Análise acoplada hidromecânica da construção de aterro sobre solo mole em Ipojuca-PE

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: DIAS, Andréa Batista de Farias
• Orientador(a): GOMES, Igor Fernandes
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pos Graduacao em Engenharia Civil
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Engenharia Civil; Aterro sobre solo mole; Elastoplasticidade; Cam-Clay Modificado; Simulação numérica
• Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/33046

O crescimento demográfico nas cidades é responsável pelo aumento do número de novas edificações e, em consequência, terrenos com baixa resistência, pequena permeabilidade e grande compressibilidade têm sido cada vez mais ocupados. Depósitos de solos moles, presentes ao longo da costa litorânea brasileira, são verdadeiros desafios para os engenheiros geotécnicos, especialmente quando é necessária a construção de aterros sobre os mesmos, uma vez que o adensamento da camada compressível pode provocar grandes recalques ao longo dos anos e ocasionar não apenas danos estruturais, como também perdas humanas e econômicas. Este trabalho consiste em modelar numericamente, por meio de métodos de elementos finitos com os modelos Cam-Clay Modificado e Drucker-Prager, a execução de um aterro sobre solo mole feito em etapas, com elementos drenantes e fases de adensamento em uma Unidade do Distrito Industrial de Suape, em Pernambuco, avaliando o seu comportamento previsto e comparando com os dados provenientes da instrumentação. Para tal, realizou-se uma pesquisa documental, em que foram obtidas a geometria do aterro, o perfil geotécnico, as propriedades dos solos e o período de execução de cada etapa da obra. A partir disto, foi construído o caso para a simulação, consistindo em uma malha bidimensional com 18.193 nós e 35.911 elementos e 13 materiais, incluindo colchão drenante, aterro e nós referentes a drenos franceses secundários. Optou-se por avaliar 08 cenários distintos com geodrenos de 5 e 100 mm (G5 e G100) de lado e com variações de 0,69 a 1,20 do parâmetro de estado crítico M. Utilizou-se o software in house CODE_BRIGHT (COupled DEformation and BRine, Gas and Heat Transport) para a simulação numérica, considerando o acoplamento hidromecânico na análise de deformação plana. Foram identificadas camadas de turfa orgânica argilosa e argila siltosa com espessuras variando de 2,0 a 7,0 e 1,0 a 5,0 m, respectivamente. No monitoramento, verificaram-se: recalques significativos, especialmente, na placa de recalque 08, com deslocamento vertical de 1,98 m; deslocamentos horizontais de até 343 mm e dispersões nos resultados de piezômetros elétricos. Nos casos modelados, foram estimados excessos de poropressões, com diferenças de 18 kPa, por exemplo, em casos com distintas dimensões de geodrenos (G5 e G100), seguidos de dissipações durante as fases de consolidação; recalques iguais aos aferidos em campo ocorreram em alguns cenários, a variação do parâmetro M interferiu em até 0,27 m de deslocamento vertical; e deslocamentos horizontais dentro da faixa de resultados (130 a 196 mm) obtidas na obra foram identificadas a uma distância de 05 metros do pé do aterro. De forma geral, o simulador descreveu com satisfação o comportamento do aterro, contudo, atenções especiais devem ser dadas aos parâmetros de entrada para a modelagem e verificações analíticas não devem ser descartadas e sim comparadas para ponderação e melhor interpretação do desempenho da obra.