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Tipo do documento: Tese
Título: Método MASW na análise do melhoramento de solos com a técnica CPR Grouting
Título(s) alternativo(s): MASW method in the analysis of soil improvement with the CPR Grouting technique
Autor: Santos, Flávia Silva dos 
Primeiro orientador: Sieira, Ana Cristina Castro Fontenla
Primeiro membro da banca: Feijó, Rogério Luiz
Segundo membro da banca: Menezes Filho, Armando Prestes de
Terceiro membro da banca: Casagrande, Michéle Dal Toé
Quarto membro da banca: Lima, André Pereira
Resumo: Estudos que viabilizem a construção civil em áreas caracterizadas por solos argilosos moles têm sido cada vez mais frequentes e necessários em função da expansão urbana. A utilização de técnicas para o condicionamento dos solos é, muitas vezes, indispensável para a realização de obras em determinadas áreas. Em meio a essas novas tecnologias, destaca-se a Consolidação Profunda Radial, conhecida como CPR Grouting, técnica de geoenrijecimento de solos moles definida pela cravação de geodrenos verticais e posterior criação de bulbos expandidos sequencialmente de baixo para cima na camada de solo, com a finalidade de proporcionar o adensamento. A avaliação do grau de melhoramento de solos geoenrijecidos com ensaios convencionais mostra-se um desafio, uma vez que a técnica promove a criação de um solo homogêneo reforçado por inclusões rígidas descontínuas dificultando a realização de ensaios invasivos. Nesse contexto, a geofísica pode fornecer uma ferramenta flexível para a avaliação em macroescala da eficiência do grauteamento, relacionando o aumento da velocidade da onda de cisalhamento com o ganho de rigidez do solo. A natureza dispersiva das ondas de superfície pode ser explorada usando várias técnicas para obter um modelo de distribuição de velocidade de onda de cisalhamento em função da profundidade, uma destas técnicas é a Análise Multicanal de Ondas de Superfície (MASW), chamada comercialmente de Tomografia Sísmica por Imagem. O presente trabalho tem como objetivo a análise de três obras que apresentam um programa de ensaios de campo composto por sondagens, ensaios pressiométricos e ensaios sísmicos. Procurou-se avaliar a capacidade das tomografias sísmicas na detecção do nível de melhoramento de solos moles tratados com a técnica CPR Grouting associando correlações entre as tomografias sísmicas e os ensaios tradicionais de campo como o ensaio pressiômetricos e sondagens, além da composição da curva de degradação para os solos pesquisados. Informações de classificação de solos, velocidade de ondas cisalhantes (Vs), resistência não drenada (Su) e sondagens foram coletadas nos três locais de estudo. A reunião de todos os dados permitiu o estabelecimento de correlações entre valores de NSPT x Vs e Su x Vs. As propostas foram avaliadas e mostraram alto coeficiente de correlação e concordância com estudos internacionais. A análise entre Vs e (pressão limite efetiva) pl 0 não apresentou bons resultados. A avaliação do ganho de resistência foi positiva em todos os casos analisados, demonstrando o bom desempenho da técnica de melhoramento do solo e exibindo um ganho de resistência médio da ordem de 70%. Um comparativo fiel entre os locais não foi possível devido às diferentes configurações de aplicação da técnica, como espaçamento entre bulbos e malhas. Ainda assim, se pode inferir que os locais que mostraram melhor desempenho, maior ganho de resistência não drenada, foram aqueles em que a malha foi configurada em menor distância entre os drenos e menor espaçamento entre bulbos. Conclui-se que as variáveis impossibilitam o estabelecimento de um valor categórico para o ganho de resistência fomentado pela aplicação da técnica CPR Grouting, mas que os ensaios sísmicos conseguem capturar o grau de melhoramento do solo local levando em conta suas características específicas.
Abstract: Studies that enable civil construction in areas characterized by soft clayey soils have been increasingly frequent and necessary due to urban expansion. The use of techniques for soil conditioning is, many times, indispensable for the accomplishment of constructions in certain areas.In the midst of these new technologies, the Radial Deep Consolidation, known as CPR Grouting, stands out, a technique of stiffening of soft soils defined by the driving of vertical geodrains and subsequent creation of bulbs sequentially expanded from bottom to top in the soil layer, with the purpose of providing the consolidation.The evaluation of the degree of improvement of geohardened soils with conventional tests is a challenge, since the technique promotes the creation of a homogeneous soil reinforced by discontinuous rigid inclusions, making it difficult to carry out invasive tests. In this context, geophysics can provide a flexible tool for the macroscale evaluation of grouting efficiency, relating the increase in shear wave velocity with the increase in soil stiffness.The dispersive nature of surface waves can be explored using various techniques to obtain a model of shear wave velocity distribution as a function of depth. One of these techniques is Multichannel Analysis of Surface Wave (MASW), commercially called Seismic Tomography by Image. The present work has as objective the analysis of three Works that present a program of field tests composed by borings, pressure tests and seismic tests. An attempt was made to evaluate the ability of seismic tomography to detect the level of improvement in soft soils treated with the CPR Grouting technique, associating correlations between seismic tomography and traditional field tests such as pressuremetric tests and borings, in addition to the composition of the degradation curve for the researched soils. Soil classification information, shear wave velocity (Vs), undrained strength (Su) and soundings were collected at the three study sites. The gathering of all data allowed the establishment of correlations between Vs x NSPT and Vs x Su values. The proposals were evaluated and showed a high coefficient of correlation and agreement with international studies. The analysis between Vs and (effective limit pressure) pl’ e did not show good results. The evaluation of strength gain was positive in all cases which were analyzed, demonstrating the good performance of the soil improvement technique and showing an average strength gain of around 70%. A faithful comparison between the locations was not possible due to the different configurations of application of the technique, such as spacing between bulbs and meshes. Even so, it can be inferred that the places that showed better performance, greater gain in undrained resistance, were those where the mesh was configured with a shorter distance between the drains and smaller spacing between bulbs. It is concluded the variables make it impossible to establish a categorical value for the strength gain promoted by the application of the CPR Grouting technique, but that the seismic tests are able to capture the degree of improvement of the local soil taking into account its specific characteristics.
Palavras-chave: Civil engineering
Soils - Consolidation
Geophysics
Soils - Tests
Soil mechanics
Engenharia civil
Solos - Consolidação
Geofísica
Solos - Testes
Mecânica do solo
Área(s) do CNPq: ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::GEOTECNICA
Idioma: por
País: Brasil
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: SANTOS, Flávia Silva dos. Método MASW na análise do melhoramento de solos com a técnica CPR Grouting. 2022. 201 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) - Faculdade de Engenharia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2022.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/19337
Data de defesa: 26-Set-2022
Aparece nas coleções:Doutorado em Engenharia Civil

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