In this article, the mechanical parameters of characteristic soils of the city of Brasília are obtained, calibrated and validated for the Hardening Soil (HS) model, based on laboratory and field test results obtained in previous research studies conducted in the Experimental Field of the University of Brasília (CEGUnB). The strength and compressibility parameters are obtained from triaxial CU tests (with isotropic and anisotropic consolidation) and one-dimensional consolidation tests, respectively. The obtained parameters are calibrated via explicit numerical modeling using the finite element method and the SoilTest module of Plaxis software. After the parameters are evaluated and calibrated, a geotechnical model characterizing the city of Brasília for HS is proposed. Finally, this geotechnical model is validated through the numerical modeling of load testing on footings and piles conducted at the CEGUnB. It is concluded that the mechanical behavior of the Brasília soils under natural moisture conditions can be modeled using the HS model.

In this study, numerical modeling is used to evaluate the performance of rigid inclusion foundations for settlement control considering the characteristic soils of the city of Brasília, Federal District, Brazil. Two-and threedimensional (2D and 3D) PLAXIS software models were used considering the Hardening Soil constitutive model parameters previously obtained, calibrated and validated by the authors. First, the general concepts regarding systems with rigid inclusions are presented. Then, parametric 2D axisymmetric numerical modeling is shown, where the spacing between inclusions, the height of the distribution layer and the soil conditions were varied. The load transfer mechanisms were analyzed, including the performance of rigid inclusions for settlement control. Finally, 3D modeling was performed with the information from a real project located in the Federal District. In the 3D modeling, the performance of the rigid inclusion foundation was compared with that of a slab foundation solution; then, the obtained settlements and angular distortions were compared with the serviceability limit states indicated in the literature. The results show that for the analyzed conditions, rigid inclusion foundations can be considered to be reliable foundation solutions. However, feedback from instrumentation cases in the city of Brasilia is required to further validate the design considerations.

No abstract

A região do Distrito Federal de Brasília possui uma camada superficial formada por solo geralmente argiloso, poroso e colapsível cuja espessura varia de poucos centímetros a vários metros. Devido à presença dessa camada de solo poroso colapsível no Distrito Federal é comum o uso de fundações profundas. As inclusões têm sido estudadas e utilizadas com a finalidade de controlar os recalques e diminuir os custos nas fundações de edifícios de pouca altura sobre solo mole, porém, no caso do Distrito Federal elas objetivam superar os problemas oriundos do colapso estrutural da camada de solo poroso. Os autores têm estudado o uso de fundações com inclusões rígidas como alternativa para o controle de recalque nos solos colapsíveis do Distrito Federal, demonstrando seu bom desempenho. Neste trabalho são avaliadas, usando-se modelagem numérica axissimétrica, as tensões sob radier induzidas pelos topos das inclusões rígidas implantadas no solo colapsível de fundação. Para isso foram realizados vários modelos onde foram variados os espaçamentos entre inclusões, a altura de camada de distribuição e a estratigrafia. Os resultados mostram a influência das características geométricas da fundação e do tipo de estratigrafia no desenvolvimento de tensões sob o radier. As análises mostram ainda ser possível definir o arranjo geométrico em que as tensões induzidas sob o radier pelas cabeças das inclusões são mínimas, o que constitui uma vantagem deste tipo de solução de projeto de fundação uma vez que diminui a solicitação estrutural do próprio radier reduzindo o seu custo.

RESUMO: O bombeamento extensivo de água subterrânea, em áreas urbanas, tem causado grandes rebaixamentos piezométricos e subsidência alarmante, devido ao adensamento do solo. Este fenômeno pode causar graves problemas estruturais e econômicos a longo prazo, incluindo danos a edifícios e estruturas subterrâneas. Medidas da tensão total do solo, realizadas em suportes de túneis construídos sobre as argilas saturadas de Londres, Chicago e Detroit, mostram que a tensão vertical aumenta com o tempo. Em Tóquio, cinco túneis construídos em uma camada de solo mole submetida ao processo de adensamento por bombeamento, deformaram-se de forma elíptica, com aparecimento de fissuras. Neste artigo, uma modelagem física, em centrífuga geotécnica, foi conduzida para examinar a carga de longo prazo que atua no suporte de um túnel, construído em solo mole e submetido a condições de rebaixamento piezométrico. Com a modelagem, foram obtidas leituras de poropressão, tensão total, ao redor do suporte do túnel, e recalques superficiais. Os resultados confirmam a tendência de aumento das tensões totais e a ocorrência de grandes recalques superficiais associados ao bombeamento de águas superficiais.