Rupture analysis of a road embankment built on soft soil in the city of Goiana-PE, Brazil

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v11i7.29758

Keywords:

Soft clay; Sample quality; Undrained strength; Stability control.

Abstract

Soft soil deposits are known for having high compressibility and low values of hydraulic conductivity and shear strength. During the duplication roadwork of BR-101, a 4 km stretch of was built on the soft soil of the lowland of Goiana-PE, Brazil. The embankment segment under study is located between the piles 3474 and 3490, with a length of 320 meters. This paper aims to analyze field and laboratory tests, as well as understand the failure of a embankment on soft soil through very well known stability control methods. Standard penetration test (SPT), Vane shear test and undisturbed soil sampling collection were conducted in situ while in the laboratory, soil classification, standard index, standard oedometric and triaxial (UU) tests were performed. The geological-geotechnical profile shows a superficial layer of silty clay (2.8 meters), followed by a thick layer of very soft silty clay with organic content (14.0 meters). Undisturbed samples were classified as very poor, with medium sensitivity. The undrained shear strengths obtained by triaxial tests (UU) are close to those obtained by vane shear tests. The inclinometer evidenced significant values of horizontal displacement, enough to cause the instability of the area (rupture). Therefore, the poor sampling quality, misleading interpretation of the results and lack of clarity and objective may have favored the rupture of the embankment.

References

Almeida, M. S. S., Oliveira, J. R. M. S. & Spotti, A. P. (2000). Previsão e desempenho de aterro sobre solos moles: estabilidade, recalques e análises numéricas. In: Encontro Técnico Previsão de Desempenho x Comportamento Real. São Paulo, Anais. ABMS/NRSP. p. 69-94.

Barbosa, H. T. (2018). Banco de dados geotécnicos das argilas moles da Região Metropolitana do Recife (RMRecife). Dissertação de Mestrado em Engenharia Civil, UFPE. Recife, Brasil.

Bello, M. I. M. C. V. Coutinho. R. Q. & Norberto. A. S. (2019). Evaluation of Sample Quality and Correction of Compressibility and Strength Parameters-Experience with Brazil Soft Soils. Soils and Rocks, 42 (3), São Paulo, 2019, p. 245-263.

Bjerrum, L. (1973) Problems of soil mechanics and construction on soft clays. Proceedings of the 8th International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Moscow, v. 3, p. 111-159.

Cavalcante, E. H.; Bezerra, R. L. & Coutinho, R. Q. (1998). Avaliação da Resistência Não Drenada de um Depósito de Argila Mole Saturada a Partir do Pressiômetro Ménard. In: XI COBRAMSEG - Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica, 1997. ABMS, v. 02. p. 785-792.

Cavalcante, S.P.; Coutinho, R.Q. & Gusmão, A.D. (2003). Evaluation and control of stability in field of embank on soft soils. Proc. XII PCSMGE, Cambridge, pp. 2649-2660.

Coutinho, R. Q. (1980). Estudo da caracterização geotécnica da argila mole do Recife. Pesquisa CNPq, relatório de atividade. Recife.

Coutinho, R.Q. & Oliveira, J.T.R. (1994). Propriedades geotécnicas das argilas moles do Recife – Banco de dados – X COBRAMSEF, Foz do Iguaçu, ABMS, Vol.2: 563-572.

Coutinho, R. Q. (1995). Carta Geotécnica da Cidade do Recife. Resumo.

Coutinho, R.Q. Oliveira, J.T.R. & Santos, L.M. (2000). Database of in situ Test Results from Recife Soft Clays – Innovations and Applications in Geotechnical Site Characterization - Geotechnical Special Publication No. 97 – ASCE - Proceedings of GEODENVER 2000- USA-pp: 142-154.

Coutinho, R.Q. (2007). Characterization and engineering properties of Recife soft clays – Brazil. Characterization and Engineering Properties of Natural Soils, Taylor and Francis – Balkema, Editors Tan, Phoon, Hight and Leroueil, v. 3, pp. 2049-2100.

Coutinho, R. Q. & Bello, M. I. M. C. V. (2011). Analysis and Control of the Stability of Embankments on Soft Soils: Juturnaíba and Others Experiences in Brazil. Soils and Rocks, v. 34:4, p. 331-351.

Dias, A. B. F. (2018). Análise acoplada hidromecânica da construção de aterro sobre solo mole em Ipojuca-PE. Tese (doutorado) – Universidade Federal de Pernambuco.

Ferreira, S. R. M.; Amorim Júnior, W. M. & Coutinho, R. Q. (1986) Argila Orgânica Mole do Recife - Banco de Dados. In: VIII Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia de Fundações - ABMS, Porto Alegre.V. 1. p. 183-196.

Firmino, R. M. (2013). Análise do comportamento de aterros sobre solos moles: um estudo de caso de um aterro leve com poliestireno expandido (“isopor”) na rodovia BR-101, Goiana-PE. Dissertação de Mestrado em Engenharia Civil e Ambiental, UFCG, Campina Grande, Brasil.

Genevois, B., Coutinho, R.Q. & Ferreira, S. (1990). Desenvolvimento do Banco de Dados Geotécnicos da Cidade do Recife - IX Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia de Fundações - ABMS, Salvador Bahia - p. 441-444.

Goiana. (2022) Prefeitura municipal de Goiana, Pernambuco. https://goiana.pe.gov.br/o-municipio/historia/.

Johnston, I.W. (1973). Discussion – Session 4. In: Field Instrumentation in Geotechnical Engineering, Halsted Press Book, John Wiley, New York, pp. 700-702

Kawamura, K. (1985). Methodology for landslide prediction. Proc. XI ICSMFE, San Francisco, v. 3, pp. 1155-1158.

Oliveira J, T. R. (2002). Influência da Qualidade da Amostragem no Comportamento Tensão- Deformação-Tempo das Argilas Moles. Tese de Doutorado, COPPE/UFRJ – DEC-UFPE.

Sandroni, S.; Lacerda, A.W. & Brandt, J.R.T. (2004). Método dos volumes para controle de campo da estabilidade de aterros sobre argilas moles. Solos & Rochas, v. 27:1, p. 37-57.

Skempton, A. W., & Northey, R. D. (1952). The sensitivity of clays. Géotechnique, 3(1), 30 – 53.

Souza, F. Q. (2012). Avaliação da aplicabilidade de poliestireno expandido (EPS) em aterro sobre solos moles em obra de duplicação da BR 101, Goiana-PE. Dissertação de Mestrado em Engenharia Civil e Ambiental, UFCG, Campina Grande, Brasil.

Souza, F. Q. (2018). Estudo das propriedades geotécnicas e comportamentos dos aterros sobre solos moles da BR-101 / Goiana-PE. Tese de Doutorado em Engenharia Civil, UFPE. Recife, Brasil.

Xavier, M. W. (2007). Caracterização geomorfológica, sedimentológica e aspectos ambientais do litoral de Goiana, Pernambuco. Dissertação de Mestrado em Geociências, UPFE, Recife, Brasil.

Published

21/05/2022

How to Cite

SOUZA NETO, D. P. de .; COUTINHO, R. Q. .; SOUZA, F. Q. de . Rupture analysis of a road embankment built on soft soil in the city of Goiana-PE, Brazil. Research, Society and Development, [S. l.], v. 11, n. 7, p. e22311729758, 2022. DOI: 10.33448/rsd-v11i7.29758. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/29758. Acesso em: 19 apr. 2024.

Issue

Section

Engineerings