Avaliação numérica da influência da compactação próxima à face nas tensões e deformações de muros de solo reforçado com geossintéticos

Abstract

O presente trabalho apresenta uma avaliação numérica, realizada através do software de elementos finitos Plaxis 2D, dos efeitos do afastamento da compactação pesada em relação à face nas tensões e deformações de muros de solo reforçado com geossintéticos (MSR). Apesar de vários trabalhos apresentarem a recomendação construtiva de que se deve manter um afastamento da compactação pesada em relação à face dos muros, com o objetivo de reduzir as deformações durante o processo de construção, em poucos trabalhos foram considerados esse afastamento. Nesta pesquisa, um solo residual jovem de gnaisse, de granulometria arenosa, foi submetido a ensaios para as estimativas dos parâmetros de resistência e deformabilidade. Este solo foi considerado como solo de aterro em seções hipotéticas de muros de solo reforçado, nas quais considerou-se a face composta por blocos pré-moldados de concreto, geogrelhas de três rigidezes distintas como elementos de reforço e quatro distâncias da compactação pesada em relação à face: 0 m, 0,25 m, 0,50 m e 1,00 m. Os resultados numéricos da magnitude e posição das máximas trações mobilizadas nos reforços foram comparados com os fornecidos por métodos encontrados na literatura. Os resultados obtidos colaboram para o melhor entendimento do comportamento dos MSR com geossintéticos, com avaliações mais próximas às condições reais de campo. É evidenciada a importância de se considerar nas análises numéricas a modelagem da compactação, assim como o afastamento da aplicação da compactação pesada em relação à face. Nas análises realizadas, ao aumentar a distância da compactação pesada em relação à face, têm-se as tendências de redução das trações nos reforços, deslocamentos dos pontos em que ocorrem as máximas trações para o interior do maciço e redução das deformações horizontais da face. Este tipo de avaliação mostra-se importante nas avaliações numéricas de MSR com geossintéticos, principalmente com relação aos deslocamentos dos pontos de máxima tração para o interior, que implicam em redução dos comprimentos de reforços na zona resistente e, consequentemente, redução do fator de segurança ao arrancamento.This work aimed to verify a numerical evaluation on the effects considering the distance of the heavy compaction in relation to the stress conditions and deformations of geosynthetics reinforced soil (GRS) walls, performed through 2D finite element software Plaxis. Although several works bring up the constructive recommendation that a distance from the heavy compaction should be maintained in relation to the face of the walls, in order to reduce the deformation during the construction process, in a few studies, this distance has been considered. In the present study, a young, sandy particle size residual soil was submitted to tests for the parameters of resistance and deformability parameters. The soil was considered as landfill soil in hypothetical sections of reinforced soil walls in which it was considered the face composed of precast concrete blocks, geogrids of three distinct stiffnesses as reinforcement elements and four distances* of heavy compaction relative to face: 0 m, 0,25 m, 0,50 m and 1,00 m. The numerical results of the magnitude and position of the maximal tractions mobilized in the reinforcements were compared with methods found in the literature. The results contribute to a better understanding of the GRS behavior with geosynthetics, with closer evaluations to actual field assessments. The results highlight the importance of considering the numerical analyzes to the compaction modeling, as well as the spacing application of the heavy compaction in relation to the face. In the analyzes performed, increasing the distance of the heavy compaction relative to the face, there are tension reduction tendencies in the reinforcements, points displacements in which the maximum tensions to the interior of the massif occur, and horizontal deformations reduction of the face. This type of evaluation is shown to be important in the numerical evaluations of GRS walls, mainly in relation to the displacements of the points of maximum traction to the interior, that result in reduction of the lengths of reinforcements in the resistant zone and, consequently, reduction of the safety factor to the pullout.