[pt] A caracterização geotécnica de um depósito de argila mole da Baixada Fluminense foi realizada neste trabalho. Sobre o depósito, foi executado um extenso aterro para implantação da Indústria Rio Polímeros, abrangendo aproximadamente 500.000m2. Uma ampla campanha de ensaios de laboratório foi realizada em amostras extraídas da camada de argila mole, antes do lançamento do aterro. Este programa de investigação incluiu ensaios de caracterização, ensaios de adensamento convencionais (SIC) e contínuos (CRS) e ensaios triaxiais drenados e não drenados. Os ensaios CRS foram realizados sob diferentes velocidades de deformação, a fim de avaliar a sua influência nas características de compressibilidade e de adensamento do material. Foi também realizado um ensaio CRS em amostra previamente amolgada. Os parâmetros geotécnicos obtidos foram confrontados e mostraram-se razoavelmente concordantes com os valores reportados na literatura, para a Baixada Fluminense. A influência da velocidade de deformação dos ensaios CRS foi significativa. Entretanto, para a faixa de velocidades adotada no presente trabalho, os parâmetros resultantes situaram-se dentro da dispersão observada na área. O amolgamento prévio da amostra resultou numa redução dos parâmetros de compressibilidade e de adensamento. / [en] This work has focused on the geotechnical characterization of a soft clay deposit in Baixada Fluminense, Rio de Janeiro. In this area, a large embankment of approximately 500.000m2 was executed for implantation of Rio Polimeros Industry. An extensive laboratory program was carried out on undisturbed samples, extracted from the soft clay layer before embankment construction. The geotechnical investigation consisted of characterization tests, conventional (SIC) and controlled deformation (CRS) consolidation tests, and drained and undrained triaxial tests. CRS tests were carried out under different deformation velocities, in order to evaluate its influence on compressibility parameters and on consolidation rates. An additional CRS test was also performed using a disturbed sample. The geotechnical parameters were analysed and revealed a resonable agreement with the results reported in the literature, for the Baixada Fluminense soft clay deposit. The strain rate of CRS tests has a significant influence on compressibility parameters. However, the results still remain within the range of experimental data, avaliable for the soft clay deposit of Baixada Fluminense. It is worthwile to notice that a limited range of velocities was used in this research. The sample disturbance resulted in a reduction of both compressibility parameters (cr, cc) and coefficient of consolidation.

[pt] Nos projetos de locais de disposição de resíduos e na avaliação da contaminação do solo e da água subterrânea por substâncias químicas orgânicas e inorgânicas, é essencial que se conheça os mecanismos de transporte de contaminantes por estes meios. São dois os processos básicos no transporte de solutos: advecção e dispersão hidrodinâmica. Advecção é o processo através do qual a água subterrânea carrega consigo os solutos dissolvidos. A quantidade de soluto transportado depende de sua concentração na água subterrânea, do volume de água fluindo e da velocidade da água subterrânea. O mecanismo de dispersão hidrodinâmica engloba o mecanismo de dispersão mecânica e o transporte por difusão. A medida que o soluto se movimenta no meio poroso, o processo de dispersão age no sentido de diluir o soluto e reduzir sua concentração. A difusão é o processo através do qual as espécies moleculares e iônicas dissolvidas na água se movem devido a um gradiente de concentração, indo das áreas de maior para menor concentração, mesmo na ausência de fluxo de água subterrânea. O transporte difusivo através de um meio não saturado é mais complicado do que através de meios saturados. Neste caso os parâmetros de transporte podem variar no espaço e no tempo. Portanto, a determinação destes parâmetros no laboratório deve ser feito nas condições mais próximas possíveis das condições in situ. Os processos através dos quais as substâncias se movem através do solo podem ser expressos por modelos matemáticos. Eles se baseiam na integração da equação advectiva-dispersiva utilizando condições de contorno específicas para o sistema de interesse. Entretanto, sua aplicabilidade é limitada devido à falta de parâmetros experimentais confiáveis. Esta tese procura preencher o espaço entre os modelos numéricos e os estudos experimentais. Um novo difusímetro foi desenvolvido para medir o coeficiente de difusão em solos não saturados. O projeto combina o método do reservatório simple, proposto por Rowe et al. (1988), com a técnica de controle osmótico. Foram feitos ensaios com sucção variando entre 0 e 500 kPa. Os solutos utilizados foram cloreto de sódio e cloreto de potássio difundindo através de um amostra relativamente inerte, preparada em laboratório. Os resultados obtidos indicam que a nova técnica proposta funciona bem, sendo entretanto recomendado maiores desenvolvimentos no sistema de controle de sucção, através do uso de instrumentação mais precisa. / [en] In the design of waste disposal facilities and evaluation of groundwater and soil contamination by organic and inorganic species, it is essential a knowledge of the mechanisms of transport of the contaminants. There are two basic processes in the transport of solutes: advection and hydrodynamic dispersion.Advection is the process by which moving groundwater carries with it dissolved solutes. The amount of solute being transported depends on its concentration in the groundwater, on the volume of groundwater flowing, and on the groundwater velocity. The hydrodynamic dispersion mechanism involves mechanical dispersion and diffusion. As solutes are carried through porous media, the process of dispersion acts to dilute the solute and reduce its concentration. Diffusion, is the process by which both ionic and molecular species dissolved in water move from areas of higher concentration to areas of lower concentration, even in the absence of groundwater flow.Advective-diffusive transport through unsaturated media is somewhat more complicated than for saturated soils. In this case, the transport parameters may vary both in space and in time. Hence, the determination of such parameters in laboratory should be performed as close as possible to in situ conditions.The processes by which the substances move through porous media can be expressed through mathematical models. They are based on the integration of the advection-dispersion equation using specific boundary conditions for the system of interest. However, their applicability has been often limited due to the lack of reliable parameters obtained experimentally. This thesis seeks to fulfil the gap between numerical modelling and experimental studies. A new diffusimeter has been developed to measure the diffusion coefficient in unsaturated soils. It combines the single reservoir method, proposed by Rowe et al. (1988), with the osmotic control technique. Tests were performed under suction values ranging from 0 to 500kPa. Sodium chloride and potassium chloride were used as solutes diffusing through a compacted inert sample prepared in the laboratory. The results obtained indicated that the new proposed technique worked quite well, being however recommended an improvement in the system of suction control through the use of more precise instrumentation.

[pt] Neste trabalho se analisam as características de colapso de um solo laterítico submetido à percolação de um licor cáustico a diferentes concentrações. O solo é uma areia quartzosa com uma pequena fração de finos cauliníticos. O licor é um efluente industrial, resultante da produção de alumínio, a base de soda cáustica. Mediante o presente estudo, determinou-se o efeito da infiltração do licor cáustico sobre três aspetos: colapsividade, transporte de solutos e características de sucção. Isto foi feito através de um programa experimental que incluiu ensaios de caracterização física-química do solo e do licor, ensaios edométricos, em edômetros especiais, para avaliar as características de colapso e de transporte de solutos, e ensaios de sucção pelo método do papel filtro. Os resultados do programa experimental mostraram que o solo é colapsível em presença de água, sendo sua colapsividade aumentada em presença do licor cáustico. Também indicaram que os parâmetros de transporte e sucção são fortemente afetados pela percolação do licor. A mudança destes parâmetros é função da concentração do licor. / [en] In this work, characteristics of collapse of a laterítico soil submitted to percolation of a caustic liqueur to different concentrations are analysed. The soil comprises a quartzitic sand with a small fraction of kaolinitic clay. The liqueur is a caustic fluid, from an aluminium industry. In the present study, effects of the caustic liqueur infiltration were observed considering three aspects: collapse, solute transport and soil suction characteristics. This was done through an experimental program that included physical and chemical characterization of the soil and liqueur, special oedometer tests to evaluate simultaneously collapse characteristics and solute transport, and suction tests using the filter paper method. The results of the experimental program showed that the soil suffers volume change in presence of water, and its colapsivity is increased in presence of the caustic liqueur. They also indicated that the transport and suction parameters are affected strongly by the percolation of the liqueur.