Aterro estruturado sobre colunas Deep Soil Mixing

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: Ávila, Clara Teixeira de Barros lattes
Orientador(a): Riccio Filho, Mario Vicente lattes
Banca de defesa: Pitanga, Heraldo Nunes lattes, Baroni, Magnos lattes
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil (PEC)
Departamento: Faculdade de Engenharia
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/17727
Resumo: A demanda por obras de infraestrutura no Brasil é crescente, de maneira que pressiona a construção sobre terrenos com baixa capacidade de suporte e alta compressibilidade. Para viabilizar a construção dessas obras, uma técnica recém introduzida no país é a de aterro estruturado com colunas Deep Soil Mixing (Mistura Profunda de Solos, em livre tradução), que consiste no tratamento in-situ do solo, ao qual se mistura cal, cimento ou uma composição desses com outros ligantes especiais. Sobre esses elementos, podem ser instaladas uma ou mais camadas de reforço geossintético, de modo a otimizar a concentração de cargas sobre as colunas, fenômeno conhecido como arqueamento do solo. O presente trabalho apresenta a instrumentação e análise do projeto de extensão da pista do Aeroporto Internacional Salgado Filho, localizado em Porto Alegre (RS), cujo aterro foi construído sobre uma malha de colunas DSM, obtendo-se recalques mínimos no período monitorado. Dessa forma, com o intuito de avaliar as condições iniciais de projeto, foi feita uma estimativa dos parâmetros geotécnicos do solo com base na campanha de investigações de campo e laboratório realizada na área, sobretudo o ensaio de piezocone, a partir de correlações empíricas e semiempíricas. Além disso, para verificar se as colunas executadas atenderam os requisitos de projeto, foi realizada a análise estatística da resistência à compressão simples característica de amostras coletadas das colunas durante sua execução. Por fim, são apresentados e analisados os dados do monitoramento geotécnico a partir da instalação de células de tensão total, placas de recalque e piezômetros em uma ilha de instrumentação, que permitiram avaliar a analisar a ocorrência do arqueamento do solo, bem como monitorar a ocorrência de recalques pari passu à construção do aterro. Isto posto, foi verificado que o comportamento do aterro estruturado, em termos de tensões totais verticais, poropressões e deslocamentos verticais foi condizente com o esperado, de modo que houve redução de tensões aplicadas no solo de fundação e, por conseguinte, foram medidos deslocamentos de pequena magnitude.
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Sobre esses elementos, podem ser instaladas uma ou mais camadas de reforço geossintético, de modo a otimizar a concentração de cargas sobre as colunas, fenômeno conhecido como arqueamento do solo. O presente trabalho apresenta a instrumentação e análise do projeto de extensão da pista do Aeroporto Internacional Salgado Filho, localizado em Porto Alegre (RS), cujo aterro foi construído sobre uma malha de colunas DSM, obtendo-se recalques mínimos no período monitorado. Dessa forma, com o intuito de avaliar as condições iniciais de projeto, foi feita uma estimativa dos parâmetros geotécnicos do solo com base na campanha de investigações de campo e laboratório realizada na área, sobretudo o ensaio de piezocone, a partir de correlações empíricas e semiempíricas. Além disso, para verificar se as colunas executadas atenderam os requisitos de projeto, foi realizada a análise estatística da resistência à compressão simples característica de amostras coletadas das colunas durante sua execução. Por fim, são apresentados e analisados os dados do monitoramento geotécnico a partir da instalação de células de tensão total, placas de recalque e piezômetros em uma ilha de instrumentação, que permitiram avaliar a analisar a ocorrência do arqueamento do solo, bem como monitorar a ocorrência de recalques pari passu à construção do aterro. Isto posto, foi verificado que o comportamento do aterro estruturado, em termos de tensões totais verticais, poropressões e deslocamentos verticais foi condizente com o esperado, de modo que houve redução de tensões aplicadas no solo de fundação e, por conseguinte, foram medidos deslocamentos de pequena magnitude.The demand for infrastructure works in Brazil has been growing, which put pressure on the construction on lands with low support capacity and high compressibility. To enable the construction of this work, a technique, which was recently introduced in Brazil, is the piled reinforced embankment constructed over Deep Soil Mixing columns which consists of the in-situ treatment of the soil, mixed with lime, cement or a composition of these ones with other special binders. On these columns, one or more layers of geosynthetic reinforcement can be installed, in order to optimize the concentration of loads on the columns, which is a phenomenon known as soil arching. This dissertation presents the geotechnical instrumentation and general aspects of the widening project of the Salgado Filho International Airport landing and takeoff runway, located in Porto Alegre (RS). The embankment of the runway was constructed over DSM columns and the settlements measured during the monitoring period were considerably small. In order to evaluate the initial conditions of the project, an estimate of the soil geotechnical parameters is performed from empirical and semiempirical correlations with the results of the piezocone test. In addition, the statistical analysis of the unconfined compressive strength of samples collected from the columns during their execution is performed, in order to verify if they meet the design requirements. Finally, the geotechnical monitoring was carried out from the installation of total pressure cells, the settlement plates and the piezometers on an instrumentation island, in order to allow evaluating the ocurrence of soil arching, as well as monitoring the occurrence of settlements pari passu to the construction of the landfill. That said, it was verified that the structured embankment, in terms of the measured total vertical stress, pore pressure and vertical displacements, behaved as expected, so that there was a reduction of stresses applied in the foundation soil and, therefore, displacements of small magnitude were measured.porUniversidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil (PEC)UFJFBrasilFaculdade de EngenhariaAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVILAterro estruturadoArqueamento do soloDeep Soil MixingEnsaio de piezoconeInstrumentação geotécnicaPiled reinforced embankmentSoil archingPiezocone penetration testGeotechnical instrumentationAterro estruturado sobre colunas Deep Soil Mixinginfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFJFinstname:Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)instacron:UFJFCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/17727/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/17727/3/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD53ORIGINALclarateixeiradebarrosavila.pdfclarateixeiradebarrosavila.pdfapplication/pdf6619890https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/17727/1/clarateixeiradebarrosavila.pdf67e1b8e535890ce115641645971fa625MD51TEXTclarateixeiradebarrosavila.pdf.txtclarateixeiradebarrosavila.pdf.txtExtracted texttext/plain261426https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/17727/4/clarateixeiradebarrosavila.pdf.txt72dad47e837066eb27341ab5d64aaa71MD54THUMBNAILclarateixeiradebarrosavila.pdf.jpgclarateixeiradebarrosavila.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1155https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/17727/5/clarateixeiradebarrosavila.pdf.jpg08cfec9ca07b54398722d1c0dde8d9bcMD55ufjf/177272024-11-13 04:05:19.024oai:hermes.cpd.ufjf.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufjf.br/oai/requestopendoar:2024-11-13T06:05:19Repositório Institucional da UFJF - Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)false
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