Escala de Flutuação

INTRODUÇÃO – Variabilidade Espacial

A variabilidade espacial é um dos principais problemas geotécnicos decorrente de incertezas associadas aos parâmetros do solo. Dentro de uma mesma camada identificada em um perfil, é possível que ocorram variações importantes nos parâmetros característicos do material. Segundo Phoon et al. (2022), uma das limitações predominantes na aplicação de modelos de cálculo à prática é a falta de consideração explícita das incertezas. Essas variações devem ser quantificadas, uma vez que podem influenciar significativamente as conclusões de estudos científicos e decisões de projeto de engenharia.

Com base nisso, análises que consideram as incertezas do modelo permitem que o problema seja analisado tanto do ponto de vista mecânico quanto estatístico, sendo este último mais sensível aos dados fornecidos. A principal vantagem desse tipo de análise é a possibilidade de obter a probabilidade de falha, em vez do tradicional coeficiente de segurança (FS) (Phoon et al. 2022).

DADOS PARA CLASSIFICAR A VARIABILIDADE ESPACIAL

Alguns autores, como Huang et al. (2022), tentaram utilizar dados do ensaio SPT (Standard Penetration Test) para estudos de caracterização da variabilidade do solo em argila de Londres (para este caso específico, através da escala de flutuação). No entanto, os resultados obtidos para o SPT foram de precisão questionável, segundo o próprio autor.

Conforme Uzielli et al. (2005), investigações por meio do ensaio CPT (Cone Penetration Test) são interessantes para o estudo de variabilidade espacial, visto que é possível obter uma quantidade significativa de dados (quase contínua) por profundidade de ensaio, apresentando bom custo-benefício, alta padronização e pouca dependência do operador. De acordo com Huang et al. (2022), dados provenientes do ensaio CPT são os mais frequentemente utilizados para determinar a variabilidade espacial do solo. Sendo assim, os dados deste ensaio serão utilizados para elaboração da pesquisa.

Ensaio CPT efetuado pelo integrante da pesquisa Juliano Pasa

CARACTERIZAÇÃO DA VARIABILIDADE ESPACIAL

Uma das principais formas de descrever a variabilidade espacial em solos é por meio da divisão em duas partes: uma função de tendência e uma distribuição aleatória em torno da tendência (Uzielli et al. 2005). A função de tendência pode ser uma equação determinística (Campelo et al. 2022; Huang et al. 2022), obtida através de uma regressão de mínimos quadrados (Uzielli et al. 2005; Perini 2021). Em seguida, uma análise probabilística é realizada para determinar a flutuação dos resíduos em torno da tendência, utilizando a escala de flutuação.

DETERMINAÇÃO – ESCALA DE FLUTUAÇÃO (SOF)

A escala de flutuação é um indicador utilizado para determinar a distância em que diferentes pontos são fortemente correlacionados. Uma das maneiras mais utilizadas para encontrar a escala de flutuação é por meio da determinação de uma função de autocorrelação da amostra (Autocorrelation Function – ACF), seguida de um ajuste de modelos teóricos de autocorrelação (Autocorrelation Models – ACM) variando a escala de flutuação (um parâmetro do modelo teórico de autocorrelação) (Uzielli et al. 2005; Campelo et al. 2022; Huang et al. 2022).

Gráfico gerado através de um código desenvolvido pelo grupo utilizando a linguagem python