Estudo do problema de interação solo-estrutura aplicado ao projeto de fundações para a ponte sobre o Rio Anhanduí na BR 262/MS

Abstract

Este trabalho tem por objetivo realizar um estudo da interação solo-estrutura em fundações profundas submetidas a carregamentos laterais. Neste trabalho estudou-se o caso da ponte sobre o Rio Anhanduí, na BR 262/MS, especialmente as condições geológicas e geotécnicas em que se encontra esta estrutura. Um perfil estratigráfico foi idealizado a partir de sondagens mistas efetuadas no local e parâmetros de comportamento foram derivados para os solos e rochas que ocorrem na área. A partir destas informações foram modeladas curvas p-y para observar e evidenciar o comportamento não linear do solo para um conjunto de estacas raiz. O método utilizado para determinar o comportamento da interação solo-estrutura foi a solução de Reese e Matlock (1956) para o modelo de Winkler, que aborda o solo como um conjunto de molas lineares elásticas independentes entre si. Os resultados demonstraram que os esforços cortantes e momentos máximos ocorrem em profundidade, atestando, desta forma, a necessidade de estacas integralmente armadas. De forma complementar, foi avaliada a capacidade de carga em rocha, pelos métodos de Kulhawy e Carter (1992) e pelo método de Terzaghi, para transmissão dos esforços axiais aplicados no topo da estaca. Estes, por sua vez, foram obtidos do estaqueamento pelo método da sobreposição. Esta análise indicou que a capacidade de carga da rocha é superior à da estaca, influenciando diretamente no estaqueamento. Ainda na análise axial, foram avaliados os recalques e os efeitos do engastamento na resistência última do conjunto solo-estrutura. Esta análise revelou uma limitada influência do engastamento na resistência total. Por fim, a partir da definição dos esforços no bloco e nas estacas, foi realizado o dimensionamento estrutural e detalhamento dos elementos. As estacas foram calculadas para resistir à flexão composta

This paper aims to conduct a study of soil-structure interaction on deep foundations subjected to lateral loads. In this work was studied the case of the bridge over the Anhanduí River, especially the geological and geotechnical conditions which is this structure. A stratigraphic profile was designed from mixed probing carried on site and behavior parameters were derived for the soils and rocks that occur in the area. From this information p-y curves were modeled to observe and evince the nonlinear behavior with-ground for a set of root piles. The method used to determine the behavior of the soil-structure interaction was Reese and Matlock solution approach (1956) for Winkler model, which addresses the soil as a set of independent linear elastic springs each other. The results showed that the maximum shear forces and moments occurring in depth, confirming thus the need to fully pile frame. In a complementary way, we evaluated the capacity load in rock, by Kulhawy and Carter method (1992) and by Terzaghi method for transfer axial forces applied on top of the pile. These, in turn, were obtained by pilling the overlay method. This analysis indicated that the rock load capacity is higher than the pile, directly influencing the pilling. Also in the axial analysis was evaluated the settlements and the effects of the socket in the soil-structure joint at high-strenght resistance. This analysis revealed a limited influence of the socket in the total resistance. Finally, from the definition of strain on the block and piles, was performed the structural design and detailing of the elements. The piles were calculated to resist composed bending.