developed equipment. These results allowed the evaluation of the performance of the equipment, study of the contour conditions and comparative analysis of the interface parameters obtained through the three test types.

[pt] No presente trabalho foi estudado o comportamento de um muro de solo reforçado com 5m de altura e 1700m de extensão, construído como parte do dique que compõe o Depósito de Resíduos de Bauxita 7 da ALCOA Alumínio S.A. em Poços de Caldas, MG. Neste muro foram empregados um solo residual siltoargiloso obtido no local e geogrelhas. O muro foi instrumentado para medição de deslocamentos horizontais e verticais durante a construção. Na mesma área, também foi construído um aterro experimental de 2,6m de altura que permitiu a realização de 16 ensaios de arrancamento de grandes dimensões. Foram realizados ensaios de laboratório para definir os parâmetros de resistência e deformabilidade do solo. Os parâmetros obtidos foram empregados em simulações numéricas da construção do muro e dos ensaios de arrancamento pelo Método dos Elementos Finitos, utilizando-se o programa PLAXIS 2D v.8. Os resultados obtidos demonstraram que os deslocamentos ocorridos durante a construção do muro são comparáveis a valores reportados por outros autores. As previsões numéricas da construção do muro e dos ensaios de arrancamento apresentaram boa concordância com os resultados medido em campo. Constatou- se que a resistência ao arrancamento obtida foi superior às previsões baseadas em formulações tradicionais da literatura. / [en] The behavior of a 5m high and 1700m long reinforced soil wall was studied in this work. The wall constitutes the upper part of a dike constructed in Poços de Caldas-MG, Brazil, by Alcoa Aluminum S.A. to contain Bauxite residues. The wall was constructed using geogrids and a residual silty-clay. Two wall sections were instrumented. Horizontal and vertical displacements were monitored during construction. An 2.6m high experimental fill was constructed to conduct 16 large-scale pullout tests. Soil laboratory tests were conducted to define the strength and deformability parameters. The construction of the wall and the pullout tests were simulated using the PLAXIS 2D v.8 Finite Element Method code. The numeric predictions agree well with the field results. The measured horizontal displacements show good agreement with results reported by other authors and the pullout resistance was found to be greater than the values estimated by traditional methods.

[pt] Em obras ambientais, onde geossintéticos são utilizados como sistema de proteção e de cobertura de taludes, é de extrema importância o conhecimento do mecanismo de interação solo-geossintético, através da obtenção dos parâmetros de resistência da interface (adesão e ângulo de atrito da interface). O ensaio de laboratório mais adequado para a obtenção desses parâmetros, nestas condições, é o de cisalhamento em plano inclinado ou ensaio de rampa, pois permite simular a condição de campo onde o cisalhamento ocorre em um plano inclinado sob baixas tensões. Assim, este trabalho apresenta um estudo sobre a interação sologeossintético através de ensaios de rampa, executados em um equipamento de grandes dimensões, visando analisar a influência de alguns fatores, tais como, tipo de geossintético, tipo de solo, densidade relativa do solo e tensão confinante. Foram utilizados dois tipos de geossintéticos, uma geomembrana de PVC e uma geogrelha uniaxial e dois tipos de solo, areia e pedregulho (brita). A análise da influência da densidade relativa do solo foi realizada através de ensaios na interface areia-geossintético em duas densidades relativas diferentes (35 e 100%). A influência da tensão confinante foi estudada através de ensaios com três tensões confinantes distintas (2,1; 3,2 e 5,1 kPa). Os resultados mostram que a influência de fatores como densidade relativa do solo, tensão confinante e tipo de solo, dependem do tipo do geossintético. O aumento da densidade relativa do solo promove um acréscimo de resistência na interface para a geogrelha e uma redução para a geomembrana. O aumento da tensão confinante reduz o ângulo de rampa na ruptura, sendo este efeito mais pronunciado na interface areia-geogrelha. Em relação ao tipo de material, a interface brita-geogrelha é a que apresenta maior resistência. / [en] In environmental works, where geosynthetics are used as protection system and of slope covering, it is of extreme importance the knowledge of the interaction mechanism soil-geosynthetic, through the obtaining of the parameters of resistance of the interface (adhesion and interface friction angle). The laboratory test more appropriate for the obtaining of those parameters, in these conditions, is it the inclined plane test or ramp test, because it allows to simulate the field condition where the shearing happens in inclined plane under low tensions. Like this, this work presents a study about the interaction soilgeosynthetic through ramp tests, executed in an equipment of great dimensions seeking to analyze the influence of some factors, such as, geosynthetic type, soil type, relative density of the soil and confinement pressure. Two geosynthetics types, a PVC geomembrane and a uniaxial geogrid, two soil types, it sand and gravel (break). The analysis of the influence of the relative density of the soil was accomplished through tests in the interface sand- geosynthetic in two different relative densities (35 and 100%). The influence of the confinement pressure was studied through tests with three different confinement pressures (2,1; 3,2 and 5,1 kPa). The results show that the influence of factors as relative density of the soil, pressure confinement and soil type, they depend on the type of the geosynthetic. The increase of the relative density of the soil promotes an increment in the interface resistance for the geogrid and a reduction for the geomembrana. The increase of the confinement pressure reduces the ramp angle in the rupture, being this more pronounced effect in the interface sand-geogrid. In relation to the material type, the interface gravel-geogrid presents larger resistance.