Aplicação de métodos não destrutivos para avaliação da integridade de solo grampeado e cortina atirantada

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: Mikos, Ana Paula
Orientador(a): Faro, Vitor Pereira
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Sistemas de energia elétrica
Engenharia Civil
Taludes (Mecânica do solo)
Link de acesso: https://hdl.handle.net/1884/81202
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Vítor Pereira Faro
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spelling Bonfim, Marlio J. CoutoUniversidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia CivilFaro, Vitor PereiraMikos, Ana Paula2025-06-02T18:42:39Z2025-06-02T18:42:39Z2022https://hdl.handle.net/1884/81202Orientador: Prof. Dr. Vítor Pereira FaroCoorientador: Prof. Dr. Marlio José do Couto BonfimTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. Defesa : Curitiba, 28/10/2022Inclui referências: p. 260-268Área de concentração: GeotecniaResumo: Estruturas geotécnicas de contenção e estabilização são amplamente utilizadas ao longo de rodovias, a fim de garantir a estabilidade de taludes de corte e aterro. Dentre as estruturas mais utilizadas, destacam-se o solo grampeado e a cortina atirantada. Ambas as estruturas consistem na instalação de barras de aço em uma perfuração no solo e preenchimento com calda de cimento. Por se tratar de elementos enterrados, não é possível avaliar visualmente a condição interna das barras e do preenchimento. Por isso, boas práticas executivas e manutenção preventiva e periódica destas estruturas são essenciais para garantir seu bom desempenho. Os principais problemas encontrados em solo grampeado e cortina atirantada são falhas no preenchimento com calda de cimento e corrosão da barra de aço. Para avaliação de obras de contenção podem ser utilizados os métodos não destrutivos (MND), que permitem realizar ensaios simples e rápidos em todos os elementos. O objetivo do presente trabalho foi avaliar as metodologias não destrutivas utilizadas para a análise do comprimento e integridade em grampos e tirantes, e estabelecer diretrizes para a sua execução e manutenção. Para isso, foi realizado um estudo da aplicabilidade e limitações dos métodos não destrutivos mais utilizados internacionalmente. As análises foram divididas em 3 etapas principais: ensaios de laboratório, ensaios no campo experimental e ensaios em obras existentes. Os ensaios de laboratório foram realizados para calibrar e avaliar os MNDs. Os métodos avaliados foram o Time Domain Reflectometry (TDR), o Surface Wave Time Domain Reflectometry (SW-TDR), Refectometric Impulse Measurement Technique (RIMT) e o Método da Resistência Elétrica. No campo experimental foram executados grampos e tirantes íntegros e com falhas. Para os grampos foi realizada a variação do comprimento e da metodologia executiva, falhas na calda de cimento, variação no posicionamento de emendas, barra cravada no solo e perfuração maior que a barra. Os tirantes foram executados com monobarras, cordoalhas e fios de mesmo comprimento, com simulação de corrosão e falhas com ar no início e meio do furo. Nas barras com variações conhecidas do campo experimental, foram testados os métodos TDR, RIMT e resistência elétrica. Para o método TDR foi necessária a instalação de um cabo coaxial ao longo de todas as barras na etapa construtiva. A partir dos ensaios no cabo coaxial foi possível confirmar se o comprimento do cabo era correspondente com o comprimento das barras. Os resultados dos ensaios TDR nos grampos permitiram detectar vazios maiores de 50 cm com ar na calda de cimento. Para os tirantes foi possível identificar o trecho livre e o trecho ancorado. O tempo de cura da calda de cimento, e a protensão dos tirantes não interferiram nos resultados. O método RIMT é realizado sem a necessidade de cabo coaxial, porém não detectou a falha e os erros de comprimento foram cerca de 30%. O método SW-TDR, com o cone goubau, apresentou resultados promissores e não necessita do cabo pré-instalado. O método da resistência elétrica foi comparativo e é indicado que seja utilizado em conjunto com outra metodologia, e a sua aplicação com o método TDR apresentou boa correlação.Abstract: Retaining structures are widely used along highways to ensure the cut and fill slopes' stability. Soil nailing and tie-back wall are the most used structures. Both have buried steel bar surrounded by grout, that turns impossible to evaluate the bar integrity into the ground. Therefore, good executive practices and preventive and periodic maintenance of these structures are essential to ensure a great performance. The main pathological manifestations in soil nailing and tie-back wall are the incomplete grouting and corrosion. To evaluate new and old structures can be used the non-destructive methods (NDT), that can be applied to all bars and the techniques are simple and quick. The research aims to evaluate the non-destructive techniques for determine the bar length and integrity and define guidelines to its execution and maintenance. A study of merits and limitations of the most used non-destructive methods was conducted. The analysis was divided into three steps, laboratory tests, tests on the experimental field and tests on old structures. Tests were conducted in laboratory and field to calibrate and evaluate the methods. The NDTs tested were Time Domain Reflectometry (TDR), Surface Wave Time Domain Reflectometry (SW-TDR), Refectometric Impulse Measurement Technique (RIMT) and Resistance Method. Tests were performed on an experimental field constructed with soil nailing and tie-back wall, and it was designed with construction variables that simulate the usual anomalies in these structures. The soil nailing was constructed with different lengths and type of execution, it was simulated voids with air in the grouting, variation of coupler's position, void with soil at the nail's end and drill hole larger than the bar. The tie-back wall was constructed with steel bar, steel wire rope and steel wire and corrosion and voids with air were simulated. In the bars with anomalies in the experimental field was applied TDR, RIMT and electrical resistance method. It was necessary a coaxial wire pre-installed along the bars during the construction to test the TDR method. The bar length was detected using TDR method. Results detect voids with air larger than 50 cm in soil nailing. The TDR allowed the determination of unbounded and bounded anchor length. The curing time and the prestressing of the tie-back wall did not interfere with the results. The RIMT method is performed without the need for coaxial cable, but it did not detect the failure and the length errors were about 30%. The SW-TDR method with goubal cone doesn't need the pre-installed electric wire and presented promisor results. The electrical resistance method was comparative, and its use is indicated with an additional methodology. The analyses between TDR and electrical resistance method present good correlation.1 recurso online : PDF.application/pdfSistemas de energia elétricaEngenharia CivilTaludes (Mecânica do solo)Aplicação de métodos não destrutivos para avaliação da integridade de solo grampeado e cortina atirantadainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - T - ANA PAULA MIKOS.pdfapplication/pdf34414365https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/81202/1/R%20-%20T%20-%20ANA%20PAULA%20MIKOS.pdf9ad3b6f58f7930a0105df45125fc8c09MD51open access1884/812022025-06-02 15:42:39.866open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/81202Repositório InstitucionalPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestinformacaodigital@ufpr.bropendoar:3082025-06-02T18:42:39Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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