ANÁLISES Determinísticas e Probabilísticas de Estabilidade em Aterros Sobre Solos de Baixa Consistência

Nome: Gabriela Alves Moreira Dutra Radinz
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 12/07/2018
Orientador:

Nomeordem decrescente Papel
Patrício José Moreira Pires Orientador

Banca:

Nomeordem decrescente Papel
Bruno Teixeira Dantas Examinador Interno
Patrício José Moreira Pires Orientador
Romulo Castello Henriques Ribeiro Coorientador
Wagner Nahas Ribeiro Examinador Externo

Resumo: A expansão dos centros urbanos para áreas até então inabitáveis, que por vezes concentram regiões de solo com baixa consistência, demandam estudos adicionais aos praticados na engenharia geotécnica brasileira. A necessidade de aterro e consequentemente análises de estabilidade e ensaios de campo e laboratório, envolvem inúmeras incertezas, que podem ser racionalizadas por meio de métodos probabilísticos. Lemos (2014) estudou a obtenção do parâmetro de resistência não drenada de solo de baixa consistência por meio de ensaios de campo e laboratório, além da realização de ensaios de caracterização, em uma camada de argila marinha mole localizada na região metropolitana da Grande Vitória . A partir dos resultados destes ensaios, com o auxílio do software Slope/W, foi calculada a altura para um aterro simples, sobre o solo de fundação supracitado para o fator de segurança de 1,5, resultando em 0,50 metros de altura. A partir do modelo geotécnico estabelecido no mesmo estudo, foi verificada a influência do ensaio na obtenção dos valores de resistência não drenada e peso específico total, e a consequência no cálculo de fatores de segurança determinísticos e índices de confiabilidade (β). Verificou-se também o efeito do modelo geotécnico, consideração de estratificações ou solo único; a restrição do uso dos dados baseada no refinamento e comparações de Lemos (2014); além da escolha do método de cálculo determinístico: Morgenstern e Price (M-P), Janbu e Bishop. Para estimar índices de confiabilidade foram utilizados os métodos de Segundo Momento de Primeira Ordem (FOSM), Simulação de Monte Carlo (SMC) e Estimativas Pontuais (EP). Por fim, com o auxílio do método FOSM, identificou-se o parâmetro geotécnico que mais contribuiu para a variância da probabilidade de ruptura. Foi observado que em geral, métodos que levam a menores FS, geram maiores probabilidades de ruptura. Além disso, ensaios de campo resultaram em maiores probabilidades de ruína, pois o cálculo de probabilidade foi significativamente influenciado pela variabilidade dos parâmetros geotécnicos. Realizar tratamento prévio dos dados, para eliminar possíveis ruídos, altera significativamente a probabilidade de ruína. Em geral, os métodos aproximados, FOSM e EP, levam a maiores probabilidades de ruptura, se comparado à SMC. Ao se considerar os valores de resistência não drenada variando com a profundidade, na camada do solo de fundação em estudo, nota-se uma redução na probabilidade de ruptura, se comparado ao caso de solo único, sendo essa última consideração possivelmente conservativa. A variação do valor do peso específico total ocasionou probabilidades de ruptura praticamente nulas para todos os métodos de cálculo. Como contribuição final desta pesquisa, é possível afirmar que as análises de confiabilidade relativas são uma excelente ferramenta para suplementar os resultados calculados por métodos determinísticos. O aumento do estudo e obtenção destes índices irá contribuir para a aceitação e divulgação do uso de probabilidade e estatística aplicada à geotecnia, de modo a ajudar a definir valores admissíveis de β para diversas situações.

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