ANÁLISE NUMÉRICA DE ENSAIOS DE ARRANCAMENTO DE GRAMPOS

Aluno de Iniciação Científica: Ana Paula Brandão (PIBIC/CNPq)
Curso: Engenharia Civil
Orientador: Eduardo Dell'Avanzi
Departamento: Construção Civil
Setor: Tecnologia
Palavras-chave: Solos grampeados , Ensaios de arrancamento , Modelagem numérica
Área de Conhecimento: 10000003 - CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA

A técnica de solos grampeados, comprovadamente eficiente na estabilização de cortes verticais, vem sendo aplicada há mais de 3 décadas. A técnica consiste na implantação gradativa de ancoragens passivas (denominadas grampos) com o objetivo de garantia da estabilidade de cortes. Dentre as vantagens da técnica, destacam-se a facilidade de execução, a velocidade de execução e o baixo custo de implantação quando comparada às outras técnicas consagradas. Embora visem o mesmo objetivo (estabilização de uma massa de solo), a técnica de grampeamento do solo é consideravelmente diferente da técnica de atirantamento do solo. Os grampos diferem dos tirantes uma vez que estes não possuem um comprimento livre de ancoragem, trabalham sempre a partir da mobilização de tensões na massa de solo potencialmente instável (não sendo protendidos), e em geral, são executados somente com o preenchimento do furo por gravidade com argamassa. A capacidade de estabilização do grampo no campo é tradicionalmente avaliada através da execução de ensaios de arrancamento. O resultado do ensaio é uma curva carga x deslocamento da ancoragem a qual o projetista geotécnico necessita inferir se a ancoragem apresenta desempenho como o esperado teoricamente. Observa-se, contudo, que a interpretação deste tipo de resultado é consideravelmente mais complexo do que parece, pois o ensaio de arrancamento não traduz literalmente o processo de carregamento real da ancoragem no campo, e os métodos disponíveis de avaliação da estabilidade de estruturas grampeadas baseados no princípio de equilíbrio limite não consideram o efeito reológico de mobilização gradativa das tensões ao longo do grampo.  Neste cenário, o desenvolvimento de uma metodologia de interpretação dos resultados dos ensaios de arranchamento de maneira consistente é um desafio urgente. Portanto, o objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de uma metodologia para modelagem numérica de ensaios de arranchamento de grampos. Foram desenvolvidos três modelos numéricos axissimétricos similares aos modelos experimentais desenvolvidos por Bueno (2011). Foi adotado o modelo elastoplástico perfeito para descrição do comportamento tensão x deformação do solo, cujos parâmetros de entradas foram estimados a partir de ensaios de cisalhamento direto e de adensamento. Comparando-se os resultados numéricos aos resultados experimentais, observou-se a necessidade de definição de um elemento de contato solo-grampo de modo a se obter uma semelhança entre a previsão numérica e o observado experimentalmente.

 

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