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Title in Portuguese: Avaliação de métodos de estimativa da capacidade de carga de fundações diretas em solos não saturados
Title: Evaluation of methods of estimation of the load capacity of direct foundations in unsaturated soils
Author: Almeida, Marcela Moreira da Rocha
Advisor(s): Silva Filho, Francisco Chagas da
Keywords: Geotecnia
Solos não saturados
Fundações (Engenharia)
Bearing capacity
Shallow foundations
Issue Date: 1-Feb-2018
Citation: ALMEIDA, M. M. R. Avaliação de métodos de estimativa da capacidade de carga de fundações diretas em solos não saturados. 2018. 144 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil)-Centro de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil: Geotecnia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2018.
Abstract in Portuguese: A estimativa da capacidade de carga de fundações diretas pode ser obtida através de formulações analíticas desenvolvidas para solos saturados ou completamente secos, situações que raramente ocorrem, e através de métodos semi-empíricos ou por provas de carga. Caso se utilize de provas de carga em placa com aplicação direta em solo, os resultados serão bastante influenciados pela condição não saturada em que se encontra o perfil de solo. No solo não saturado, a água se encontra com a pressão abaixo da pressão atmosférica (presença da sucção) e nessa condição o estado de tensões efetivas é fortemente influenciado, assim como a rigidez do solo e a sua resistência ao cisalhamento. Assim sendo, para determinação da capacidade de carga de uma fundação superficial, torna-se extremamente importante a definição do perfil de sucção na aplicação dessas formulações teóricas mais realistas. Essa pesquisa trata de analisar, experimentalmente e analiticamente, o comportamento de um solo não saturado no que diz respeito à capacidade de carga de fundações diretas. Para isso, inicialmente foram realizadas duas provas de carga diretas no Campo Experimental de Fundações da Universidade Federal do Ceará, com o solo em diferentes condições de saturação. Após isso, foram determinadas as umidades do solo em cada um dos ensaios e as sucções do solo nas duas situações foram estimadas através da curva de retenção, obtida através de ensaio do papel filtro. Na sequência, foram estudados vários perfis de sucção para o solo ensaiado de acordo com a metodologia proposta por Lu e Likos (2004), variando o nível do lençol freático e os resultados mostraram que essas posições do nível da água não geram grande influência no perfil de sucção do solo em questão, pois se tratava de um maciço predominantemente arenoso. A partir daí foram aplicadas as propostas de Oloo et al. (1997), Vanapalli e Mohamed (2007), Briaud (2013), Vahedifard e Robinson (2016) e Tang et al. (2017) para a determinação da capacidade de carga de uma placa assente em um solo não saturado. Os valores obtidos na aplicação desses métodos mostraram valores de capacidade de carga bastante coerentes com a carga última determinada através da extrapolação das curvas pressão versus recalque das provas de carga. Assim, os resultados auxiliaram a interpretação da influência da sucção na capacidade de carga da fundação, sendo as propostas de equações de capacidade de carga verificadas para o solo estudado.
Abstract: The estimation of the load capacity of direct foundations can be obtained through formulated for saturated or completely dry soils, which rarely occur, and through semi-empirical methods or load tests. If the use of plate load tests with direct soil application, the results will be very influenced by the unsaturated condition in which the soil profile is. No solo not saturated, the water meets the pressure below atmospheric pressure (presence of suction) and in this condition the state of effective stresses is strongly influenced, as well as the soil rigidity and shear strength. Therefore, for determination of the load capacity of a surface foundation, it becomes extremely important to definition of the suction profile in the application of these more realistic theoretical formulations. That This research tries to analyze, experimentally and analytically, the behavior of a not saturated with regard to the load capacity of direct foundations. For this, Initially two direct load tests were carried out in the Experimental Field of Foundations of the Federal University of Ceará, with soil under different saturation. After that, the soil moisture was determined in each of the tests and the the two situations were estimated through the retention curve obtained by the through filter paper testing. A number of suction profiles were then soil tested according to the methodology proposed by Lu and Likos (2004), varying the level of the water table and the results showed that these water level positions do not generate great influence on the suction profile of the soil in question, since it was a massive predominantly sandy. From there, the proposals of Oloo et al. (1997), Vanapalli and Mohamed (2007), Briaud (2013), Vahedifard and Robinson (2016) and Tang et al. (2017) for the determination of the load capacity of a plate resting on a non- saturated. The values ​​obtained in the application of these methods showed values ​​of loads that are quite consistent with the ultimate load determined by extrapolating the curves pressure versus load test pressure. Thus, the results of the influence of the suction on the load capacity of the foundation, being the proposals of equations of verified load capacity for the studied soil.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/29818
metadata.dc.type: Dissertação
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