Fundações diretas em aterros reforçados com geossintéticos

Abstract

Usualmente, os requisitos de projetos de fundações rasas não são total ou parcialmente satisfeitos pelo solo da área em estudo. Isto ocorre porque o solo natural é um material complexo e de comportamento variável. Portanto, inúmeros métodos construtivos têm sido desenvolvidos ao longo dos anos para viabilizar a construção de estruturas sobre camadas de solos com baixa capacidade de suporte. Um método possível envolve o emprego de geossintéticos. Estes podem, por exemplo, viabilizar a construção de aterros sobre solos moles de diversas formas, de acordo com a função ou funções que os mesmos desempenham. Todavia, ainda há dúvidas e incertezas a respeito da utilização de reforço geossintético sob fundações rasas em aterros, principalmente em relação às consequências de recalques excessivos e de rupturas. Neste contexto, esta dissertação apresenta um estudo sobre fundações diretas corridas em aterros reforçados com geossintéticos. Para esta finalidade foi utilizado o método dos elementos finitos, com o uso do programa Plaxis 2D. Foram modelados dois casos distintos: o primeiro com uma fundação superficial isolada e o segundo com duas fundações superficiais próximas. No primeiro caso, os aspectos principais obtidos para as análises foram a capacidade de carga e os recalques na aplicação de uma carga de referência (carga de ruptura do sistema sem reforço). Já no segundo, foi verificado o comportamento das sapatas sob condições de serviço. Para as análises desse caso, foram consideradas as distorções angulares entre as sapatas, comparando-as com as distorções limites associadas a danos em edificações. Os resultados obtidos mostram que a presença de camadas de reforço convenientemente especificadas em termos de características geométricas e mecânicas, bem como apropriadamente distribuídas sob a fundação rasa, pode aumentar significativamente a capacidade de carga e reduzir os recalques da fundação. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT

Soils usually do not comply entirely with the requirements for the use of shallow foundations on a routine basis. This is due to soil variability and complexity of soil behaviour. Therefore, several construction methods have been developed through the years to allow the construction on compressible grounds. One of the methods available is the use of geosynthetics for soil reinforcement. Reinforced embankments can be built on soft soils because of the stabilizing effect of the reinforcement presence. However, uncertainties do exist with regard to the use of geosynthetic reinforcement underneath shallow foundations, such as footings. In this dissertation the finite element method was employed to investigate the behaviour of an isolated and of two adjascent strip footings using the code Plaxis 2D. For the former situation, the main parameters investigated were bearing capacity and settlements caused by the application of a reference load on the footing (failure load of the footing resting on unreinforced fill). For the case of two adjascent footings, the main interest was to evaluate the distortion between the footings when they were subjected to working conditions. The results obtained showed that, when properly specified in geometrical and mechanical terms as well as propely distributed underneath the footing, geosynthetic reinforcement can increase significantly the footing bearing capacity and reduce its settlements.