Dimensionamento de uma estrutura de contenção de terras flexível com vários níveis de apoio

O presente trabalho, no âmbito de projeto final de curso de metrado em Engenharia da Construção, teve como objetivo o estudo do comportamento de estruturas de suporte de terras flexíveis multi-apoiadas (com diferentes tipos de apoio) para dois tipos solos homogéneos. Recorreu-se às teorias clássicas, como a de Rankine, desenvolvidas para estruturas de suporte de terras rígidas. Às teorias semi-empíricas de Terzaghi & Peck que culminaram nos diagramas de Terzaghi & Peck. Apesar de os digramas de Terzaghi & Peck serem diagramas de pressões de terras a usar em estruturas de suporte de terras flexíveis, apresentam algumas limitações importantes, como a sua aplicação apenas em solos heterogéneos, com presença ou não de níveis freáticos, e sem fornecer distribuição das pressões de terras na zona passiva (zona enterrada). Como na atualidade os modelos de elementos finitos permitem simular de modo muito mais rigoroso os problemas da engenharia. O presente trabalho esteve focado em analisar um caso prático em diferentes solos e com diferentes tipos de apoios. Será estudado mediante os métodos analíticos usando as teorias clássicas e posteriormente métodos numéricos (com diferentes programas de cálculo). Finalmente serão comparados os resultados obtidos mediante os diferentes métodos usados. As estruturas foram inicialmente pré-dimensionadas usando os métodos clássicos. Assim foram usados os diagramas de pressões de terras de Terzaghi & Peck para a zona ativa (zona em escavação) e a teoria de Rankine para conhecer as pressões de terras na zona enterrada da cortina (parede moldada) e recorrendo ao software Ftool para a obtenção dos parâmetros de dimensionamento de estruturas de suporte de terras objeto de estudo. Posteriormente utilizaram-se os programas de cálculo automático CYPE 2015 k, e o programa de cálculo de elementos finitos PLAXIS Introductory 2010. Estes programas permitem simular o faseamento construtivo do muro. Para estudar a influência de algúns parâmetros no comportamento da Resumo IV cortina o estudo foi realizado com dois solos distintos, um solo argiloso mole e um solo arenoso denso. Assim como para dois tipos de apoios distintos, ancoragens ativas e escoras passivas. Foram analisados diferentes parâmetros na estrutura de suporte; pressões horizontais das terras, deslocamentos horizontais, esforço axial, transverso e momento fletor.

The present work, as master’s degree final project in Construction Engineering, was intended to study the behavior of flexible multi-propped earth retaining structures (using two types of propping methods) through two types of homogeneous soils without phreatic level Classical theories were used, such as Rankine’s, developed for rigid earth retaining structures- and also were used the semi-empirical theories of Terzaghi & Peck which culminated with Terzaghi & Peck’s diagrams. Although Terzaghi & Peck’s diagrams are used as earth pressure diagrams for flexible retaining earth structures, still show some important limitations, such as their suitability for being applied only in heterogeneous soils, in presence or absence of phreatic level and without giving any passive earth pressures distributions in the passive zone (buried zone). At present, the finite element models allow to simulate in more rigorous way the cases studied in physical tests on a small scale. Therefore this investigation is focused on generating a model that will be studied by analytical methods using the classical theories and with numerical methods (with different calculus software) afterwards. Finally, comparing these results obtained with the various methods used. The structures were initially designed by the use of classical methods. Also were used Terzaghi & Peck’s earth pressures diagrams in the active zone (excavation area) while Rankine’s theory was used to identify earth pressures in the buried zone of the wall and using Ftool software for obtaining the designing parameters of an earth retaining wall that were meant to be studied. Later on, some commercial calculus software were used such as CYPE 2015 k and PLAXIS Introductory 2010. These programs allow simulating wall construction phases. In order to identify the influence of some parameters in the wall behavior, the investigation was performed in two different soil types (soft clay and dense sandy soils) and for two types of propping methods (prestressed anchors and struts).