Size and matric influence in the behavior of shallow foundations in unsaturated sandy soils

Analisa-se a influência da sucção matricial e da dimensão de sapatas na capacidade de carga e nos recalques de fundações rasas, assentes em areia não-saturada. Na primeira parte da pesquisa foram analisadas 14 provas de carga estática em placas metálicas rígidas assentes a 1,5 m de profundidade, com diâmetros de 0,20, 0,40 e 0,80m e em uma sapata circular de concreto com diâmetro de 1,50 m, no campo experimental de fundações da USP/São Carlos. Devido ao caráter colapsível do solo, a sucção matricial foi monitorada por meio de tensiômetros instalados no fundo da cava. Na segunda parte da pesquisa, foram realizados ensaios em centrífuga, na Universidade do Colorado em Boulder, utilizando-se placas metálicas de 30 mm, 50 mm e 100 mm, ensaiadas a 1 g, 5 g, 10 g, 15 g, 25 g, 50 g e 100 g. As placas foram assentes em maciço de areia em três condições de umidade: seca, inundada e não-inundada. A partir dos resultados obtidos, procedeu-se a análise da capacidade de carga levando-se em conta tanto o efeito da dimensão como o da sucção matricial. A influência da dimensão nos recalques também foi analisada. Ratificou-se que o aumento da sução matricial provoca um aumento substancial na capacidade de carga do sistema placa-solo e uma diminuição considerável nos recalques. Em relação à influência da dimensão no comportamento de fundações rasas, demonstrou-se que tanto a variação da capacidade de carga como a dos recalques não ocorre de forma linear e crescente como apresentado pelos métodos teóricos. Para pequenas dimensões da sapata, os valores de capacidade de carga e recalque aumentamThe influence of matric suction and size of footings in the bearing capacity and settlement of shallow foundations in unsaturated sandy soils are analyzed. Fourteen plate load tests were performed in the first part of the research. Rigid metallic plates with diameters 0,20, 0,40, 0,80 m and one concrete circular footing with 1,50 m were used in the tests. All plates and footing were positioned at 1,50 m depth. The tests were performed in the foundation experimental field of USP/São Carlos. Due to the soil collapsible character, the tests were performed with the monitoring of matric suction pressure through tensiometers installed in the bottom of the holes. Centrifuge tests were carried out at the University of Colorado at Boulder in the second part of the research. Metallic plates with 30 mm, 50 mm and 10 mm were used and the gravity levels were 1 g, 5 g, 10 g, 15 g, 25 g, 50 g e 100 g. The plates were positioned on top of a sandy soil with three moisture conditions: dry, flooded and non-flooded. Thus, the capacity will be analyzed taking into consideration both the geometry of the tested plates and the influence of the matric suction pressure. The footing size influence in the settlement was also analyzed. A substantial increase of the plate-soil system bearing capacity and a considerable decrease in the settlements, caused by matric suction increase, was confirmed. It was also demonstrated that the bearing capacity and settlements variations are not a linearly increasing function of the size as theoretical methods suggest. For small footings, the bearing capacity and settlement increase as the footing size decrease