Avaliação numérica da influência da geogrelha no desempenho de pavimentos flexíveis

Abstract

O objetivo deste trabalho é desenvolver uma metodologia de análise mecanicista em elementos finitos, no programa ABAQUS, para investigar a influência da geogrelha como elemento de reforço no desempenho de pavimentos flexíveis. Para isso, uma metodologia analítica foi adaptada para o cálculo do acréscimo de confinamento lateral proporcionado pelo reforço, também foi considerado o comportamento não linear dos materiais de base e subleito, por meio da introdução de uma sub-rotina escrita em linguagem Fortran, e adotou-se as devidas propriedades de interface entre geogrelha e material geotécnico. Os resultados de afundamento na trilha de roda modelados e experimentais foram comparados, mostrando que a metodologia adotada apresentou um ajuste satisfatório. Com isso, diferentes configurações de pavimento foram simuladas e avaliadas. Os resultados evidenciam que a inserção da geogrelha como elemento de reforço melhora a resposta do pavimento, principalmente por diminuir as tensões verticais na camada em que está inserida e consequentemente a deformação permanente, o que resulta no aumento da vida útil do pavimento.This paper aims to develop a mechanistic analysis methodology in finite elements, using the ABAQUS program, to investigate the influence of geogrids as a reinforcement element in the performance of flexible pavements. To do this, an analytical methodology was adopted to calculate the additional confining stress provided by the reinforcement. The behavior of the base and subgrade materials was considered non-linear through a writing Fortran routine. An interface element between the geogrid and geotechnical material was also considered. The value of permanent deformation modeled numerically was compared with experimental results, which shows that the adopted methodology had a satisfactory fit. Thereby, different pavement configurations were simulated and analyzed. The parametric results show that by inserting a geogrid as an element to improve the pavement mechanical response, mainly due to the reduction of vertical stresses in the reinforcement layer and, consequently, the permanent deformation helps to prolong the paving service life.