Leonardo de Oliveira Guerra Deotti
Título
Modelagem Numérica de Adensamento por Vácuo em Aterro Experimental Sobre Solo Mole Estruturado
Resumo
A presente pesquisa teve como finalidade aprofundar o conhecimento dos mecanismos envolvidos no método do carregamento por vácuo para a melhoria de solos moles através da comparação de soluções analíticas e numéricas com um caso real, envolvendo uma argila estruturada canadense (aterro teste Saint-Roch-de-l'Achigan). Na revisão bibliográfica são apresentadas soluções analíticas, modelos constitutivos e aspectos relevantes necessários para a realização de cálculos analíticos e numéricos realistas. Para a execução dos cálculos numéricos foi firmado um convênio de cooperação COPPE-Plaxis, que teve como resultado a implementação de uma rotina de cálculo capaz de representar esse tipo de carregamento. Os resultados obtidos demostraram que a utilização de métodos analíticos para determinação da ordem de grandeza dos recalques é possível, mesmo que envolvendo diversas simplificações. As análises numéricas se mostraram capazes de fornecer resultados mais precisos, desde que todo o processo físico e aspectos numéricos sejam previamente compreendidos. As análises numéricas desenvolvidas também apresentaram uma boa representatividade do modelo constitutivo S-CLAY1S na simulação da argila estruturada do sítio de Saint-Roch-de-l'Achigan e se mostraram capazes de simular o comportamento tensão – deformação do aterro de maneira satisfatória.
Abstract
The main objective of the present study is to develop the knowledge of the mechanisms involved with soft soils improvement using vacuum pre-loading method by comparison of the analytical and numerical solutions with a full scale case involving a Canadian structured clay (test embankment of Saint-Roch-of-l'Achigan clay). The literature review includes analytical solutions, constitutive models, and relevant aspects necessary for conducting analytical and numerical calculations in a realistic way. To carry out the numerical calculation, COPPE and Plaxis program development team worked together in a numerical routine capable to represent the relevant issues of this type of loading in the Plaxis program. The results showed that the analytical methods can be used to determine the magnitude of settlement even when involving complex cases. However, uncertainty the consolidation coefficients (cv) cause significant differences in the settlement calculations. The numerical analysis has provided more precise results for the analysis since all physical processes and numerical aspects are previously understood. The numerical results demonstrated a good capability of the S-CLAY1S constitutive model for simulation of the stress-strain behavior of the structured clay of Saint-Roch-de-l' Achigan.
