ANÁLISE NUMÉRICA DE UMA ESTRUTURA ANCORADA E GRAMPEADA BEM INSTRUMENTADA EM SOLOS COM CAMADAS RELIQUIARES
Documento
Informações da Dissertação
Título
ANÁLISE NUMÉRICA DE UMA ESTRUTURA ANCORADA E GRAMPEADA BEM INSTRUMENTADA EM SOLOS COM CAMADAS RELIQUIARES
Autor
Hitattieny Araújo Vieira
Resumo
O intemperismo produziu camadas de solo com propriedades variáveis, com apenas alguns milímetros de espessura, resultando em comportamento macroscopicamente anisotrópico ao longo de uma falha na cidade de Niterói, região metropolitana do Rio de Janeiro, Brasil. Investigações realizadas durante a construção das estruturas de contenção identificaram camadas fracas quase ortogonais à face da escavação, com ângulos de inclinação entre 58° e 70°. Este estudo apresenta uma análise numérica de uma estrutura de contenção ancorada e grampeada, instrumentada em campo, construída nessa região. Duas seções instrumentadas foram modeladas com base em dados geométricos, estratigráficos e geotécnicos obtidos em campo. As análises consideraram dois procedimentos distintos de escavação, representando os limites superior e inferior do desempenho observado. Os resultados numéricos foram comparados com medições de deslocamentos laterais obtidas por quatro inclinômetros e com deformações medidas ao longo dos grampos. As simulações reproduziram satisfatoriamente as respostas observadas em ambas as seções, utilizando um conjunto consistente de parâmetros e condições de contorno. Em contraste com estudos anteriores, a escavação incremental em nichos de pequena largura induziu forças máximas de tração superiores às observadas na escavação total. Esse comportamento foi associado à maior coesão do solo residual jovem, combinada à sobrecarga imposta pela parede ancorada, evidenciando a influência das propriedades do solo e do procedimento executivo no desempenho da estrutura. Os resultados contribuem para a compreensão da interação entre solos tropicais estratificados e elementos de estabilização, oferecendo fundamentos técnicos para o aprimoramento de metodologias de projeto em condições geológicas complexas.
Abstract
Weathering produced soil layers with variable properties, only a few millimeters thick, resulting in macroscopically anisotropic behavior along a fault in the city of Niterói, Rio de Janeiro metropolitan area, Brazil. Investigations conducted during the construction of the retaining structures identified weak layers nearly orthogonal to the excavation face, with dip angles ranging from 58° to 70°. This study presents a numerical analysis of an anchored and nailed retaining structure, field-instrumented and constructed in this region. Two instrumented sections were modeled based on geometric, stratigraphic, and geotechnical data obtained from field investigations. The analyses considered two distinct excavation procedures, representing the upper and lower bounds of the observed performance. Numerical results were compared with field measurements of lateral displacements obtained from four inclinometers and with strain measurements recorded along the soil nails. The simulations satisfactorily reproduced the observed responses in both sections using a consistent set of input parameters and boundary conditions. In contrast to previous studies, small-width incremental excavation induced higher maximum tensile forces in the nails than full-level excavation. This behavior was attributed to the higher cohesion of the young residual soil combined with the surcharge imposed by the anchored wall, highlighting the influence of soil properties and construction procedure on structural performance. The findings contribute to the understanding of the interaction between stratified tropical soils and stabilization elements, providing technical foundations for improving design methodologies under similar complex geological conditions.
Ano
2025
Orientadores
Maurício Ehrlich | Seyedhamed Mirmoradi
Anexos
-
Hitattieny Araujo Vieira, Msc, 2025