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.

Modelagem Numérica da Construção de Aterro Instrumentado na Baixada Fluminense, Rio de Janeiro.

A complexidade na previsão do comportamento de aterros sobre solos compressíveis representa um desafio para os engenheiros geotécnicos, mesmo os mais experientes. As limitações das teorias de análise e a dificuldade na seleção de parâmetros muitas vezes acarretam em estimativas de recalque incoerentes com a observação de campo. O presente trabalho tem como objetivo reproduzir a seqüência construtiva de extenso aterro, instrumentado, executado na Baixada Fluminense, Rio de Janeiro, para implantação da indústria Rio Polímeros, utilizando o programa PLAXIS. Os parâmetros geotécnicos foram definidos a partir de ensaios oedométricos, tendo sido realizado um estudo prévio sobre a qualidade das amostras. Estes parâmetros foram confrontados com a experiência local, que resume mais de 30 anos de investigações na argila mole da Baixada Fluminense, no Rio de Janeiro. Apesar da distância entre os locais de investigações, não houve diferenças significativas entre os parâmetros geotécnicos. As análises numéricas foram realizadas considerando-se diferentes hipóteses para o coeficiente de permeabilidade, de forma a reproduzir adequadamente as leituras de placa de recalque e poropressão registradas no campo. Este parâmetro teve grande influência na resposta da modelagem numérica, tendo sido obtidos bons resultados com valores de permeabilidade variando em função da profundidade.

DEVELOPMENT OF MULTI-ANCHOR EARTH RETENTION SYSTEMS.

This paper discusses two projects, the first relating to tests on 'reinforced earth' conducted on the 1. 5 m radius centrifuge at U. M. I. S. T. and the second concerning a short pilot study on the T. R. R. L concept of 'anchored earth' carried out on the 5 m radius Cambridge Geotechnical Centrifuge. The paper proposes a role for centrifugal model testing in design evaluation, whether by the designer himself, his centrification authority, a rival patent holder, or a research worker.

The modelling of soil plasticity

The modeling of the soil plasticity was discussed and it was shown that the grain breakage is an important factor of the plastic soil behaviour. A reduction of internal coefficient of friction was observed when stress-level was increased. The yield paths of all stress path tests determined by curve fitting were presented.

Seismic performance of geomembrane placed on a slope in a MSW landfill cell -A centrifuge study

Geomembranes are one of the most commonly used geosynthetics in landfill liner systems. They retain the leachate produced by the waste and prevent leakage. Geomembranes may experience harsh environmental conditions such as extreme temperatures or earthquake loading. Earthquake loading can be an extreme loading case for landfills located in seismic regions. This study, based on dynamic centrifuge testing, investigates the effects of simulated earthquake loading on the tension experienced bythe geomembrane on a landfill slope. The landfill modeled in the dynamic centrifuge test was a municipal solid waste (MSW) landfill cell with a single geomembrane-clay liner system (45° side slope and 10 m slope length). The paper shows that moderate earthquake loading (base acceleration between 0.1g to 0.2g) can result in transient increases of around 20% in geomembrane tension, with permanent tension increases of around 5%.

Centrifuge tests investigating inclined grout micro-piles as a method of liquefaction remediation for existing buildings

This paper presents a series of centrifuge tests carried out to investigate the performance of non-structural inclined micro-piles as a potential liquefaction remediation method for existing buildings. Both a single-degree-of-freedom frame structure and a two-storey, two-degree-of-freedom frame structure were used as model buildings in these tests. Centrifuge tests were carried out with and without micro-piles in the foundation soil for each structure. Results primarily from the tests with the SDOF structure are presented in this paper. It is found that the micro-piles have some beneficial effect by increasing shear strains in the soil in their vicinity and hence causing dilation in these zones. However, they also increase structural accelerations by transmitting accelerations from deep in the soil and the beneficial effects from increased dilation are outweighed by the detrimental migration of pore pressures.

The effects of pile flexibility on pile-loading in laterally spreading slopes

Piles passing through laterally spreading slopes can be subjected to considerable loads by the soil flowing past them. Many case histories have been documented of piles which suffered failure as a result of horizontal loads exerted by the flowing soil. This paper details the results of a series of dynamic centrifuge tests carried out at Cambridge University Engineering Department, to investigate the transfer of load from the spreading soil to the piles passing through it, with particular emphasis on the effective stress state of soil elements immediately upslope and downslope of the pile. This soil stress state can be calculated by virtue of instrumentation measuring both horizontal total stress and pore pressures at locations close to the upslope and downslope faces of the piles. By comparison of results obtained for both rigid and flexible piles, conclusions will be drawn as to the effects of pile flexibility on modifying the behavior of the soil-pile system.

Centrifuge modelling-based verification of response spectra design methods for some vulnerable structures

Residential RC framed structures suffered heavily during the 2001 Bhuj earthquake in Gujarat, India. These types of structures also saw severe damage in other earthquakes such as the 1999 Kocaeli earthquake in Turkey and 921 Ji-Ji earthquake in Taiwan. In this paper the seismic response of residential structures was investigated using physical modelling. Idealised soft storey and top heavy, two degrees of freedom (2DOF) portal frame structures were developed and tested on saturated and dry sand models at 25 g using the Schofield Centre 10-m Beam Centrifuge. It was possible to recreate observed field behaviour using these models. As observed in many of the recent earthquakes, soft storey structures were found to be particularly vulnerable to seismic loads. Elastic response spectra methods are often used in the design of simple portal frame structures. The seismic risk of these structures can be significantly increased due to modifications such as removal of a column or addition of heavy water tanks on the roof. The experimental data from the dynamic centrifuge tests on such soft storey or top-heavy models was used to evaluate the predictions obtained from the response spectra. Response spectra were able to predict seismic response during small to moderate intensity earthquakes, but became inaccurate during strong earthquakes and when soil structure interaction effects became important. Re-evaluation of seismic risk of such modified structures is required and time domain analyses suggested by building codes such as IBC, UBC or NEHRP may be more appropriate. © Springer 2006.