Estudo do desempenho a longo prazo de aterros

Nos últimos anos na área dos aterros viários foram desenvolvidas essencialmente duas linhas de investigação. A primeira corresponde à utilização de equipamentos de pequeno porte para controlo da compactação dos aterros. A segunda serve-se da teoria dos solos não saturados para explicar as deformações dos aterros a curto e a longo prazo. A presente tese é constituída por duas partes que juntam estas duas vertentes. Na primeira parte é avaliada a eficácia de novas metodologias de avaliação do desempenho em aterros viários, na ótica da sua deformabilidade e resistência, na segunda parte é apresentada a caracterização experimental e a modelação hidromecânica da resposta de um aterro considerando o efeito da sucção. Na primeira parte são utilizados os equipamentos de ensaio DIP e geogauge, que caracterizam a compacidade e a rigidez (deformabilidade) do meio, e o equipamento PDL, que possibilita estimar a compacidade e resistência do terreno. No aterro de uma barragem em construção foram realizados ensaios com estes equipamentos e com os métodos clássicos de controlo de aterros. A análise integrada destes resultados evidencia algumas tendências estatísticas entre os métodos clássicos e os resultados dos ensaios com o DIP, geogauge e PDL, bem como afasta a possibilidade, para o solo estudado, de estabelecer outras. Nos resultados obtidos é exposta a dualidade existente entre a compactação no lado seco e no lado húmido do ótimo Proctor. Esta dualidade conduz ao efeito do estado hídrico do solo – logo da sucção então instalada – nas propriedades estimadas experimentalmente. Na segunda parte é estudado o efeito da sucção na resposta hidromecânica laboratorial de uma areia bem graduada (SW, segundo os critérios da CUS). É demostrada a simulação do comportamento a longo prazo de aterros viários construídos nesse material, sob condições climáticas diversas e contrastantes, através de um modelo temporal de elementos finitos calculado no programa Code-Bright. Na modelação foi utilizado o modelo constitutivo BBM, de raiz inserida na Teoria dos Estados Críticos, cujos parâmetros elásticos, elastoplásticos e hídricos foram estimados com base num extenso programa laboratorial. Neste, foram realizados ensaios avançados para determinação da curva característica e da sua histerese, bem como ensaios de compressão isotrópica e triaxial, com ciclos de descarga-recarga