Avaliação numérica da técnica de bulbos de compactação em um depósito de areia fofa
Christian Elescano Muñoz1; Jackeline Castañeda Huertas1; Celso Romanel1
1 Pontificia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio)
Baixar PDF doi:10.20906/CPS/CB-08-0024
Resumo
Análises numéricas para simulação dos efeitos da expansão de colunas de bulbos de compactação nas propriedades do solo são escassas, o que motivou o desenvolvimento deste artigo para aprofundar e contribuir com as pesquisas neste tema. Bulbos de compactação é uma técnica de melhoramento de solos cujo objetivo consiste na injeção controlada de argamassa sob pressão, formando um bulbo interior que desloca e densifica o solo sem o fraturar. A principal aplicação desta técnica foi para a correção de problemas de recalques em estruturas, portanto, não estava voltada para a melhoria solo. Este estudo apresenta alguns resultados da melhoria do solo mediante injeção de bulbos em um depósito de areia fofa seca e saturada comparando soluções numérica e analítica. A análise numérica consiste em sequências de expansões de cavidade esférica do bulbo de compactação utilizando um modelo axissimétrico no Plaxis 2D, representando o comportamento mecânico do solo com os modelos constitutivos de Mohr-Coulomb ou Hardening Soil (HSM), enquanto a solução analítica considera a teoria de expansão de cavidade esférica e a hipóteses de ruptura por cisalhamento cônico no solo acima do ponto de injeção. A eficiência da técnica dos bulbos de compactação é avaliada principalmente em termos do aumento da razão entre tensões radiais iniciais e finais e do módulo de cisalhamento ao longo da profundidade, assim como do aumento da densidade relativa Dr. De acordo com os resultados numéricos, a expansão dos bulbos a partir de um raio inicial de 0.10m para um raio final de 0.25m, provocou um melhoramento do solo que se estendeu até uma distância radial aproximada de 1.5m a partir do eixo de injeção. As pressões limite obtidas no modelo axissimétrico estão dentro dos intervalos recomentados pela literatura e mostram uma diferença importante com as obtidas com a solução analítica. Mesmo assim, os resultados das análises numérica e analítica com a técnica de bulbos de compactação indicam que a eficiência é menor em solos saturados. Enquanto aos mode
Palavras-chave: Bulbos de compactação; melhoria do solo; expansão da cavidade esférica; análise numérica