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Artigos da
Revista 108 Novembro
2006 |
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MODELOS DE ELEMENTOS DISCRETOS NA ANÁLISE À ROTURA DE FUNDAÇÕES DE
BARRAGENS DE BETÃO – UM MODELO CONSTITUTIVO DE DESCONTINUIDADE COM
ENFRAQUECIMENTO |
Ricardo Pontes Resende José
Vieira de Lemos |
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ESTUDO NUMÉRICO DE PROBLEMAS DE ESTABILIDADE AXISSIMÉTRICOS EM
GEOTECNIA VIA ANÁLISE LIMITE |
Wagner Nahas Ribeiro Luiz Gonzaga de Araújo Christianne
de Lyra Nogueira |
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COMPORTAMENTO DE ESTACAS PRÉ-MOLDADAS E ESCAVADAS, INSTRUMENTADAS, EM
SOLO NÃO SATURADO. A EXPERIÊNCIA DO CAMPO EXPERIMENTAL DA UNICAMP – CAMPINAS |
Paulo José Rocha de Albuquerque David de Carvalho Cláudio Vidrih Ferreira Ademar da Silva
Lobo |
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UM EQUIPAMENTO PARA REALIZAÇÃO DE ENSAIOS LABORATORIAIS DE ABRASÃO DE
GEOSSINTÉTICOS |
André Pinto M. Lurdes Lopes |
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PROBABILIDADE CONDICIONAL BAYESIANA NA ANÁLISE DE
MOVIMENTOS DE MASSA |
Paulo César
de Araújo Paulina
Setti Riedel |
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MOBILIZAÇÃO
DA RESISTÊNCIA AO ARRANQUE DE GEOGRELHAS |
Ana Cristina C. F. Sieira Alberto S. F. J. Sayão Denise M. S. Gerscovich |
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Critério de aceitação/rejeição de soldaduras
por TERMOfusão de geomembranas em PEAD: a importância da temperatura de
ensaio |
Maria da Graça Dias Alfaro Lopes Carla Maria
Duarte Silva Costa |
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Comportamento de Camadas de Confinamento
submetidas ao contato com rejeitos de Pirita |
Alexandre Knop Rodrigo
Caberlon Cruz Karla
Salvagni Heineck Nilo Cesar Consoli |
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AVALIAÇÃO DO POTENCIAL DE LIQUEFAÇÃO ESTÁTICA DE REJEITOS DE MINERAÇÃO |
Eleonardo Lucas Pereira Romero César Gomes Luís Fernando Martins Ribeiro |
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AVALIAÇÃO DA FIABILIDADE DOS ENSAIOS DE LABORATÓRIO NA PREVISÃO DA
DANIFICAÇÃO DURANTE A INSTALAÇÃO IN
SITU DE GEOSSINTÉTICOS |
Margarida
P. Lopes M.
Lurdes Lopes Miguel
Paula |
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CARTAS DE RISCO DE ESCORREGAMENTOS E PLANOS DE SEGURO NO BRASIL: UM
ENSAIO EM CARAGUATATUBA (SP) |
Oswaldo Augusto Filho |
MODELOS DE ELEMENTOS DISCRETOS NA ANÁLISE À ROTURA DE FUNDAÇÕES DE BARRAGENS DE BETÃO – UM MODELO CONSTITUTIVO DE DESCONTINUIDADE COM ENFRAQUECIMENTO
Discrete
element models applied to failure analysis of concrete dams’ foundations – a
new discontinuity constitutive model
Ricardo Pontes Resende
José Vieira de Lemos
RESUMO –
Apresenta-se um modelo constitutivo para superfícies de descontinuidades, com o
objectivo de melhorar a avaliação da segurança estrutural de barragens de betão
para cenários de rotura envolvendo a fundação. O modelo considera o
enfraquecimento da coesão e da resistência à tracção das descontinuidades, de
modo a ter em conta a degradação que ocorre nas juntas com coesão e resistência
à tracção (betão-rocha e betão-betão) e nas superfícies de menor resistência
existentes nos maciços de fundação. O modelo constitutivo foi inserido num
programa de elementos discretos. Faz-se uma comparação com resultados
experimentais de ensaios de vigas de betão com descontinuidade a meio vão.
Apresenta-se ainda a aplicação ao estudo da rotura de uma barragem abóbada com
uma falha na fundação, considerando a subida do nível de água e um deslizamento
na falha.
SYNOPSIS – A numerical model based on the discrete element
method is presented, for the study of dam foundations in rock masses. A
constitutive model for discontinuities was developed, which takes into account
the softening of the cohesive component of shear strength and of the tensile
strength. The field of application of the present model comprises studies of
rock engineering structures that require a representation of the behavior of
joints and interfaces, including deterioration and failure processes, namely
concrete-rock interfaces, concrete lift joints in dams, and the propagation of
non-persistent joints in rock masses. The constitutive model for joints was
implemented in the discrete element programme 3DEC. A comparison with results
of laboratory tests of fracture of a concrete beam showed a good agreement
between numerical and experimental data. The model was also applied to the
study of the safety of a concrete arch dam, for a failure scenario involving
rising of the water level and sliding on a fault in the rock mass.
ESTUDO NUMÉRICO DE PROBLEMAS DE ESTABILIDADE AXISSIMÉTRICOS EM GEOTECNIA VIA ANÁLISE LIMITE
Numerical
study of axisymmetric stability problems in geotechnical engineering by limit
analysis
Wagner Nahas Ribeiro
Luiz Gonzaga de Araújo
Christianne de Lyra Nogueira
RESUMO – Este artigo apresenta uma formulação numérica mista de
análise limite, baseada no método dos elementos finitos (MEF), para problemas
de estabilidade axissimétricos em geotecnia. O problema de programação
matemática resultante é tratado por métodos não lineares. O solo pode ser
modelado como meio contínuo ou reforçado. Para discretização do contínuo são
empregados elementos quadrilaterais de 4 nós. As interfaces (solo-estrutura e
solo-reforço) podem ser modeladas através de elementos de interface sem
espessura de 4 nós. O reforço pode ser discretizado através de elementos
especiais, sem espessura, de 2 nós. O solo e as interfaces são idealizados como
materiais rígido-plásticos perfeitos, na hipótese de validade da teoria
plasticidade associada. Para o solo é empregado o critério de escoamento de
Mohr-Coulomb e a condição de escoamento das interfaces é descrita pelo critério
de Coulomb. Os exemplos estudados pela implementação numérica realizada
(fundação superficial em solo homogêneo ou reforçado, escavação circular e
estaca sujeita à tração) mostram um desempenho adequado da metodologia
apresentada no trabalho para a solução de problemas axissimétricos de
Engenharia Geotécnica.
SYNOPSIS – This work presents a mixed formulation for
limit analysis using the finite element method (FEM) to solve stability
problems in geotechnical engineering under axisymmetric conditions, where the
obtained mathematical programming problem is treated by non linear methods.The soil can be
modeled as continuous or reinforced medium. The continuum is discretized using
4-node quadrilateral elements. The interfaces (soil-structure and
soil-reinforcement) can be modeled using 4-node zero-thickness elements. The
reinforcement can be discretized through special 2-node elements, without
thickness. The soil and the interfaces are idealized as perfect rigid-plastic
materials and the associated rule of plasticity is obeyed. For the soil
description, the Mohr-Coulomb yield criterion is used. The yield condition for
the interfaces is described by the Coulomb criterion. The examples studied by
the numerical implementation (shallow footing in homogeneous or reinforced
soil, circular excavation and pile under traction) reveal a relevant
performance of the methodology presented in this paper for the solution of geotechnical
problems under axisymmetric conditions.
COMPORTAMENTO DE ESTACAS PRÉ - MOLDADAS E ESCAVADAS, INSTRUMENTADAS, EM
SOLO NÃO SATURADO. A
EXPERIÊNCIA DO CAMPO EXPERIMENTAL DA UNICAMP –
Behavior of precast and bored piles, instrumented, in unsatured soil. The experience of the experimental site at Unicamp - Campinas
Paulo José Rocha de
Albuquerque
David de Carvalho
Cláudio Vidrih
Ferreira
Ademar da Silva Lobo
RESUMO – O objetivo
deste trabalho é analisar, através de resultados obtidos em provas de carga do
tipo lenta, o comportamento de uma estaca pré-moldada e de três escavadas a
trado mecânico, instrumentadas ao longo do fuste, implantadas em um solo de
diabásio, não saturado, característico da região de Campinas (Estado de São
Paulo) e outras regiões sul-sudeste do Brasil. Foram realizadas provas de carga
estática e dinâmica em uma estaca pré-moldada (L=14,0m e f=0,18m) e provas de carga estática em três estacas
escavadas (L=12,0m e f=0,40m), todas instrumentadas com extensômetros elétricos
(strain-gages) ao longo do fuste, com a finalidade de se obter as parcelas de
carga resistida ao longo do fuste e pela ponta. Os ensaios foram realizados no
Campo Experimental de Mecânica dos Solos e Fundações da Unicamp, cujo subsolo é
constituído por uma primeira camada (0 a 6m) de argila silto-arenosa,
colapsível, sobrejacente a uma outra camada (6 a 18m) de silte argilo-arenoso
(residual). O nível d’água não é encontrado até 17m. O subsolo do local já foi
estudado em diversas pesquisas anteriores, através da realização de ensaios de
campo e ensaios laboratoriais, sendo que os dados disponíveis possibilitam o
enriquecimento das análises efetuadas. É feita uma comparação entre o
comportamento dos dois tipos de estacas. São analisadas também a aplicabilidade
de fórmulas de previsão da carga de ruptura para esses tipos de estacas. É
apresentada uma metodologia de determinação da resistência lateral de estacas a
partir de dados obtidos em Sondagem de Simples Reconhecimento (SPT) com leitura
do torque.
SYNOPSIS – This
paper aims to analyze, through the obtained results in slow load tests, by
instrumentation in the extent of the shaft, the behavior of driven and bored
piles in a unsaturated diabasic residual soil, typically found in the region of
UM EQUIPAMENTO PARA REALIZAÇÃO DE ENSAIOS LABORATORIAIS DE ABRASÃO DE GEOSSINTÉTICOS
An equipment to perform laboratorial abrasion
tests of geosynthetics
André Pinto
M. Lurdes Lopes
RESUMO – Neste
trabalho descreve-se um equipamento de ensaio laboratorial de abrasão de
geossintéticos, desenvolvido de acordo a EN ISO 13427 (1998): "Geotextiles
and geotextile-related products – Abrasion damage simulation", norma que
actualmente tem de ser seguida nos países pertencentes ao CEN (como é o caso de
Portugal) para avaliar a abrasão de geossintéticos. De seguida refere-se o
material ensaiado e os procedimentos de ensaios de tracção-elongação e de
abrasão. Os resultados dos ensaios são apresentados e analisados. Finalmente,
são retiradas conclusões relativas á eficácia do equipamento desenvolvido na
simulação da abrasão induzida aos geossintéticos em obras ferroviárias.
ABSTRACT – This work
describes an abrasion apparatus to perform laboratorial tests with
geosynthetics developed in accordance to EN ISO 13427 (1998):"Geotextiles
and geotextile-related products – Abrasion damage simulation", standard
that must be followed in all CEN countries (as
PROBABILIDADE
CONDICIONAL BAYESIANA NA ANÁLISE DE
MOVIMENTOS DE MASSA
Bayesian conditional probability to the analisys of mass movements
Paulo César de Araújo
Paulina Setti Riedel
RESUMO –
Através de técnica denominada aproximação bayesiana, este trabalho apresenta
uma modelagem sobre parâmetros considerados importantes na análise de
suscetibilidade a movimentos de massa, especificamente escorregamentos
translacionais e corridas de massa a eles associados, com aplicação no
Município de São Sebastião , estado de São Paulo, Brasil. A modelagem bayesiana
é baseada em dados, ou seja, os parâmetros utilizados na análise são estimados
através da avaliação dos relacionamentos espaciais entre ocorrências e
condicionantes, aqui considerados como evidências. Foi utilizada a modelagem
Pesos de Evidência (“Weights of evidence”), que possibilitou a
combinação de várias evidências do processo, representadas por mapas, através
de formulação log-linear das regras de Bayes. Um preceito importante do método
é a exigência de independência condicional entre as evidências, medida através
dos testes estatísticos do qui-quadrado e do teste global. O mapa final de
suscetibilidade produzido mostra a probabilidade de ocorrência dos processos
considerados, bem como o erro associado.
SYNOPSIS – This paper presents a Bayesian spatial modeling using parameters
considered important for the analysis of susceptibility to, and occurrence of,
mass movements, specifically shallow landslides, and the associated debris
flows, applied in a section of the city of
MOBILIZAÇÃO DA
RESISTÊNCIA AO ARRANQUE DE GEOGRELHAS
Mobilization
of pullout resistance of geogrids
Ana Cristina C. F. Sieira
Alberto S. F. J. Sayão
RESUMO – Neste trabalho, são
apresentados e discutidos os resultados de ensaios de arranque, executados em 3
tipos de geogrelhas, os quais apresentam características físicas e mecânicas
(rigidez e resistência à tracção) distintas. As geogrelhas foram instrumentadas
com medidores de deslocamento horizontal (tell-tails) e de
deformação (strain-gages),
instalados em diferentes posições ao longo do seu comprimento. Em todos os
ensaios, utilizou-se um solo arenoso. As curvas de carga vs deslocamento mostraram-se sensíveis ao
grau de confinamento. A geogrelha bi-orientada apresentou a melhor interação
com o solo ensaiado, apesar de não possuir a maior resistência e rigidez à
tracção. A distribuição dos esforços de tracção na rotura, ao longo do
comprimento da grelha, indica uma influência significativa da metodologia de
ensaio e, em particular, do sistema de fixação da geogrelha na garra de
arranque.
ABSTRACT – This paper presents the results of pullout tests
carried out on 3 types of geogrids, which show distinct physical and mechanical
characteristics (stiffness and strength). The geogrids were instrumented with
horizontal displacement gages (tell-tails)
and strain-gages, placed on different positions along the geogrid´s
length. In all tests, a sandy soil has been used. The load vs displacement curves revealed a significant influence of the
confining level. The bi-directional grid showed the best interaction with the
confining soil, despite of not exhibiting the larger value of tensional
strength or stiffness. The distribution of tension loads at failure, along the
grid length, indicates a significant influence of the test methodology and
particularly of the fixing system for the geogrid on the pullout tension grip
bar.
Critério
de aceitação/rejeição de soldaduras por TERMOfusão de geomembranas em PEAD: a
importância da temperatura de ensaio
Acceptance
criteria for HDPE geomembranes double wedge seams: the influence of test
temperature
Maria da Graça Dias Alfaro Lopes
Carla
Maria Duarte Silva Costa
RESUMO – A resistência
mecânica das soldaduras por termofusão de geomembranas em PEAD é normalmente
determinada através de ensaios destrutivos de arranque (peel test) e de corte
(shear test). É com base nos resultados destes ensaios que em obra se verifica
a conformidade/não conformidade da soldadura relativamente à sua resistência.
Neste artigo mostra-se como a temperatura de realização dos ensaios de arranque
e de corte influencia os seus resultados e alerta-se para as consequências que
pode ter na decisão de rejeição/aceitação das soldaduras.
ABSTRACT – The mechanical strength
of HDPE geomembranes double wedge seams is usually determined by destructive
tests: peel test and shear test. The seam’s conformity/non conformity decision
is based on these tests results. In this paper it is shown the influence of the
test temperature on the destructive tests results and its consequences on the
seam acceptation/rejection decision.
Comportamento
de Camadas de Confinamento submetidas ao contato com rejeitos de Pirita
Behavior
of liners submitted to Pyritic wastes contact
Alexandre Knop
Rodrigo Caberlon Cruz
Karla Salvagni Heineck
Nilo Cesar Consoli
RESUMO – Esta pesquisa visa analisar o comportamento
compressivo de camadas de confinamento de solo compactado submetidas à
percolação de águas ácidas, por meio de um equipamento de coluna desenvolvido
nesta pesquisa, adaptado a partir de um equipamento edométrico padrão. As
concentrações de ácido sulfúrico nas soluções aquosas estudadas foram de 0, 2,
6 e 10% e foram percoladas nas amostras antes dos ensaios de compressão, com
gradientes hidráulicos de 10 e 20. Quanto maior a concentração de ácido no
percolado, maior foi o recalque. A variação na altura das amostras foi maior
nas amostras percoladas sob gradiente hidráulico 20, comparando-se aquelas
permeadas com gradiente hidráulico 10.
ABSTRACT – This research aims to analyze
the compressive behavior of compacted soil liners submitted to the percolation
of acids waters using a column apparatus developed in this research, adapted
from a standard edometric equipment. The concentrations of sulfuric acid in the
aqueous solution studied were 0, 2, 6 and 10%, which were percolated through
the samples before the compressive tests, under a hydraulic gradient of 10 and
20. The settlements of the samples increased with the increase of acid concentration
in the percolate. The variation in the sample height was higher in tests
conducted under a gradient of 20, when compared to the testes performed under a
gradient of 10.
AVALIAÇÃO DO POTENCIAL DE LIQUEFAÇÃO ESTÁTICA DE REJEITOS DE MINERAÇÃO
Evaluation of
static liquefaction potential of mining tailings
Eleonardo
Lucas Pereira
Romero
César Gomes
Luís Fernando Martins Ribeiro
RESUMO – O fenômeno da liquefação está diretamente relacionado
à perda repentina da resistência dos materiais granulares, fofos e saturados,
induzida por uma redução significativa das tensões efetivas e, em conseqüência,
por um desenvolvimento de elevadas poropressões. O mecanismo, em muitos casos,
é causado pelos efeitos de vibrações, associadas os eventos sísmicos ou
detonações. Por outro lado, em regiões assísmicas, caso do Quadrilátero
Ferrífero, em Minas Gerais (Brasil), o fenômeno pode ocorrer mesmo sob
carregamentos estáticos. Para a investigação da susceptibilidade à liquefação
dos rejeitos granulares de minério de ferro, foram coletadas amostras em seis
diferentes sistemas de contenção da região do Quadriláreto Ferrífero e
realizado um amplo programa experimental. Os estudos consistiram de séries de
ensaios triaxiais não-drenados, em amostras adensadas isotropicamente. Os
resultados obtidos são apresentados neste trabalho, constatando-se a
possibilidade de ocorrência do fenômeno em rejeitos de minério de ferro e
demonstrando a consistência das metodologias de avaliação adotadas.
ABSTRACT
– The liquefaction process is strictly related to the abrupt
loss of shear strength of loose, saturated and coarse grains. It is induced by
a significant decrease in the effective stress and the consequent increase in
pore pressure, which, in turn, can be related to vibration, seismic events and
the use of explosives. Liquefaction may also be present in non seismic regions,
as the case of the Quadrilátero Ferrífero, in the state of Minas Gerais,
AVALIAÇÃO DA FIABILIDADE DOS ENSAIOS DE LABORATÓRIO NA PREVISÃO DA DANIFICAÇÃO DURANTE A INSTALAÇÃO IN SITU DE GEOSSINTÉTICOS
Evaluation
of the reliability of the laboratory tests on the anticipation of in situ damage during installation of
geosynthetics
Margarida P. Lopes
M. Lurdes Lopes
Miguel Paula
RESUMO – Este trabalho apresenta o efeito da danificação
durante a instalação no comportamento à tracção de três tipos diferentes de geossintéticos.
A danificação é induzida nos geossintéticos por dois procedimentos: ensaios in situ e ensaios laboratoriais,
executados de acordo com a ENV ISO 10722-1. São descritas as propriedades dos
solos e dos geossintéticos. Nos ensaios in
situ são usados dois tipos de solos compactados com duas energias
diferentes para estudar a influência na danificação durante a instalação do
tipo de geossintético e do tipo de solo, bem como da energia de compactação. Os
ensaios laboratoriais de danificação durante a instalação foram executados com
três agregados diferentes, dois naturais e um sintético. Os resultados dos
ensaios in situ e laboratoriais são
comparados para avaliar a fiabilidade dos ensaios de laboratório na previsão da
danificação induzida in situ. Concluiu-se
que a estrutura do geossintético, a dimensão das partículas do solo e a sua
angulosidade, bem como a energia de compactação têm grande influência na
danificação induzida in situ. Os
resultados dos ensaios laboratoriais evidenciaram grande influência da
estrutura do geossintético e da angulosidade das partículas de solo.
Finalmente, constatou-se que a fiabilidade dos ensaios laboratoriais na
previsão da danificação durante a instalação in situ, depende do tipo de geossintético e do tipo de solo confinante.
ABSTRACT
– This paper reports the results of
the effect of damage during installation on the tensile properties of three
different geosynthetics. The damage was induced on the geosynthetics using two
different procedures: field trials and laboratory trials according to ENV ISO
10722-1. Soil and geosynthetic properties are described and the effect of
damage during installation is studied. In what concerns the field trials two
types of soils were used compacted with two different energies in order to
conclude about the influence on damage during installation of the type of
geosynthetic and of the type of soil, as well as, of the compaction energy.
Damage during installation laboratory tests were performed with three different
aggregates, two of them natural and one synthetic. The results of the field
trials and of the laboratory tests are compared in order to conclude about the
liability of the laboratory tests in the prediction of field damage during
installation. It was concluded that the geosynthetic structure, as well as the
grain size and the sharpness of the confining soil and, also, the compaction
energy have strong influence on field damage during installation. On the other
hand, damage during installation laboratory tests showed similar trend on the
influence of the geosynthetic structure and of the sharpness of the confining
soil. Finally, it was shown that the liability of the laboratory tests to
predict geosynthetics field damage during installation depends on the type of
geosynthetic and on the type of the site confining soil.
CARTAS DE RISCO DE ESCORREGAMENTOS E PLANOS DE SEGURO
NO BRASIL: UM ENSAIO EM CARAGUATATUBA (SP)
Landslides risk maps
and insurance plans in
Oswaldo Augusto
RESUMO – O artigo apresenta os principais resultados de
pesquisa voltada à obtenção de método de elaboração de cartas de risco de
escorregamento quantificadas. Também é discutida a utilização destas cartas de
risco como subsídio para implementação de planos de seguro na mitigação dos
danos sociais e econômicos decorrentes da deflagração de escorregamentos em
áreas urbanas brasileiras. O método proposto está estruturado em três etapas
principais: Inventário, Análise de Perigo e Análise de Risco. O Sistema de
Informação Geográfica - SIG foi utilizado como ferramenta básica para o
registo, análise e cartografia em todas estas etapas. A pesquisa também
compreendeu um ensaio de aplicação em uma área piloto localizada em
Caraguatatuba, SP.
ABSTRACT
– The paper presents the main results
related to a research on landslide risk mapping that applies quantitative
models for risk evaluation. It also discusses the use of these risk maps as a
technical base for insurance plans in order to reduce the economic and social
consequences of landslide hazards in Brazilian urban areas. The proposed method
for landslide risk mapping comprises three main steps: Inventory, Hazard
Analysis and Risk. The Geographic Information System - GIS was used as basic
tool for the record, analysis and mapping in all these steps. The research also
comprised an application essay in a pilot area, located in Caraguatatuba,