Numerical analysis of test embankment on stone column

Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-06T19:00:19Z No. of bitstreams: 1 Pedro Gomes dos Santos Pereira_BDTD.pdf: 3904282 bytes, checksum: 54b6bd592e855ed959945e04d633bc25 (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-06T19:00:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pedro Gomes dos Santos Pereira_BDTD.pdf: 3904282 bytes, checksum: 54b6bd592e855ed959945e04d633bc25 (MD5) Previous issue date: 2018-12-20 The present research aims to do a numerical study using stone column techni-que on a test embankment, located at Santa Cruz, Rio de Janeiro. The em-bankment was built on very soft and compressible clay. Contemporary engineering constantly strives for constructive methods and processes that take into account the efficiency and effectiveness of design in order to achieve satisfactory results and according to the designers prediction. For this reason, it is necessary to improve and verify the analytical and empirical methods previously formulated. Nowadays, with the development of technology and the creation of softwares, classic methods can be analyzed and compared with the finite element method processed by computational efforts, generating database enrichment and academic reviews. This work briefly presents a review of stone columns, addressing installation effects, project calculation methodologies, case studies carried out with this solution, and numerical and analytical studies of stone columns around the world. After this, the objective is focused on numeri-cal analysis of the case study where the data of the instrumentation were measured. These data are compared with the results of vertical displacement, horizontal displacement, excess pore pressure and yield of the columns obtained by two finite element programs: Plaxis and RS2 (from Rocsience). The Mohr-Coulomb model was also compared to the results obtained by the Cam-Clay model made by Lima (2012). The compatibility of the results presented by both finite element softwares was evaluated as satisfactory. O presente trabalho estuda numericamente o uso da técnica de coluna de brita em um aterro teste, em um depósito de pilha de minério, localizado no bairro de Santa Cruz e implantado sobre argila compressível muito mole. A engenharia contemporânea preza constantemente por métodos e processos construtivos que levem em conta a eficiência e a eficácia dos dimensionamentos, com a finalidade de que sejam atingidos resultados satisfatórios e de acordo com a previsão dos projetistas. Por esta razão, faz-se necessário o aprimoramento e averiguações, analíticas e empíricas, de métodos anteriormente formulados. Com o avanço da tecnologia e o surgimento de softwares, métodos então consagrados podem ser analisados e comparados com o método dos elementos finitos processados por esforços computacionais, gerando um enriquecimento do banco de dados e revisões acadêmicas relacionadas a estes. Este trabalho apresenta sucintamente uma revisão bibliográfica sobre colunas de brita, abordando efeitos de instalação, metodologias de cálculo de projetos, casos de obras realizadas com esta solução e estudos numéricos e/ou analíticos de obras em coluna de brita realizadas pelo mundo. Após esta, o objetivo se concentra em uma análise numérica do estudo de caso em questão onde são utilizados os dados da instrumentação realizada no aterro teste. Estes dados são comparados com os resultados de deslocamento vertical, deslocamento horizontal, excesso de poropressão e plastificação das colunas obtidos por dois programas de elementos finitos: Plaxis e RS2 (da empresa Rocsience). O modelo constitutivo utilizado para as análises numéricas foi o Mohr-Coulomb que também foi comparado com os resultados obtidos no modelo Cam-Clay modelado por Lima (2012). Foi avaliada como satisfatória a compatibilidade dos resultados apresentados pelos dois softwares de elementos finitos.