Modelagem Constitutiva de Adensamento Térmico em Solos Moles

As atividades offshore hoje estão entre os maiores desafios encontrados na geotecnia de fundações. Técnicas de melhoramento de solos de baixa capacidade de carga já são largamente conhecidos e aplicados com sucesso no mundo todo. No entanto, quando se trata de locais inacessíveis ao homem como o subsolo marinho a grandes lâminas d´água, as técnicas convencionais não podem ser empregadas ou, no mínimo, devem ser adaptadas a esse tipo de cenário. Entre as técnicas mais empregadas de melhoramento de solo em ambientes onshore pode-se considerar a compactação, as injeções, os aterros, as inclusões, entre outros, mas nenhuma delas podem ser empregadas no ambiente offshore de águas profundas. A técnica proposta aqui é o uso do gradiente de temperatura aplicado no próprio elemento de fundação (estaca torpedo ou estaca de sucção) baseada no princípio da diferença de coeficientes de expansão térmica da água e do esqueleto sólido que compõem o solo, essa diferença proporciona uma expansão térmica diferencial entre esses dois componentes do solo gerando uma pressão nos poros que será posteriormente dissipada o que ocasiona um pré-adensamento térmico no entorno do elemento de fundação. O objetivo geral desse projeto é a avaliação do impacto do gradiente térmico na capacidade de permanência (holding capacity) de fundações offshore (estacas de sucção e estacas torpedo) em argilas moles visando ao melhoramento das condições de ancoragens de estruturas offshore e com isso minimizar os custos oriundos de logística de transportes, hoje associado à instalação de elementos estruturais de grandes dimensões. Para tanto, realizou-se a aplicação da modelagem constitutiva promovendo a reconstituição das curvas de adensamento térmico, através do modelo hiperbólico, tomou-se por base uma tese que realizou ensaios triaxiais adensados hidrostaticamente não drenados (CIU) sob diferentes níveis de tensão e temperatura, com cisalhamento à temperatura ambiente. Essa pesquisa tem o intuito de viabilizar a técnica de melhoria de capacidade de solos em águas profundas e ultra-profundas possibilitando assim otimizar um dos mais importantes aspectos na engenharia offshore que é a logística de transporte de elementos de ancoragens de grande porte através da adoção de fundações (ancoragens) bem menos robustas, porém de maior capacidade de carga. Como consequência, os elementos de fundação, por suportarem maiores cargas verticais, ocupariam menores áreas projetadas no leito marinho para ancoragens de plataformas (no futuro, torres eólicas offshore), diminuindo sobremaneira o congestionamento de linhas que impactam negativamente os trabalhos de perfuração e produção.