Contribuição à confiabilidade de estacas tipo raiz através de um estudo de provas de carga estáticas com aplicação da teoria bayesiana.

Atualmente, o assunto de segurança em fundações tem despertado a atenção de diversos pesquisadores. Muitos entendem ser ultrapassada a utilização, pura e simples, de fatores de segurança em obras geotécnicas. O tratamento determinístico nos projetos de fundações não corresponde às variações e incertezas geradas em todo o processo de investigação do subsolo e processo executivo da fundação, sendo ainda o projeto de fundações um fim de linha de uma longa fila de disciplinas que a precedem e que geram também incertezas nas informações de esforços de suas estruturas e solicitações nas fundações. Porém, são as fundações as primeiras a serem executadas em qualquer obra civil. Este aspecto tem levado à necessidade crescente de verificar também a probabilidade de ruína da fundação por meio da chamada análise de confiabilidade. Com o objetivo de contribuir com a discussão sobre o emprego da análise de confiabilidade, as orientações da norma e o aprimoramento de modelos de cálculo, esta dissertação apresenta, através da aplicação em um estudo de caso, os diferentes aspectos de segurança abordados em projetos de fundações. Procura-se destacar dois tipos básicos de incertezas: aquelas inerentes à variabilidade espacial das propriedades do solo e as decorrentes do modelo de cálculo. Nesta pesquisa são procedidas inicialmente as extrapolações das curvas das provas de carga, que resultarão nos valores da função de Verossimilhança, para a atualização por Bayes. Numa segunda etapa se procede à estimativa da capacidade de carga a priori por alguns métodos consagrados e amplamente utilizados no Brasil. A atualização da estimativa da capacidade de carga é, a seguir, realizada através da metodologia de Bayes, sendo esta uma aplicação de conceitos da probabilidade condicional. A ideia de se proceder a estas duas alternativas de análise à priori foi norteada por duas motivações distintas: i) contribuir para a prática, pelo procedimento de combinação de informações num caso real bem documentado, conforme proposto por Vrouwenvelder (1992) e ii) motivar discussão de opiniões polêmicas de engenheiros de fundações brasileiros em relação à adoção de um fator de segurança inferior a 2 no caso de provas de carga especificadas na fase de projeto.

Safety is a subject of great interest in foundation engineering researches, mainly in recent times. Most researchers understand that the simple utilization of safety factor represents an outdated approach for geotechnical designs. The deterministic treatment does not include the uncertainties due to the construction process being the foundation the last step of the design. This aspect has led to the increasing necessity to also verify the risk of the foundation collapse by means of a reliability analysis. The present research aims at contributing to the discussion of the reliability analysis, based on the Brazilian Code rules and the recent developments of predictive methods for pile capacity estimations through a case study using root piles. Two types of uncertainties are studied: that related to soil variability and that from the estimation model. The pile ultimate soil resistance is initially extrapolated by different methods as the maximum likelihood function for using Bayes update. Then the a priori estimation is obtained. Finally, the updating is performed using Bayes method. Two a priori estimation are considered in order to contribute to the open discussions posed by some specialized Brazilian engineers and researchers on risk analysis in foundation engineering. The main idea to consider two distinct a priori estimate was based on two motivations: i) to contribute to the practice in combining information from a documented case as proposed by Vrouwenvelder (1992) and ii) to motivate discussion about the polemic arguments from foundation engineering in Brazil related do the adoption of safety factors below 2 in case of pile tests specified during foundation design.