Efeito do espaçamento entre reforços no comportamento de protótipos de muros de solos finos reforçados com geossintéticos
| dc.contributor.advisor1 | Portelinha, Fernando Henrique Martins | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/0791082339645058 | |
| dc.contributor.advisor1orcid | https://orcid.org/0000-0002-7481-7406 | |
| dc.contributor.author | Rocha, Paulo Eduardo Oliveira da | |
| dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/8444200487723485 | |
| dc.contributor.authororcid | https://orcid.org/0009-0002-6310-6139 | |
| dc.contributor.referee | Barros, Pérsio Leister de Almeida | |
| dc.contributor.referee | Lodi, Paulo Cesar | |
| dc.contributor.refereeLattes | http://lattes.cnpq.br/8144349102368885 | |
| dc.contributor.refereeLattes | http://lattes.cnpq.br/1120844604445962 | |
| dc.contributor.refereeorcid | https://orcid.org/0000-0001-9905-0339 | |
| dc.contributor.refereeorcid | https://orcid.org/0000-0001-8857-1710 | |
| dc.date.accessioned | 2026-08-10T14:00:41Z | |
| dc.date.issued | 2026-03-20 | |
| dc.description.abstract | Among the different types of retaining walls used to gain area through structured embankments, Geosynthetic-Reinforced Soil Structures stand out, due to their high productivity, flexibility, resilience, attractive costs and architectural possibilities. Although these structures are constantly evolving, some aspects of their design are little explored, such as the relationship between the deformability of these structures when designed with reduced vertical spacing, more precisely in projects using cohesive fine soils and geogrids. To demonstrate that smaller vertical spacings result in more homogeneous structures, with a lower level of load acting in the connection of the reinforcements with the face, enabling the construction of retaining walls with smaller displacements, even with embankments composed of fine and cohesive soils, the instrumented construction of 2 full-scale prototypes, with 2 m in height, was carried out with embankment formed by fine soil, with cohesion of 33.2 kPa at optimum humidity, instrumented with tell-tales, and face displacement meters. The two prototypes were designed with the same sum of final reinforcement strength, with Wall 01 built with 6 geogrids of 20 kN/m, spaced every 30 cm, and Wall 2 with 3 geogrids of 40 kN/m spaced every 60 cm. The structures were subjected to overloads of 20 to 120 kPa, and later had their massif flooded by an artificial rain system, in order to reduce the apparent cohesion and evaluate the mechanical response of the structure in such condition. In the central region of the prototypes, with 120 cm in height, the structures showed face displacements towards the embankment, with Wall 01, presenting values 55% lower than Wall 02, and at the top of the structures, where the walls suffered displacements outside the reinforced zone, Wall 01 presented face displacements 33% smaller than Wall 02, demonstrating the greater efficiency of the system with a greater number of geogrids. The wetting of the structures promoted the external displacement of the faces out of the reinforced soil body in all elevations, being more preponderant at the top of the structure. The reinforcements of Wall 01 showed maximum deformations on a strip that crossed the entire massif, similar to the Rankine rupture surface, and Wall 02 presented maximum deformations in the region of its face, indicating a higher level of stress in this area, considered critical for structures in reinforced soil. The comparison between the stresses mobilized in the reinforcements and the method of calculation of rupture proposed in the work, converged only in the analysis of the dry phase of Wall 01, while in the other conditions the mobilized stresses were much lower than those estimated by the calculation method. After overload of 120 kPa, the tensile strength of the central geogrid of Wall 02 presented mobilized stress values close to those determined by the proposed calculation method, however, the other geogrids of both Walls presented dispersed values. The displacement prediction method of GRS resulted in values exactly equal to those obtained by the instrumentation of the Walls. The results showed that under normal humidity conditions, for the same sum of resistances, the use of smaller vertical spacings between reinforcements was able to promote a reduction in face displacements, and consequently enable the construction of more rigid and homogeneous structures. | eng |
| dc.description.resumo | Dentre os diferentes tipos de contenção utilizadas para o ganho de área através de aterros estruturados, destacam-se as Estruturas em Solo Reforçado com Geossintéticos, devido à sua alta produtividade, flexibilidade, resiliência, custos atrativos e possibilidades arquitetônicas. Embora estas estruturas se apresentem em constante evolução, alguns aspectos de seu dimensionamento são poucos explorados, caso da relação da deformabilidade dessas estruturas quando projetadas com espaçamentos verticais reduzidos, mais precisamente em projetos com uso de solos finos coesivos e geogrelhas. Para demonstrar que menores espaçamentos verticais resultam em estruturas mais homogêneas, com um menor nível de carga atuante na conexão dos reforços com a face, possibilitando a construção de muros de arrimo com menores deslocamentos, mesmo com aterros compostos por solos finos e coesivos, foi realizada a construção instrumentada de 2 protótipos em escala real, com 2 m de altura, com aterro formado por solo fino, com coesão de 33,2 kPa na umidade ótima, instrumentadas com extensores mecânicos, e medidores de deslocamento de face. Os dois protótipos foram idealizados com uma mesma soma de resistência à tração de reforços, com o Muro 01 construído com 6 geogrelhas de 20 kN/m, espaçadas a cada 30 cm, e o Muro 2 com 3 geogrelhas de 40 kN/m espaçadas a cada 60 cm. As estruturas foram submetidas a sobrecargas de 20 até 120 kPa, e posteriormente tiveram seu maciço inundado por sistema de chuva artificial, de forma a reduzir a coesão aparente e avaliar a resposta mecânica da estrutura em tal condição. Na região central dos protótipos, na cota 120 cm, as estruturas apresentaram deslocamentos de face em direção ao aterro, com o Muro 01, apresentando valores 55% menores que o Muro 02, e no topo das estruturas, onde os muros sofreram deslocamentos para fora da zona reforçada, o Muro 01 apresentou deslocamentos de face 33% menores que o Muro 02, demonstrando a maior eficiência do sistema com maior número de geogrelhas. O umedecimento das estruturas promoveu o deslocamento externo das faces para fora do corpo do solo reforçado em todas as cotas, sendo mais preponderantes no topo da estrutura. Os reforços do Muro 01, apresentaram deformações máximas sobre uma faixa que atravessava todo o maciço, similar a superfície de ruptura de Rankine, e o Muro 02 apresentou deformações máximas na região de sua face, indicando um maior nível de tensão nessa área, considerada crítica para estruturas em solo reforçado. O comparativo entre as tensões mobilizadas nos reforços e o método de cálculo de ruptura proposto no trabalho, convergiram apenas na análise da fase seca do Muro 01, enquanto que nas demais condições as tensões mobilizadas foram bastante inferiores às estimadas pelo método de cálculo. Após sobrecarga de 120 kPa, a resistência à tração da geogrelha central do Muro 02 apresentou valores de tensão mobilizada próximos aos determinados pelo método de cálculo proposto, porém, as demais geogrelhas de ambos os Muros apresentaram valores dispersos. O método de previsão de deslocamentos GRS resultou em valores exatamente iguais aos obtidos pela instrumentação dos Muros. Os resultados mostraram que em condições normais de umidade, para uma mesma soma de resistências, a utilização de menores espaçamentos verticais entre reforços, foi capaz de promover redução de deslocamentos de face, e consequentemente possibilitar a construção de estruturas mais rígidas e homogêneas. | por |
| dc.description.sponsorship | Não recebi financiamento | |
| dc.identifier.citation | ROCHA, Paulo Eduardo Oliveira da. Efeito do espaçamento entre reforços no comportamento de protótipos de muros de solos finos reforçados com geossintéticos. 2026. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Federal de São Carlos, Campus São Carlos, 2026. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/24476. | * |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.14289/24476 | |
| dc.language.iso | por | |
| dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | |
| dc.publisher.address | Campus São Carlos | |
| dc.publisher.center | Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia - CCET | |
| dc.publisher.initials | UFSCar | |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil - PPGECiv | |
| dc.rights.uri | https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/ | |
| dc.subject | Contenção | por |
| dc.subject | Solo Reforçado | por |
| dc.subject | Geossintético | por |
| dc.subject | Geogrelha | por |
| dc.subject | Solos finos | por |
| dc.subject | Retaining Wall | eng |
| dc.subject | MSEW | eng |
| dc.subject | Geosynthetics | eng |
| dc.subject | Geogrid | eng |
| dc.subject | Cohesive Soil | eng |
| dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::GEOTECNICA | |
| dc.subject.ods | 9. Indústria, Inovação e Infraestrutura | |
| dc.title | Efeito do espaçamento entre reforços no comportamento de protótipos de muros de solos finos reforçados com geossintéticos | por |
| dc.title.alternative | Effect of reinforcement spacing on the behavior of full-scale prototypes of geosynthetic-reinforced fine-soil retaining walls | eng |
| dc.type | Dissertação |
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