Interação Solo-Estrutura
A interação solo-estrutura é um ramo da engenharia civil que envolve o estudo conjunto de problemas com materiais com características muito diferentes, como o solo e o concreto, ou o solo e o aço. Nesse contexto, a modelagem física em centrífuga possibilita simulações cada vez mais eficientes e complexas de problemas da engenharia geotécnica e de interação solo-estrutura, com grande economia de tempo e recursos. Assim sendo, as condições de esforços e movimentações obtidas através de simulações em modelos reduzidos efetuados nas centrífugas servem de base para análises numéricas e a validação de metodologias e proposição de diretrizes de projetos que nortearão aplicações futuras em diferentes cenários reais.
Nesse sentido, o LM²C tem estudado modelos de interação solo-duto, solo-estaca e solo-sapata tanto em solos argilosos quanto em solos arenosos para diversas situações de carregamentos, tanto onshore como offshore.
Geotecnia Submarina
Na linha de pesquisa de Geotecnia Submarina, diversas questões têm sido estudadas. Os fenômenos associados ao comportamento de dutos submarinos enterrados em solos argilosos e arenosos merecem especial destaque em função das parcerias com empresas de ponta na área como o CENPES/PETROBRAS e a TECHNIP. Nesse sentido foram analisados problemas específicos associados aos desafios de exploração em águas profundas e ultra profundas como a propagação das ondas de pressão em risers no Touch Down Point (TDP).
Outras áreas de interesse na Geotecnia Submarina incluem: a estabilidade de taludes com cânions ou taludes suaves frente à ocorrência de sismos de pequena e média intensidade ou frente à presença de camadas frágeis; e o estudo da dinâmica da formação de hidroplanagem e correntes de turbidez em fluxos de lama submarinos.
Obras de Terra e Geotecnia Ambiental
A principal atividade em Obras de Terra tem sido o estudo de aterros sobre solos moles melhorados com colunas granulares tradicionais e encamisadas. Neste contexto implantou-se a medida de deslocamentos através da técnica de velocimetria de imagens por partículas e de construção de aterros através da pluviação em vôo.
No tema de Geotecnia Ambiental o LM²C já realizou estudos da resistência à penetração do cone de rejeitos de ferro. E mais recentemente tem realizado estudos do uso de Resíduos da Indústria da Construção como material de base em estruturas de pavimentos, com ou sem adição de cimento e fibras de polipropileno. O LM²C também pesquisa formas de utilização de Lodo tratado de Estações de Tratamento de Esgoto (Biosólido) em aterros. Nesse sentido, a capacidade de retenção de metais pesados e o comportamento de plumas de contaminação em diversos tipos de solo têm sido estudados.
Análise do potencial de liquefação em barragens de rejeito
Mudanças das propriedades dos solos devido à ação de carregamentos monotônicos, transientes ou cíclicos são responsáveis por danos significativos em barragens de rejeito. A previsão da liquefação depende de uma adequada análise do comportamento não-drenado do material, em termos do incremento de poropressões e da perda da rigidez da mistura sólido-fluido, durante e após o período de movimento. Para melhor compreender esse fenômeno, os mecanismos envolvidos e possíveis maneiras de evitá-los, o uso da modelagem física é uma importante ferramenta. Dentro dessa linha de pesquisa, estão envolvidos os métodos para preparo do material no modelo físico, de forma a simular as condições in situ, e de forma a atender às particularidades envolvidas em um modelo reduzido. Fazem parte também dessa linha de pesquisa o estudo dos possíveis gatilhos para simular o processo de liquefação, tanto por carregamento estático (como aumento do nível d’água, sobrecarga) quanto por carregamento dinâmico (simulação de sismo com o uso de shaking table).
