Estudo do comportamento de aterros reforçados com geossintéticos sobre solos moles: simulação numérica e análise paramétrica

Abstract

Os geossintéticos, devido às suas versatilidades e vantagens, tiveram sua aplicação ampliada em obras de engenharia geotécnica no Brasil. Em função disso, tópicos relacionados aos mesmos têm despertado interesse e motivado pesquisas com o intuito de desenvolver novos materiais, melhorar a qualidade dos materiais existentes, aperfeiçoar as técnicas construtivas e de dimensionamento para evitar a ruptura ou o recalque excessivo. Tratando-se de aterros reforçados com geossintéticos sobre solos moles, as normas nacionais e internacionais têm recomendado o emprego do Método dos Elementos Finitos como complemento aos modelos analíticos e o Método de Equilíbrio Limite para auxiliar no dimensionamento e na análise de desempenho. Nesse contexto, este trabalho objetiva analisar, por meio de modelagem numérica em um software de elementos finitos, o comportamento de um aterro reforçado com geossintéticos sobre solos moles e a influência da variação dos parâmetros nesse comportamento. A partir dos trabalhos publicados na literatura, foram definidas a geometria do modelo base e a faixa de variação dos parâmetros utilizados nas modelagens. Os parâmetros variados para a análise paramétrica são o módulo de elasticidade do aterro; número de camadas do geossintético; coeficiente de Poisson do geossintético; módulo de rigidez do geossintético. Ao todo, foram realizadas 15 simulações numéricas do conjunto aterro-solo mole reforçado com geossintéticos no software Abaqus. Os resultados dessas análises foram apresentados e discutidos, permitindo estabelecer conclusões a respeito do comportamento do recalque, deslocamento horizontal, excesso de poropressão, acréscimo de tensão efetiva, tração e deformação no geossintético em função do tempo, profundidade, distância horizontal e dos parâmetros modificados. Em síntese, as análises realizadas apresentaram comportamentos satisfatórios para as variáveis resposta já citadas. Os resultados das análises paramétricas mostram que a inserção de geossintéticos num maciço não diminui a magnitude de algumas variáveis resposta analisadas, com exceção do deslocamento horizontal. Entretanto, este é inserido buscando aumentar a estabilidade global do maciço através das interações de contato e da sua baixa deformação frente aos carregamentos. Por fim, realça-se as contribuições deste trabalho para o entendimento do comportamento de aterros reforçados com geossintéticos sobre solos moles.