Avaliação do comportamento de aterro construído sobre solo mole : monitoramento geotécnico e modelagem numérica bidimensional e tridimensional

Abstract

Aterros sobre solos moles representam um desafio significativo na engenharia geotécnica devido à complexidade associada à baixa resistência ao cisalhamento e alta compressibilidade. Esta pesquisa tem como objetivo geral desenvolver uma modelagem numérica bidimensional e tridimensional de um aterro construído sobre solo mole, considerando a análise da poropressão e dos deslocamentos verticais e horizontais, visando contribuir no entendimento do comportamento do aterro. A análise e interpretação do monitoramento geotécnico busca aprimorar a compreensão do modelo tridimensional, do controle de estabilidade do aterro e de suas possíveis aplicações práticas na engenharia geotécnica. Os programas RS3, RS2 e RSData da Rocscience foram utilizados para a modelagem tridimensional, bidimensional e calibração de parâmetros geotécnicos, respectivamente. O monitoramento geotécnico de campo foi realizado através da interpretação de instrumentos como inclinômetro, placa de recalque, marco superficial e piezômetro pneumático. Através dos métodos de controle de estabilidade empregados, identificou-se uma eminente ruptura no Aterro 5, que posteriormente se confirmou. Também foi possível observar que o Aterro 3 estava caminhando para a ruptura, o que não ocorreu devido a paralisação da obra. Quanto a validação dos ensaios triaxiais CIU e a calibração dos parâmetros geotécnicos, o modelo constitutivo Hardning Soil apresentou resultados mais assertivos. Entretanto, o modelo constitutivo Cam-Clay modificado foi mais adequado para representar a argila mole na modelagem numérica 3D e 2D. As modelagens 3D e 2D revelaram diferenças no perfil de deslocamento vertical para diferentes cenários analisados. Enquanto a modelagem 3D mostrou um levantamento no pé do talude apenas no cenário 3, as modelagens 2D apresentaram um padrão consistente de descida abaixo do aterro e elevação na base do talude, com resultados semelhantes entre os cenários. A avaliação dos deslocamentos horizontais obtidos in situ pelo inclinômetro IN-23 e os resultados dos cenários empregados na modelagem numérica revelou resultados compatíveis para a modelagem 3D e para o cenário 2 da modelagem 2D. A análise das poropressões e dos excessos de poropressão gerados nas modelagens 2D e 3D demonstrou comportamentos alinhados com as expectativas teóricas. O acréscimo de poropressão é mais acentuado na região diretamente abaixo do aterro em construção, reflexo da carga adicional imposta por este.