Dissertação

{pt_PT=Effect of pile driving on quay wall movement: a case study} {} EVALUATED

{pt=Cravar estacas em depósitos pode originar dois efeitos: além de deslocamentos verticais, os horizontais devem ser considerados dada a sua influência na integridade de infraestruturas existentes. Nesta dissertação, foram considerados os dados acerca de um Caso de Estudo sobre um muro de suporte que apresentou deslocamentos horizontais anormais após a cravação de estacas a tardoz de forma a apoiarem uma análise de sensibilidade em torno da aplicabilidade de duas abordagens analíticas: Cavity Expansion Method (CEM) e Shallow Strain-Path Method (SSPM). As abordagens analíticas permitiram a estimação do contributo de cada fila de estacas para o movimento do muro; esta estimação foi usada para calibrar uma análise bidimensional em elementos finitos (FEA) para simular o processo de cravação de estacas, que foi feito através da aplicação de uma expansão volumétrica em cada fila usando como critério as correspondentes estimações das abordagens analíticas. A FEA considerou informações acerca do processo construtivo e de parâmetros de solo para ser desenvolvido. Foi possível concluir que ambas as abordagens analíticas permitem obter estimações razoáveis dos deslocamentos horizontais do solo em pequenas distâncias. Contudo, à medida que as distâncias aumentam, os resultados aparentam ser sobrestimados, particularmente através do CEM. Este também sobrestima os valores da expansão volumétrica obtidos no FEA para cada fila na ordem de 50%-70%. A FEA também permitiu concluir que o processo construtivo deveria ter sido distinto. Foi sugerida investigação futura acerca do efeito de plugging, que foi detetado na cravação das estacas/tubos., en=Driving piles into soft deposits can result in two major effects: besides heave, lateral soil displacements should be considered due to the influence on the integrity of already installed infrastructures. In this dissertation, the data regarding a Case Study of a quay wall that presented an abnormal deviation after the installation of a set of bearing piles in its active side was considered to develop a sensitivity analysis on the reliability of two analytical approaches: Cavity Expansion Method (CEM) and Shallow Strain-Path Method (SSPM). The analytical approaches allowed the estimation of the contribution of each bearing pile row to the movement of the quay wall; this estimation was used as calibration tool to develop a 2D finite element analysis (FEA) to module the bearing pile installation process, which was done by applying a volume expansion in each bearing pile row to match the correspondent estimation done by the analytical approaches. The FEA was developed considering information regarding the construction sequence and the soil parameters. It was concluded that both analytical approaches enable fair estimations on lateral displacements at small distances. However, in far-field conditions, the results are clearly overestimated, particularly through the CEM. The CEM also overestimates the volume expansion values obtained in the FEA for each row in the order of 50%-70%. The FEA analysis also enabled the conclusion that the construction process should have been different. Further investigation should be carried regarding the plugging effect, which was detected in the bearing piles, and 3D driven pile installation.}
{pt=Instalação de estacas cravadas, Deslocamentos horizontais em muros, Deslocamentos horizontais no solo, Cavity Expansion Method, Shallow Strain-Path Method, Expansão volumétrica do solo, en=Driven pile installation, Retaining wall deviation, Lateral soil displacements, Cavity Expansion Method, Shallow Strain-Path Method, Volume expansion of soil}

Novembro 26, 2018, 9:30

Orientação

ORIENTADOR

Peter John Bourne-Webb

Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos (DECivil)

Professor Auxiliar