Ricardo Leal de Araujo Marins
Resumo
Este trabalho apresenta os resultados da modelagem física realizada em uma mini centrífuga geotécnica de tambor para investigar a influência de falhas reversas de alto ângulo no comportamento de um manifold submarino. Um simulador de falhas foi projetado e uma campanha de ensaios centrífugos foi executada utilizando um modelo de manifold apoiado sobre a amostra de solo. Modelagens deste tipo são reportadas na literatura predominantemente em solo arenoso, porém na presente pesquisa o fenômeno também foi modelado em solo argiloso, possibilitando uma análise comparativa. Dados referentes às deformações da amostra foram obtidas através da análise das rotações do manifold durante a propagação da falha e da velocimetria de partículas por imagem (PIV). Os resultados indicaram um aumento na tensão vertical na porção de solo abaixo da sobrecarga do manifold, acarretando o desvio na linha de propagação da falha que passou a contornar essa região. A análise dos movimentos do manifold evidenciou que a menor rigidez do solo argiloso resultou em menores rotações (e aumento das deformações na porção central da massa de solo). Entretanto, os valores de distorção angular excederam os limites recomendados de normas existentes em ambos os tipos de solo.
Abstract
This work presents the results of physical modeling performed in a geotechnical mini-drum centrifuge to investigate the influence of high-angle reverse faults on the behavior of a subsea manifold. A fault simulator was designed, and a centrifuge testing campaign was performed using a manifold model resting on the soil sample. Modeling of this type is reported in the literature predominantly in sandy soil, but in the present research the phenomenon was also modeled in clayey soil, enabling a comparative analysis. Data related to the deformations of the sample were obtained through analysis of the manifold rotations during the propagation of the fault and particle image velocimetry (PIV). The results indicated an increase in vertical stresses in the soil below the manifold surcharge, causing the propagation fault line to deviate from this region.
Analysis of the manifold movements revealed that the lower stiffness of the clayey soil reduced manifold rotations (and increased deformations in the central portion of the soil mass). However, the values of the angular distortions exceeded the recommended limits of existing standards in both soil types.
