Bruno Teixeira Lima
Resumo
O presente trabalho analisa o uso da técnica de coluna de brita, em grandes áreas, em solos compressíveis moles e muito moles, através de análises numéricas. Devido à alta compressibilidade, baixa permeabilidade e resistência destes, métodos convencionais de construção de aterros (com drenos verticais e sobrecarga temporária) requerem um período de espera, para que ocorra o adensamento, tornando estas técnicas de uso limitado. Por conseguinte, a técnica de colunas de material granular tem como característica a redução e aceleração dos recalques esperados, o aumento da capacidade de carga e a melhoria da estabilidade global. Este estudo apresenta uma revisão abrangente da bibliografia sobre colunas de brita, abordando entre outros tópicos os parâmetros geotécnicos e efeitos de instalação destas, metodologias de cálculo de projetos, estudos numéricos e experimentais. O comportamento de transferência de carga do aterro para o solo mole e colunas de brita foi estudado para seu melhor entendimento. Também são mostradas obras realizadas no Brasil e em solos muito moles. Com base nos ensaios realizados durante a fase de projeto, foram definidos modelos geotécnicos, a serem utilizados em análises numéricas com o método dos elementos finitos. Foram comparados os resultados destas análises numéricas tridimensionais e bidimensionais com leituras de instrumentação em uma área experimental sobre colunas de brita, observando-se uma razoável semelhança entre ambos. Avaliou-se o potencial das análises numéricas na previsão de deslocamentos e poropressões em camadas argilosas reforçadas por colunas de brita carregadas por pilhas de minério.
Abstract
This paper analyzes the use of the stone column technique, on large areas, in soft and very soft compressible soils, through numerical analysis. Due to the high compressibility, low permeability and resistance of, conventional methods of embankment construction (with vertical drains and temporary overload) require a waiting period for consolidation to occur, limiting the use of these techniques. Therefore, the technique of granular columns is characterized by the reduction and acceleration of expected settlements, increased load capacity and improve the overall stability. This study presents a comprehensive review of the literature on stone columns, among other topics as the geotechnical parameters and installation effects, design methodologies, numerical and experimental studies. The load transfer behavior from the landfill into the soft soil and stone columns was studied for its better understanding. Also shown are works done in Brazil and on very soft soils. Based on tests performed during the design phase, geotechnical models were defined, to be used in numerical analysis with finite element method. It was compared the results of these two-dimensional and three-dimensional numerical analysis with readings of instrumentation in an experimental area (test field) on stone columns, observing a reasonable similarity between the two. It was evaluated the potential of numerical analysis to predict displacements and porepressures on clay layers reinforced by stone columns loaded by piles of ore.
