Análise do processo de fissuras e do comportamento de estacas granulares ancoradas submetidas a secagem e umedecimento em solo expansivo

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: ARAÚJO, Arthur Gomes Dantas de
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPE
Texto Completo: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/39359
Resumo: A presença de fissuras de dessecação no solo altera o seu comportamento hidromecânico, pois aumenta a capacidade de infiltração de água no solo, mobilizando o potencial de expansão, podendo afetar o desempenho dos elementos estruturais das construções. Este trabalho procura contribuir com o estudo da mecânica de expansão, contração e fissuração do solo expansivo de Paulista/PE, através de ensaios de laboratório e campo, submetidos a ciclos de umedecimento e secagem. Além disso, buscou-se entender o comportamento de estacas granulares ancoradas submetidas a ensaios de arrancamento durante ciclos de secagem e umedecimento, através de um modelo reduzido montado em laboratório. O solo estudado é uma argila silto arenosa de alta compressibilidade com potencial de expansão de médio a muito alto. O processo de formação e propagação das fissuras foi analisado, por meio de imagens digitais e pelo monitoramento de amostras submetidas a ciclos de secagem e molhagem. Os índices geométricos das fissuras aumentaram com o avanço da dessecação até a estabilização, e após o umedecimento, tendem a se fechar. O padrão de fissuras nos ensaios varia de acordo com a geometria, umidade e condição inicial da amostra (indeformada ou amolgada). No campo, a cobertura vegetal tem influência significativa na padronização e no processo de formação e propagação de fissuras. Paralelamente, foi projetado em laboratório, estacas granulares ancoradas (GPA) no solo expansivo, para realização de ensaios de arrancamento com ciclos de secagem e umedecimento. O efeito da inundação provocou redução de capacidade de carga ao arrancamento. A carga de arrancamento cresce com o acréscimo de sucção para umidades acima do limite de contração (LC = 15%) e para umidades inferiores ao limite de contração a carga decresce. O acréscimo de sucção no entorno da estaca granular intensifica a formação de fissuras e provoca redução de atrito lateral entre o solo e a GPA causando redução de capacidade de carga. Após três ciclos de molhagem e secagem, o esforço do arrancamento executado em fase de molhagem diminui em comparação ao ensaio executado em fase de secagem.
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spelling ARAÚJO, Arthur Gomes Dantas dehttp://lattes.cnpq.br/4896684382798679http://lattes.cnpq.br/8035357058902261FERREIRA, Silvio Romero de Melo2021-03-10T14:00:27Z2021-03-10T14:00:27Z2020-12-17ARAÚJO, Arthur Gomes Dantas de. Análise do processo de fissuras e do comportamento de estacas granulares ancoradas submetidas a secagem e umedecimento em solo expansivo. 2020. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2020.https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/39359A presença de fissuras de dessecação no solo altera o seu comportamento hidromecânico, pois aumenta a capacidade de infiltração de água no solo, mobilizando o potencial de expansão, podendo afetar o desempenho dos elementos estruturais das construções. Este trabalho procura contribuir com o estudo da mecânica de expansão, contração e fissuração do solo expansivo de Paulista/PE, através de ensaios de laboratório e campo, submetidos a ciclos de umedecimento e secagem. Além disso, buscou-se entender o comportamento de estacas granulares ancoradas submetidas a ensaios de arrancamento durante ciclos de secagem e umedecimento, através de um modelo reduzido montado em laboratório. O solo estudado é uma argila silto arenosa de alta compressibilidade com potencial de expansão de médio a muito alto. O processo de formação e propagação das fissuras foi analisado, por meio de imagens digitais e pelo monitoramento de amostras submetidas a ciclos de secagem e molhagem. Os índices geométricos das fissuras aumentaram com o avanço da dessecação até a estabilização, e após o umedecimento, tendem a se fechar. O padrão de fissuras nos ensaios varia de acordo com a geometria, umidade e condição inicial da amostra (indeformada ou amolgada). No campo, a cobertura vegetal tem influência significativa na padronização e no processo de formação e propagação de fissuras. Paralelamente, foi projetado em laboratório, estacas granulares ancoradas (GPA) no solo expansivo, para realização de ensaios de arrancamento com ciclos de secagem e umedecimento. O efeito da inundação provocou redução de capacidade de carga ao arrancamento. A carga de arrancamento cresce com o acréscimo de sucção para umidades acima do limite de contração (LC = 15%) e para umidades inferiores ao limite de contração a carga decresce. O acréscimo de sucção no entorno da estaca granular intensifica a formação de fissuras e provoca redução de atrito lateral entre o solo e a GPA causando redução de capacidade de carga. Após três ciclos de molhagem e secagem, o esforço do arrancamento executado em fase de molhagem diminui em comparação ao ensaio executado em fase de secagem.CAPESCNPqThe presence of desiccation cracks in the soil changes its hydromechanical behavior, as it increases the water infiltration capacity in the soil, mobilizing the swelling potential, which may affect the performance the structural elements of the constructions. This study seeks to contribute with the mechanics of swelling, shrinkage and cracking of the expansive soil from Paulista/PE, through laboratory and field tests, submitted to weting and drying cycles. In addition, the research sought to understand the behavior of granular pile anchor foundation subjected to pullout tests during drying and wetting cycles, using reduced model assembled in the laboratory. The studied soil is a highly compressible sandy silt clay with médium to very high swelling potential. The crack formation and propagation process was analyzed by digital images and monitoring samples submitted to drying and wetting cycles. The geometric indexes of the cracks increased with the progress of desiccation until stabilization, and after wetting, they tend to close. The pattern of cracks changes due to the geometry, moisture and inition condition of the sample (undisturbed or shaped). In the field, vegetation cover has a significant influence on the formation and propagation of cracks and on the cracking pattern. In the same time, granular pile anchored foundation (GPA) were designed in laboratory to carry out pullout tests in expansive soil with drying and wetting cycles. The wetting effect reduced the load capacity at pullout tests. The pullout load increases with increased suction for moisture above shrinkage limit (SL = 15%) and for moisture below the shrinkage limit the load decreases. The addition of suction around the granular pile intensifies the formation of cracks and causes reduction in lateral friction between the soil and GPA causing reduction in load capacity. After three cycles of wetting and drying, the pullout capacity performed in wetting step decreases in comparison to the pullout test performed in drying step.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Engenharia CivilUFPEBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessEngenharia CivilArgila expansivaEstaca granular ancoradaExpansãoContraçãoEnsaio de arrancamentoFissurasAnálise do processo de fissuras e do comportamento de estacas granulares ancoradas submetidas a secagem e umedecimento em solo expansivoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisdoutoradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPEORIGINALTESE Arthur Gomes Dantas de Araújo.pdfTESE Arthur Gomes Dantas de Araújo.pdfapplication/pdf11223718https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/39359/1/TESE%20Arthur%20Gomes%20Dantas%20de%20Ara%c3%bajo.pdffcc676e736c8e1a5280ccc9f83f93e97MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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