Avaliação dos módulos de elasticidade retroanalisados de camadas granulares não reforçadas e reforçadas com geocélula de um trecho experimental de grande escala.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Zipoli, Larissa Lourenço Ramos
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3145/tde-10032023-071646/
Resumo: O uso de geocélulas tem um grande potencial a ser explorado em aplicações para reforço de infraestrutura de transporte, principalmente por permitir maior desempenho do pavimento aliado a um uso mais sustentável e otimizado dos recursos naturais, seja pela redução do consumo de materiais granulares ou pelo aumento da vida útil da estrutura do pavimento. No entanto, carecem metodologias de projeto universalmente aceitas para dimensionamento de pavimentos reforçados com geocélulas, principalmente no que diz respeito ao uso do método mecanicista-empírico, o que dificulta sua aceitação. Este trabalho apresenta um trecho experimental de grande escala submetido a ensaios de carga em placa e de viga Benkelman para avaliar em que condições o parâmetro quantitativo existente para geocélula conhecido por fator de melhoria do módulo (MIF) - pode ser utilizado para aplicação do método mecanicista-empírico a priori da construção do pavimento. O estudo de caso aqui apresentado é inovador ao discutir o efeito do subleito de baixa rigidez e da espessura da camada no módulo do material granular não ligado, comparando as condições in situ reforçadas e não reforçadas. Os resultados mostram que há uma influência significativa da condição do subleito e da espessura da camada do material granular sobre seu módulo de elasticidade, que é reduzido quando a camada é menos espessa e apoiada diretamente sobre um subleito de baixa capacidade de suporte. No caso da camada reforçada com geocélula, essa influência não é verificada, uma vez que os valores de MIF obtidos em campo sugerem que sua determinação está mais relacionada ao módulo de elasticidade máximo do material granular do que seu valor reduzido devido à influência do subleito e da espessura da camada. Além disso, os resultados obtidos indicam que uma formulação analítica apresentada para o cálculo do MIF tem boa capacidade preditiva e que as soluções analíticas baseadas em sistema de camadas elásticas apresentam grande potencial para interpretar camadas reforçadas, sendo ambas ferramentas recomendadas para aplicação em projeto de pavimentos reforçados com geocélulas.
id USP_3f594fc143039c20aabb3abdc91577a5
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-10032023-071646
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str 2721
spelling Avaliação dos módulos de elasticidade retroanalisados de camadas granulares não reforçadas e reforçadas com geocélula de um trecho experimental de grande escala.Evaluation of back-calculated elastic moduli of unreinforced and geocell-reinforced unbound granular material from full-scale field tests.Benkelman beam testEnsaio de carga em placaFator de Melhoria do Módulo (MIF)GeocellGeocélulaGeossintéticosGeosyntheticInfraestrutura de transportesModulus Improvement Factor (MIF)PavimentosPlate load testSoil reinforcementSolo reforçadoViga Benkelman.O uso de geocélulas tem um grande potencial a ser explorado em aplicações para reforço de infraestrutura de transporte, principalmente por permitir maior desempenho do pavimento aliado a um uso mais sustentável e otimizado dos recursos naturais, seja pela redução do consumo de materiais granulares ou pelo aumento da vida útil da estrutura do pavimento. No entanto, carecem metodologias de projeto universalmente aceitas para dimensionamento de pavimentos reforçados com geocélulas, principalmente no que diz respeito ao uso do método mecanicista-empírico, o que dificulta sua aceitação. Este trabalho apresenta um trecho experimental de grande escala submetido a ensaios de carga em placa e de viga Benkelman para avaliar em que condições o parâmetro quantitativo existente para geocélula conhecido por fator de melhoria do módulo (MIF) - pode ser utilizado para aplicação do método mecanicista-empírico a priori da construção do pavimento. O estudo de caso aqui apresentado é inovador ao discutir o efeito do subleito de baixa rigidez e da espessura da camada no módulo do material granular não ligado, comparando as condições in situ reforçadas e não reforçadas. Os resultados mostram que há uma influência significativa da condição do subleito e da espessura da camada do material granular sobre seu módulo de elasticidade, que é reduzido quando a camada é menos espessa e apoiada diretamente sobre um subleito de baixa capacidade de suporte. No caso da camada reforçada com geocélula, essa influência não é verificada, uma vez que os valores de MIF obtidos em campo sugerem que sua determinação está mais relacionada ao módulo de elasticidade máximo do material granular do que seu valor reduzido devido à influência do subleito e da espessura da camada. Além disso, os resultados obtidos indicam que uma formulação analítica apresentada para o cálculo do MIF tem boa capacidade preditiva e que as soluções analíticas baseadas em sistema de camadas elásticas apresentam grande potencial para interpretar camadas reforçadas, sendo ambas ferramentas recomendadas para aplicação em projeto de pavimentos reforçados com geocélulas.The use of geocells has an extensive potential to be explored in applications for transport infrastructure reinforcement, especially because it allows higher pavement performance allied with a more sustainable and optimized use of natural resources, either by reducing granular material consumption or increasing the pavement structure lifespan. However, there is still a lack in terms of universally accepted design methodologies for geocell-reinforced pavements, mainly regarding the use of the mechanistic-empirical pavement design method (MEPDM), which difficulties its acceptance. This study presents an experimental track subjected to plate load tests and Benkelman beam tests to evaluate in what conditions the existing geocell quantitative paraments, such as the modulus improvement factor (MIF), can be used in order to be applied in MEPDM design approaches a priori the pavement construction. Furthermore, the case study herein presented is innovative on discussing the effect of poor subgrade condition and the influence of the layers thickness on the modulus of unbound granular material, comparing reinforced and unreinforced in situ conditions. The results showed that there is a significant influence of the thickness of the granular material layer and subgrade condition on its elastic modulus, which is reduced when the layer is thinner and supported directly over a soft subgrade. In the case of geocell-reinforced layer, this influence is not verified, since MIF values obtained in field suggest that its determination is mostly related to the granular material maximum elastic modulus rather than the decreased condition due to the effect of subgrade and layer thickness. Also, the results obtained suggest that the analytical formulation presented for MIF calculation has good predictive capability and the layered elastic system solutions applied have great potential to interpretate reinforced layers, being both recommend tools to be applied for geocell-reinforced pavement design.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPAvesani Neto, José OrlandoZipoli, Larissa Lourenço Ramos2022-05-31info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3145/tde-10032023-071646/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2023-03-10T11:00:41Zoai:teses.usp.br:tde-10032023-071646Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212023-03-10T11:00:41Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Avaliação dos módulos de elasticidade retroanalisados de camadas granulares não reforçadas e reforçadas com geocélula de um trecho experimental de grande escala.
Evaluation of back-calculated elastic moduli of unreinforced and geocell-reinforced unbound granular material from full-scale field tests.
title Avaliação dos módulos de elasticidade retroanalisados de camadas granulares não reforçadas e reforçadas com geocélula de um trecho experimental de grande escala.
spellingShingle Avaliação dos módulos de elasticidade retroanalisados de camadas granulares não reforçadas e reforçadas com geocélula de um trecho experimental de grande escala.
Zipoli, Larissa Lourenço Ramos
Benkelman beam test
Ensaio de carga em placa
Fator de Melhoria do Módulo (MIF)
Geocell
Geocélula
Geossintéticos
Geosynthetic
Infraestrutura de transportes
Modulus Improvement Factor (MIF)
Pavimentos
Plate load test
Soil reinforcement
Solo reforçado
Viga Benkelman.
title_short Avaliação dos módulos de elasticidade retroanalisados de camadas granulares não reforçadas e reforçadas com geocélula de um trecho experimental de grande escala.
title_full Avaliação dos módulos de elasticidade retroanalisados de camadas granulares não reforçadas e reforçadas com geocélula de um trecho experimental de grande escala.
title_fullStr Avaliação dos módulos de elasticidade retroanalisados de camadas granulares não reforçadas e reforçadas com geocélula de um trecho experimental de grande escala.
title_full_unstemmed Avaliação dos módulos de elasticidade retroanalisados de camadas granulares não reforçadas e reforçadas com geocélula de um trecho experimental de grande escala.
title_sort Avaliação dos módulos de elasticidade retroanalisados de camadas granulares não reforçadas e reforçadas com geocélula de um trecho experimental de grande escala.
author Zipoli, Larissa Lourenço Ramos
author_facet Zipoli, Larissa Lourenço Ramos
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Avesani Neto, José Orlando
dc.contributor.author.fl_str_mv Zipoli, Larissa Lourenço Ramos
dc.subject.por.fl_str_mv Benkelman beam test
Ensaio de carga em placa
Fator de Melhoria do Módulo (MIF)
Geocell
Geocélula
Geossintéticos
Geosynthetic
Infraestrutura de transportes
Modulus Improvement Factor (MIF)
Pavimentos
Plate load test
Soil reinforcement
Solo reforçado
Viga Benkelman.
topic Benkelman beam test
Ensaio de carga em placa
Fator de Melhoria do Módulo (MIF)
Geocell
Geocélula
Geossintéticos
Geosynthetic
Infraestrutura de transportes
Modulus Improvement Factor (MIF)
Pavimentos
Plate load test
Soil reinforcement
Solo reforçado
Viga Benkelman.
description O uso de geocélulas tem um grande potencial a ser explorado em aplicações para reforço de infraestrutura de transporte, principalmente por permitir maior desempenho do pavimento aliado a um uso mais sustentável e otimizado dos recursos naturais, seja pela redução do consumo de materiais granulares ou pelo aumento da vida útil da estrutura do pavimento. No entanto, carecem metodologias de projeto universalmente aceitas para dimensionamento de pavimentos reforçados com geocélulas, principalmente no que diz respeito ao uso do método mecanicista-empírico, o que dificulta sua aceitação. Este trabalho apresenta um trecho experimental de grande escala submetido a ensaios de carga em placa e de viga Benkelman para avaliar em que condições o parâmetro quantitativo existente para geocélula conhecido por fator de melhoria do módulo (MIF) - pode ser utilizado para aplicação do método mecanicista-empírico a priori da construção do pavimento. O estudo de caso aqui apresentado é inovador ao discutir o efeito do subleito de baixa rigidez e da espessura da camada no módulo do material granular não ligado, comparando as condições in situ reforçadas e não reforçadas. Os resultados mostram que há uma influência significativa da condição do subleito e da espessura da camada do material granular sobre seu módulo de elasticidade, que é reduzido quando a camada é menos espessa e apoiada diretamente sobre um subleito de baixa capacidade de suporte. No caso da camada reforçada com geocélula, essa influência não é verificada, uma vez que os valores de MIF obtidos em campo sugerem que sua determinação está mais relacionada ao módulo de elasticidade máximo do material granular do que seu valor reduzido devido à influência do subleito e da espessura da camada. Além disso, os resultados obtidos indicam que uma formulação analítica apresentada para o cálculo do MIF tem boa capacidade preditiva e que as soluções analíticas baseadas em sistema de camadas elásticas apresentam grande potencial para interpretar camadas reforçadas, sendo ambas ferramentas recomendadas para aplicação em projeto de pavimentos reforçados com geocélulas.
publishDate 2022
dc.date.none.fl_str_mv 2022-05-31
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3145/tde-10032023-071646/
url https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3145/tde-10032023-071646/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1809090573112442880