Resumo (PT):
Com o presente trabalho pretende contribuir-se para o conhecimento do
comportamento de escavações escoradas em solos argilosos de baixa resistência. É
abordada a questão do comportamento evolutivo no tempo, subjacente ao fenómeno de
consolidação em redor da obra.
Apresenta-se a fenomenologia básica de geração de excessos de pressão neutra
inerente à execução da obra e os efeitos da sua dissipação. Através da descrição sumária
de casos de obra ilustra-se a importância do comportamento diferido no tempo
resultante dos fenómenos de consolidação.
Descrevem-se as principais características de um modelo de cálculo bidimensional
por elementos finitos que permite proceder a análises de consolidação através de uma
formulação acoplada mecânico-hidráulica (extensão da teoria de Biot) na qual o
comportamento do solo é definido em termos de tensões efectivas. Para a modelação do
comportamento do solo utiliza-se um modelo constitutivo elastopástico não linear
baseado na Mecânica dos Solos dos Estados Críticos (modelo p-q-θ).
Com este modelo de cálculo, procede-se à simulação numérica de uma escavação
em solos argilosos moles. O comportamento da obra é analisado desde o início da
construção até ao final do período de consolidação. Apresentam-se os resultados de
estudos paramétricos efectuados com o intuito de esclarecer a influência de
determinados parâmetros no comportamento a longo prazo de escavações em solos
argilosos moles.
Para além das análises já referidas, procedeu-se à simulação numérica de uma obra
real. Os resultados obtidos são confrontados com o comportamento observado na obra.
Palavras-chave: escavações; solos moles; consolidação; modelos de estados críticos
Abstract (EN):
In this work an analysis of the performance of braced excavations in soft clayey
soils is presented. The time-dependent behaviour associated to consolidation around the
excavation is discussed.
The basic process of pore-pressure generation during excavation and the effects of
its dissipation are presented. The importance of time-dependent behaviour associated to
consolidation is illustrated using results of observation and numerical modelling.
The main features of the 2D finite element code used are described. The analysis of
consolidation is based on a coupled formulation (extended Biot theory). An elastoplastic
critical state (p-q-θ) model is presented.
Results of the numerical simulation of excavation in soft soils carried out with this
model are presented. The excavation performance is analysed from the start of
construction to the end of consolidation. Parametric studies are presented with the aim
of evaluating the influence of several factors on the long term performance of
excavations in soft soils.
The study is complemented by the comparison of data from a real excavation with
the results obtained by the numerical model.
Key words: excavations; soft soils; consolidation; critical state models.
Idioma:
Português
Tipo (Avaliação Docente):
Científica
Contacto:
pacosta@fe.up.pt
Nº de páginas:
284