EWERTON CLAYTON ALVES DA FONSECA - .FONSECA, EWERTON CLAYTON ALVES Análise Numérica do Comportamento

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UNIVERSIDADE DE BRASLIA

FACULDADE DE TECNOLOGIA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL

ANLISE NUMRICA DO COMPORTAMENTO DE MUROS REFORADOS COM GEOSSINTTICOS CONSTRUDOS COM MATERIAL DE ATERRO NO CONVENCIONAL

EWERTON CLAYTON ALVES DA FONSECA

ORIENTADOR: ENNIO MARQUES PALMEIRA, Ph. D.

DISSERTAO DE MESTRADO EM GEOTECNIA

PUBLICAO: G.DM-208/12

BRASLIA/ DF: ABRIL 2012

ii

UNIVERSIDADE DE BRASLIA FACULDADE DE TECNOLOGIA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL

ANLISE NUMRICA DO COMPORTAMENTO DE MUROS REFORADOS COM GEOSSINTTICOS CONSTRUDOS COM MATERIAL DE ATERRO NO CONVENCIONAL

EWERTON CLAYTON ALVES DA FONSECA

DISSERTAO DE MESTRADO SUBMETIDA AO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL DA UNIVERSIDADE DE BRASLIA COMO PARTE DOS REQUISITOS NECESSRIOS PARA A OBTENO DO GRAU DE MESTRE. APROVADA POR: _________________________________________ ENNIO MARQUES PALMEIRA, Ph.D. (UnB) (ORIENTADOR) _________________________________________ HERNN EDUARDO MARTNEZ CARVAJAL, D.Sc. (UnB) (EXAMINADOR INTERNO) _________________________________________ EDER CARLOS GUEDES DOS SANTOS, D.Sc. (Universidade de Pernambuco - UPE) (EXAMINADOR EXTERNO)

DATA: BRASLIA/DF, 13 de ABRIL de 2012

iii

FICHA CATALOGRFICA FONSECA, EWERTON CLAYTON ALVES Anlise Numrica do Comportamento de Muros Reforados com Geossintticos Construdos com Material de Aterro No Convencional [Distrito Federal] 2012 xix, 93 p., 297 mm (ENC/FT/UnB, Mestre, Geotecnia, 2012) Dissertao de Mestrado - Universidade de Braslia. Faculdade de Tecnologia. Departamento de Engenharia Civil 1. Anlise numrica 2. Estruturas de solo reforado 3. Geossintticos 4. Material de aterro no convencional I. ENC/FT/UnB II. Ttulo (srie) REFERNCIA BIBLIOGRFICA FONSECA, E.C.A. (2012). Anlise Numrica do Comportamento de Muros Reforados com Geossintticos Construdos com Material de Aterro No Convencional. Dissertao de Mestrado, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Universidade de Braslia, Braslia, DF, 93 p.

CESSO DE DIREITOS

NOME DO AUTOR: Ewerton Clayton Alves da Fonseca. TTULO DA DISSERTAO DE MESTRADO: Anlise Numrica do Comportamento de Muros Reforados com Geossintticos Construdos com Material de Aterro No Convencional. GRAU / ANO: Mestre / 2012 concedida Universidade de Braslia a permisso para reproduzir cpias desta dissertao de mestrado e para emprestar ou vender tais cpias somente para propsitos acadmicos e cientficos. O autor reserva outros direitos de publicao e nenhuma parte desta dissertao de mestrado pode ser reproduzida sem a autorizao por escrito do autor. ________________________________ Ewerton Clayton Alves da Fonseca

mailto:mtamaram@hotmail.com

iv

DEDICATRIA

Dedico este trabalho minha famlia, principalmente aos meus pais, Adilson Alves da

Fonseca e Antnia Maria Alves da Fonseca (in memoriam), que foram verdadeiramente os

maiores mestres que tive.

v

AGRADECIMENTOS

Ao PPG-UnB, por me proporcionar um bom ambiente e infra-estrutura, para desenvolver este

trabalho;

Aos professores do PPG-UnB, especialmente ao Ennio Marques Palmeira, meu orientador,

pelo seu incrvel exemplo como pessoa, professor etc. Agradeo-o pela ateno, pacincia,

generosidade e outras tantas qualidades que s fizeram colaborar para o desenvolvimento

desta dissertao;

Aos professores, Hernn Carvajal e Eder dos Santos, pela participao e contribuio em

minha banca examinadora;

Aos professores da UFPA, em especial ao Grson Jacques Miranda dos Anjos e ao

Alcebades Negro Macdo, por confiarem em meu potencial acadmico e profissional;

Aos meus tios, Jorge Assuno e Regina Assuno, por me acolherem aps o falecimento de

meus pais;

minha irm, Elaine Fonseca, uma das incentivadoras para a realizao de meus sonhos e a

pessoa quem suporta minha ausncia em Belm, PA e meus chatos pensamentos

filosficos;

minha prima, Cristiane Assuno, por conceder seu notebook para que eu o usasse

durante o mestrado, quando vim para Braslia, DF;

Aos colegas de classe e aos amigos que vivi em Braslia, DF, com os quais tive muitos

momentos de alegria e pude aprimorar meus conhecimentos;

Ao Robinson Andrs Giraldo Zuluaga, por destinar considervel parte de seu tempo a me

ajudar com algumas figuras desta dissertao;

Cristina Rose Guimares, uma pessoa maravilhosa que tive muita sorte de conhecer em

Braslia, DF. Agradeo-te pelo incentivo, pelas demonstraes de carinho e por todos os

momentos ao teu lado;

Finalmente agradeo quele que se convencionou chamar de Deus, por me guiar por meio de

conversas que tivemos em horas inusitadas.

vi

RESUMO

Um dos principais problemas ambientais na atualidade a disposio inadequada dos resduos

de construo e demolio (entulhos), que no Brasil chega a corresponder a 70% dos resduos

slidos descartados em aterros sanitrios. Esses resduos tambm so depositados de forma

ilegal em reas urbanas, com srias consequncias para sociedade. A fim de minimizar esses

problemas e fazer uma melhor utilizao destes resduos, diversas atividades tm sido

realizadas em centros de pesquisa com o objetivo de utilizar o agregado de RCD na produo

de blocos de concreto e de pavimentao de estradas, de forma a reduzir os problemas

ambientais causados por obras civis. Neste cenrio, surge a interessante proposta de aplicar

resduos de construo e demolio reciclados (RCD-R) como material de aterro em

estruturas de solo reforado, uma vez que esta proporcionaria a conservao de considerveis

volumes de recursos naturais e a destinao adequada para tais resduos. Em Braslia, DF,

foram construdas duas estruturas experimentais reforadas com geossinttico, em escala real,

utilizando RCD-R como material de aterro. Santos (2011) apresenta os resultados sobre os

desempenhos de muros de conteno reforados observados em campo, onde o RCD-R foi

utilizado como material de preenchimento. Este trabalho apresenta comparaes entre as

previses numricas e medies feitas por Santos (2011) em estrutura instrumentada de solo

reforado com geogrelha sobre solo colapsvel, onde o RCD-R foi usado como aterro.

Comparaes foram feitas em termos de deformaes do reforo, deslocamentos da face do

muro, recalques do terrapleno, tenses no interior do macio e deslocamentos horizontais do

solo de fundao colapsvel. Comentrios so feitos sobre a acurcia das previses.

vii

ABSTRACT

One of societies main problems is the inadequate disposal of Construction and Demolition

Wastes (rubble), which in Brazil can correspond to 70% of the solid waste disposed in

sanitary landfills. These wastes can also be disposed illegally in urban areas causing

environmental problems. To minimize these problems and to make a better use of rubble

several research activities have been carried out aiming at using recycled rubble as

aggregates, in the production of concrete blocks and for road paving, to reduce environmental

problems caused by civil works. Construction works can cause environmental problems that

must be solved or at least minimized. Therefore, an interesting proposal is to use recycled

construction and demolition residues (RCD-R) as fill material in reinforced soil structures,

because this would provide the conservation of significant volumes of natural resources and

proper disposal for such wastes. In Brasilia, DF, two experimental structures reinforced with

geosynthetics were built, in real scale, using RCD-R as fill material. Santos (2011) presents

results on the performance observed of these reinforced retaining walls. This work presents

comparisons among predictions from numerical analysis and measurements from

instrumented geosynthetic reinforced soil structures on a collapsible soil reported by Santos

(2011), where RCD-R was used as backfill. Comparisons were made in terms of einforcement

strains, wall face displacements, settlements, stresses in the massive and horizontal

displacements of the collapsible and porous foundation soil. Comments are made regarding

the accuracy of the predictions.

viii

SUMRIO

DEDICATRIA ...................................................................................................................... iv

AGRADECIMENTOS ............................................................................................................. v

RESUMO ................................................................................................................................. vi

ABSTRACT ............................................................................................................................ vii

SUMRIO .............................................................................................................................. viii

NDICE DE TABELAS .......................................................................................................... xi

NDICE DE FIGURAS .......................................................................................................... xii

NOMENCLATURA, SMBOLOS E ABREVIAES ................................................... xvii

1 INTRODUO ...........................................................................