Estudo experimental, numérico e analítico de colunas granulares encamisadas

• Autor(a) principal: Penasso, Sabrina Medeiros
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFJF
• Texto Completo: https://doi.org/10.34019/ufjf/di/2022/00175; https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/14518
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL; Coluna granular encamisada; Cisalhamento direto; Geossintético; Modelagem numérica; Geosynthetic encased columns; Direct shear; Geosynthetic; Numerical modeling

As estruturas sobre depósitos de solo mole são um desafio para a engenharia geotécnica, devido à sua baixa capacidade de suporte e alta compressibilidade. A estabilização com colunas granulares é uma das soluções mais utilizadas, porém, quando aplicadas em solos extremamente moles, pode não haver confinamento lateral. Para tal, é utilizado um invólucro geossintético, que promove confinamento adicional, levando à mobilização de maior resistência ao cisalhamento. Assim, é importante aprofundar os estudos acerca da ação do carregamento lateral, uma vez que a solicitação pode ocorrer na ponta dos aterros e na movimentação de solo durante terremotos. Desse modo, o objetivo deste trabalho é analisar o comportamento de colunas granulares encamisadas submetidas ao cisalhamento, abordando a teoria de Raithel e Renne (2000), realização de ensaios de cisalhamento direto em GEC’s miniaturizadas, e modelagem numérica representativa do comportamento observado no modelo reduzido (tipo 1g). Em campo, o uso de colunas granulares encamisadas se dá em solo argiloso mole, porém, para a simulação foi utilizado solo arenoso no preenchimento da coluna e da área circundante a ela. O material foi pluviado com densidades relativas de 40% e 100%. Foram realizados ensaios de resistência ao cisalhamento direto com uma coluna encamisada com lona plástica de PEBD (rigidezes iguais a 20, 40, 80 e 160 kN/m) e plástico filme (1,34 e 3,46 kN/m), buscando obter rigidezes equivalentes às utilizadas na prática. Também foi feita análise de grupo com encamisamento de lona plástica de PEBD com 1, 2, 4 e 9 colunas. A modelagem numérica foi realizada no programa Plaxis 3D a fim de se verificar a ocorrência de rotação da camisa durante o cisalhamento e a deformação do geossintético associada à condição pós-pico. A comparação dos ensaios com a previsão teórica de Raithel e Henne (2000) foi realizada com os resultados obtidos com encamisamento em plástico filme. Os resultados mostraram que o acréscimo de colunas e da rigidez do encamisamento eleva a resistência cisalhante do conjunto. A abordagem do cálculo do ângulo de atrito aumentado conduziu a valores mais satisfatórios, sendo que o cálculo da coesão aumentada teve pouca correspondência com os valores obtidos nos ensaios. Pela modelagem numérica observou-se que a camisa não rotaciona de forma significativa na base da caixa de cisalhamento, não sendo necessária sua fixação.