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Tipo do documento: Dissertação
Título: A influência da sensibilidade na estabilidade de solos moles brasileiros
Título(s) alternativo(s): The influence of the sensivity on the stability of brazilian soft soils
Autor: Pinto, Guilherme Pereira 
Primeiro orientador: Pacheco, Marcus Peigas
Primeiro coorientador: Gerscovich, Denise Maria Soares
Primeiro membro da banca: Menezes Filho, Armando Prestes de
Segundo membro da banca: Almeida, Marcio de Souza Soares de
Resumo: A Norma Brasileira que padroniza a execução do ensaio de palheta (NBR 10905) estabelece que devem ser medidas no ensaio a resistência de pico e a resistência amolgada do solo, obtida após a execução de 10 revoluções do equipamento de palheta no solo. Embora ambas as resistências sejam determinadas no ensaio, é pratica quase universal considerar apenas a resistência de pico nas análises de estabilidade convencionais, nas quais a resistência é admitida constante para deformações pós-pico (modelo elástico perfeitamente plástico). De fato, os solos moles brasileiros apresentam baixa sensibilidade, quando comparados às argilas canadenses e escandinavas. No entanto, a presente Dissertação propõe o estudo da influência da sensibilidade dos solos moles brasileiros no cálculo do fator de segurança. O fenômeno de amolecimento é referente a perda de resistência após a plastificação sofrida por solos argilosos que apresentam algum tipo de estruturação. Quanto mais acentuado for o amolecimento do solo, maior é a relevância de sua consideração no cálculo do fator de segurança em problemas de estabilidade. Como nas tradicionais análises de Equilíbrio Limite não é possível considerar o efeito do amolecimento, tornou-se necessário utilizar uma solução por elementos finitos. A solução numérica para este tipo de problema é muito complexa e a malha de elementos finitos adotada deve ser desenvolvida com contínuos especiais, denominados contínuos generalizados, os quais não são empregados com frequência em softwares comerciais, como é o caso do utilizado na Presente Dissertação. Dessa forma, foi necessário adaptar um modelo constitutivo, o qual considera queda de resistência abrupta pós-pico, para representar a redução de resistência gradual observada nos ensaios de palheta. A metodologia desenvolvida foi utilizada para reproduzir a ruptura do Aterro Experimental I de Sarapuí (Ortigão, 1980) e a ruptura do Porto de Santana, tendo sido obtidos resultados satisfatórios, considerando o fator de segurança e a superfície de ruptura calculados. Esses dois exemplos mostraram a importância da consideração do efeito da queda de resistência pós-pico (amolecimento do solo).
Abstract: The Brazilian Code NBR 10905, which standardizes the Vane Test procedure, establishes that both undisturbed and remolded strengths should be measured. The remolded strength is defined as the soil strength after 10 revolutions of the vane apparatus in the soil. Even though the soil strength (undisturbed and remolded) is determined in the test, it is a common practice to consider only the peak strength in conventional analyses, in which the strength is assumed constant for post-peak deformations (elastic-perfectly plastic model). In fact, the Brazilian soft soils present much lower sensitivity when compared to Canadian or Scandinavian clays. However, the present Dissertation proposes the study of the influence of Brazilian soft soils sensitivity in the calculation of the safety factor in soil stability problems. The phenomenon of strain softening is related to the strength reduction after yielding experienced by clayey soils that present any sort of fabric/structuration. The higher the strain softening, the more relevant is its consideration when calculating the safety factor in stability problems. In traditional Limit Equilibrium Analysis, it is not possible to account for strain softening, thus becoming necessary the utilization of numerical methods (e.g. Finite Element Analysis). The numerical analyses of strain softening are generally very complex and therefore the mesh should be developed with special continua, known as generalized continua, which are not usually found in most commercial softwares, as in the case of the software used in the present Dissertation. As a consequence, it was necessary to adapt a constitutive model, which considers an abrupt post-peak strength reduction, in order to represent the gradual strength reduction observed in Vane Test results. The developed methodology was used to reproduce the failure of the trial embankment of Sarapuí I (Ortigão, 1980) and the failure of Porto de Santana. Satisfactory results for the safety factor and the location of the corresponding slip surfaces were obtained in both analysis. These two examples reinforce the importance of considering the effect of the post-peak strength reduction (strain softening) in soil stability problems.
Palavras-chave: Civil Engineering
Soil mechanics
Clay sensitivity
Soil Softening
Progressive Rupture
Clay of Sarapuí
Stability in Sensitive Soils
Strain-Softening Behavior
Engenharia civil
Mecânica do solo
Sensibilidade de Argilas
Amolecimento do Solo
Ruptura Progressiva
Argila de Sarapuí
Estabilidade em Solos Sensíveis
Comportamento Strain-Softening
Área(s) do CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
Idioma: por
País: BR
Instituição: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UERJ
Departamento: Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
Citação: PINTO, Guilherme Pereira. A influência da sensibilidade na estabilidade de solos moles brasileiros. 2017. 254 f. Dissertação (Mestrado em Estruturas; Geotecnia; Construção Civil) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2017.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/11630
Data de defesa: 21-Ago-2017
Aparece nas coleções:Mestrado em Engenharia Civil

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