O jet grouting é uma das técnicas de tratamento de solos mais utilizadas em todo o mundo. Consiste em jatear uma calda de cimento a altíssima velocidade no subsolo, com ou sem a adição de água e/ou ar comprimido. Os fluidos são injetados através de minúsculos bicos posicionados na extremidade de uma composição especial de hastes, que giram à velocidade constante enquanto sobem lentamente em direção à superfície do terreno. O jato remove e mistura o solo, produzindo um corpo consolidado de formato aproximadamente cilíndrico (a coluna de jet grouting). Variando os parâmetros operacionais (pressão de bombeamento, quantidade e diâmetro dos bicos, velocidade de extração das hastes, relação água/cimento da calda) e em função do tipo de solo, podem ser obtidas colunas de diâmetros variáveis dentro de um amplo intervalo. Na busca do diâmetro desejado, a escolha dos parâmetros de tratamento é feita atualmente com base em regras empíricas nem sempre pertinentes, causando muitas vezes o fracasso do tratamento ou, ainda, tornando-o excessivamente oneroso. Esta tese de doutorado apresenta um método simplificado para a previsão do diâmetro das colunas de jet grouting (sistema monofluido). Conjugando a análise racional do fenômeno físico de interação jatosolo (Modoni et al., 2006) à facilidade de aplicação característica dos métodos empíricos, propõe-se uma ferramenta ágil para a escolha da combinação mais adequada dos parâmetros de tratamento. / Jet grouting is one of the most popular ground improvement techniques all over the world. The method is based on high-speed grouting of water-cement mixtures and/or other fluids (air, water) into the subsoil. The fluids are injected through small diameter nozzles placed on a grout pipe, which is continuously rotated at a constant rate and slowly raised towards the ground surface. The jet removes and mixes the soil, producing a cemented body of quasi-cylindrical shape (the jet grouting column). Varying the operational parameters (grout pressure, number and diameter of the nozzles, monitor lifting rate, water-cement ratio of the grout) and as a function of the soil type, columns of variable diameters can be obtained in a wide interval. Currently, in search of the required diameter, the choice of the operational parameters is done on the basis of empirical rules not always relevant, causing very often the failure of the treatment or making it excessively onerous. This thesis presents a simplificated method for the prediction of the column diameter (single fluid system). Conjugating the rational analysis of the physical phenomenon of jetsoil interaction (Modoni et al., 2006) to the typical easiness of empirical methods application, an agile tool is proposed for the choice of the most appropriate combination of the operational parameters.

The theory of solving polynomial systems by homotopy continuation method has been proposed by Garcia, Zangwill and Drexler, and the most typical method in this category is total degree homotpy. The numerical implementation of tracking homotopy curves can be taken as two parts: prediction and correction. In this thesis we compare the performance of several prediction methods in the total degree homotopy, including Runge-Kutta method, Adams-Bashforth method and cubic Hermite method. In addition, we design an adaptive stepsize control algorithm in path tracking, which is based on the information obtained during Newton correction process. The numerical experiment shows that the stepsize control algorithm is quite efficient and reliable in path tracking. In the end we employ the algorithm for solving eigenvalue problems by random product homotopy method

O jet grouting é uma das técnicas de tratamento de solos mais utilizadas em todo o mundo. Consiste em jatear uma calda de cimento a altíssima velocidade no subsolo, com ou sem a adição de água e/ou ar comprimido. Os fluidos são injetados através de minúsculos bicos posicionados na extremidade de uma composição especial de hastes, que giram à velocidade constante enquanto sobem lentamente em direção à superfície do terreno. O jato remove e mistura o solo, produzindo um corpo consolidado de formato aproximadamente cilíndrico (a coluna de jet grouting). Variando os parâmetros operacionais (pressão de bombeamento, quantidade e diâmetro dos bicos, velocidade de extração das hastes, relação água/cimento da calda) e em função do tipo de solo, podem ser obtidas colunas de diâmetros variáveis dentro de um amplo intervalo. Na busca do diâmetro desejado, a escolha dos parâmetros de tratamento é feita atualmente com base em regras empíricas nem sempre pertinentes, causando muitas vezes o fracasso do tratamento ou, ainda, tornando-o excessivamente oneroso. Esta tese de doutorado apresenta um método simplificado para a previsão do diâmetro das colunas de jet grouting (sistema monofluido). Conjugando a análise racional do fenômeno físico de interação jatosolo (Modoni et al., 2006) à facilidade de aplicação característica dos métodos empíricos, propõe-se uma ferramenta ágil para a escolha da combinação mais adequada dos parâmetros de tratamento. / Jet grouting is one of the most popular ground improvement techniques all over the world. The method is based on high-speed grouting of water-cement mixtures and/or other fluids (air, water) into the subsoil. The fluids are injected through small diameter nozzles placed on a grout pipe, which is continuously rotated at a constant rate and slowly raised towards the ground surface. The jet removes and mixes the soil, producing a cemented body of quasi-cylindrical shape (the jet grouting column). Varying the operational parameters (grout pressure, number and diameter of the nozzles, monitor lifting rate, water-cement ratio of the grout) and as a function of the soil type, columns of variable diameters can be obtained in a wide interval. Currently, in search of the required diameter, the choice of the operational parameters is done on the basis of empirical rules not always relevant, causing very often the failure of the treatment or making it excessively onerous. This thesis presents a simplificated method for the prediction of the column diameter (single fluid system). Conjugating the rational analysis of the physical phenomenon of jetsoil interaction (Modoni et al., 2006) to the typical easiness of empirical methods application, an agile tool is proposed for the choice of the most appropriate combination of the operational parameters.