Validação de um método de dimensionamento de estrutura de contenção em solo reforçado com geossintéticos

Abstract

Resumo: O presente trabalho tem como objetivo principal validar o método de dimensionamento de muros reforçados com geossintéticos proposto por Teixeira (2003), em sua tese de doutorado. Este método consiste em uma modelagem numérica para obter esforços máximos nas inclusões de muros em solo reforçado com geossintéticos usando como dados de entrada, parâmetros obtidos de ensaios de arrancamento em equipamentos de pequeno porte. Para este trabalho, foram realizados 9 ensaios de arrancamento com geotêxteis em equipamento de pequeno porte. Os resultados dos ensaios foram ajustados por curvas de função exponencial e usados no dimensionamento pelo método proposto. Os esforços de tração máximos nas inclusões foram comparados com resultados dos métodos K-Stiffness, Ehrlich - Mitchell e com dados monitorados de 4 modelos em escala real de muros de solo reforçado com geotêxtis construídos por Benjamim (2006). As comparações de resultados para solos não coesivos indicam que os esforços obtidos pelo método de Teixeira (2003) são próximos aos obtidos com o método de Ehrlich e Mitchell (1994), nas camadas inferiores até uma altura de 0,3H. Os esforços calculados nas camadas superiores por Ehrlich e Mitchell (1994) apresentam-se menores que os obtidos pelo método de Teixeira (2003). O método K-Stiffness subestimou os esforços de tração no reforço em todas as camadas, quando comparado com os demais métodos. Os resultados obtidos com o uso de solo coesivo evidenciam a influência da coesão sobre as solicitações nos reforços, já que a sua presença aumenta a resistência interna do solo e tende a reduzir as solicitações de carga nos reforços. Em solos coesivos, os métodos de Teixeira (2003) e Ehrlich e Mitchell (1994), bem como os dados do monitoramento dos modelos em escala real resultaram em baixos esforços de tração nas inclusões (em torno de 0,45kN/m). O método K-Stiffness (2003) superestimou os valores de tensão. Avaliandose os resultados obtidos, pode-se dizer que o método de Teixeira (2003) se apresenta apropriado para ser usado no dimensionamento envolvendo solos coesivos e não coesivos, e mostra resultados próximos aos obtidos pelo método de Ehrlich e Mitchell (1994). Tanto o método Teixeira (2003) como Ehrlich-Mitchell (1994) atendem a condição de equilibro das forças atuantes nas estruturas de contenção apresentada, o que não se verifica para o método K-Stiffness (2003). A posição da superfície de ruptura e os deslocamentos da face monitorados por Benjamim (2006) apresentam-se próximos ao estimado por Teixeira (2003).

Abstract: The present work has as main objective to validate the method of designing reinforced walls with geosynthetics proposed by Teixeira (2003), in his doctoral thesis. This method consists of a numerical modeling to obtain maximum stresses in the inclusions of walls in reinforced soil with geosynthetics using as input data, parameters obtained from pullout tests in small equipment. For this work, nine geotextile Pullout tests were performed on small equipment. The results of the tests were adjusted by exponential function curves and used in the designing by the proposed method. The maximum tensile stresses in the inclusions were compared with the results of the KStiffness, Ehrlich - Mitchell methods and with monitored data from four real-scale models of reinforced soil walls with geotextiles constructed by Benjamim (2006). The comparisons of results for non-cohesive soils indicate that the stresses obtained by the Teixeira (2003) method approximate to those obtained with the Ehrlich and Mitchell (1994) method in the lower layers up to a height of 0.3H The stresses calculated in the upper layers by Ehrlich and Mitchell (1994) are smaller than those obtained by the method of Teixeira (2003). The K-Stiffness method underestimated tensile stress on reinforcement at all layers when compared to the other methods. The results obtained as use of cohesive soil show the influence of cohesion on the reinforcement stresses, since its presence increases the internal resistance of the soil and tends to reduce load requests in reinforcements. In cohesive soils, the methods of Teixeira (2003) and Ehrlich and Mitchell (1994), as well as the data of the monitoring of the models in real scale resulted in low tensile stresses in the inclusions (around 0.45kN/m). The K-Stiffness (2003) method overestimated the voltage values. The K-Stiffness (2003) method overestimated the values of the stresses. Evaluating the results obtained, it is possible to say that the Teixeira (2003) method is suitable for use in designing cohesive and non-cohesive soils, and show results close to those obtained by the method of Ehrlich and Mitchell (1994). Both the Teixeira (2003) and Ehrlich-Mitchell (1994) methods meet the condition of balancing the forces acting on the contention structures presented, which is not true for the K-Stiffness method (2003).The position of the rupture of surface and the displacements of the face monitored by Benjamim (2006) approximate to those estimated by Teixeira (2003).