Behavior of piled raft systems founded on soft consolidating soils via numerical methodologies

Abstract

Neste trabalho, um modelo numérico 3D foi desenvolvido em um software baseado no Método dos Elementos Finitos, utilizando os resultados obtidos em um modelo geotécnico em centrífuga de um sistema de radier estaqueado fundado em solo submetido à subsidência regional. O modelo numérico foi calibrado para uma configuração inicial de 9 estacas distribuídas no centro do radier. Os parâmetros do solo foram obtidos, calibrados e validados para o Hardening Soil Model com base em resultados laboratoriais de ensaios triaxiais e de consolidação. Além disso, outros testes laboratoriais foram realizados em uma centrífuga que permitiu obter os parâmetros de resistência da fundação estudada. O modelo numérico desenvolvido reproduziu satisfatoriamente os deslocamentos de consolidação do solo e da fundação decorrentes, não só da carga de serviço estrutural, mas também do rebaixamento da pressão dos poros. Para distribuição de carga em estacas e radier, o modelo reproduz com boa concordância o comportamento da fundação apenas para a carga de serviço estrutural, para rebaixamento de poropressão foi necessário realizar alguns ajustes na resistência de eixo e base dos elementos de estacas embutidos. O modelo desenvolvido permitiu identificar os parâmetros mais sensíveis para este tipo de simulação, definir os tipos e etapas de análise que melhor se ajustavam ao modelo físico e obter resultados adicionais aos medidos no modelo físico, por exemplo, o distribuição de carga axial desenvolvida ao longo das estacas e, portanto, a magnitude do atrito negativo da pele, que é uma carga importante que deve ser considerada para a revisão da segurança estrutural de fundações em estacas submetidas a essas condições complexas. Este modelo foi utilizado para realizar uma análise paramétrica que permitiu avaliar a influência de características geométricas como espaçamento, comprimento e esbeltez das estacas nos sistemas de radier estaqueado. Com a avaliação desses resultados, algumas correlações são apresentadas para estimar o atrito negativo dessas características.