Análise probabilística no estado limite último e no estado limite de serviço de fundações profundas e superficiais assentes em solos colapsíveis

Abstract

As obras de engenharia estão sujeitas a variação de solicitação e resistência. No caso de obras de fundações assentes em solos colapsíveis, a resistência do maciço geotécnico pode variar, em valores consideráveis, a depender da umidade do solo. Os conceitos de confiabilidade já são largamente empregados em outras engenharias e sua aplicação em obras de Engenharia Civil tem colaborado para elaboração de projetos com nível de segurança adequado e grau de risco conhecido. Neste trabalho é estudado o desempenho de fundações executadas em Santa Maria da Boa Vista-PE, Brasília-DF, Bauru-SP, Petrolândia-PE e Petrolina-PE, todas regiões características de ocorrência de solos colapsíveis. O objetivo da pesquisa é realizar a análise de confiabilidade para os níveis de rigor zero por meio de método determinístico, I com método semiprobabilístico, II com método probabilístico aproximado mediante a metodologia sugerida por Cintra e Aoki (2010) e Aoki (2011) e III com análises probabilísticas puras por intermédio da aplicação da simulação Monte Carlo, nas cinco regiões estudadas, para verificar o desempenho das fundações no estado limite último. É realizada a comparação entre análises probabilísticas com curva densidade de probabilidade com distribuição normal, de Gumbel e de Weibull. É sugerida uma metodologia para análise probabilística no estado limite de serviço. Conclui-se que as análises com curvas densidade de probabilidade de resistência com distribuição de Gumbel e de Weibull apresentaram valores de probabilidade de ruína contra a segurança. A análise probabilística com nível de rigor de confiabilidade II fica a favor da segurança, porém faz estimativa de probabilidade de ruína pessimista em comparação as obtidas com nível de rigor de confiabilidade III. A condição recomendada para análise de projeto, em solos colapsíveis, com níveis de rigor de confiabilidade zero e I é com o subsolo inundado, pois se trabalha com os menores valores de resistência, já para os níveis de rigor de confiabilidade II e III é com os dados agrupados de subsolo na condição natural e inundado, pois desta forma se tem a simulação da variação de resistência do sistema de fundação no tempo e no espaço, remetendo a valores mais críticos de probabilidade de ruína e de índice de confiabilidade. A metodologia apresentada para análise probabilística no estado limite de serviço apresenta resultados coerentes com a realidade da obra.