[pt] Um amplo trabalho de pesquisa, envolvendo extensivas investigações de campo e laboratório de um depósito de argila mole localizado na Zona Industrial de Santa Cruz, Rio de Janeiro, RJ, vem sendo desenvolvido pela PUC-Rio desde meados de 2005. Evidências de recalques em estruturas construídas nessa região têm sido reportadas desde o final da década de 70. O presente trabalho apresenta resultados de estudos de laboratório realizados visando à caracterização do depósito argiloso e a determinação de seus parâmetros de compressibilidade e adensamento. Para tanto, desenvolveu- se um programa experimental compreendendo a caracterização físico-químico- mineralógica de amostras do perfil e a execução de ensaios de adensamento edométrico e triaxial hidrostático e anisotrópico. Os experimentos em células edométricas envolveram ensaios convencionais, com medida de permeabilidade e com determinação de compressão secundária. Aspectos de qualidade das amostras ensaiadas são discutidos. Os resultados obtidos propiciaram uma estimativa do K0 do material normalmente adensado, um entendimento do estágio de adensamento hoje existente e uma estimativa preliminar de recalques que podem ainda vir a ocorrer sob as presentes condições de carregamento. / [en] A large research work comprising extensive field and laboratory investigations on a soft clay deposit located in the Industrial Zone of Santa Cruz, Rio de Janeiro, RJ, is being developed at PUC-Rio since 2005. Occurrences of settlement of structures built in this region have been reported since the end of the decade of 1970. This work presents results of laboratory studies aiming at the characterization of the soft clay deposit and the determination of compressibility and consolidation parameters of the clay. The experimental program developed comprised physical-chemical- mineralogical characterization of samples from the soil profile and the execution of oedometric consolidation tests and hydrostatic and anisotropic triaxial tests. The experiments in oedometric cells comprised conventional tests and tests with measurement of permeability and determination of secondary compression. Aspects of quality of the samples are highlighted. The obtained results propitiated an estimation of the K0 of the normally consolidated material, an understanding of the present stage of consolidation of the deposit and a preliminary assessment of settlements that may still occur in the site under the present loading conditions.

[pt] O objetivo do presente trabalho é estudar a compressibilidade de um aterro de grandes dimensões construído há 18 anos na Barra da Tijuca (Rio de Janeiro) sobre de solo extremamente mole com aproximadamente 4 metros de espessura, onde foram observados recalques pós-construtivos de grande magnitude. A espessura constante do aterro e pouca variabilidade de espessura da camada mole envolvida permitem assumir condições de compressão próximas da unidimensional. Para o estudo, foi instalada instrumentação para medição de recalques por nivelamento geométrico de precisão. Um procedimento específico foi desenvolvido para possibilitar a medição de baixíssimas variações no desnível. Esse acompanhamento transcorreu por um período de 21 meses e mostrou que o aterro lançado 18 anos atrás continua em compressão. Foi realizada, também, uma campanha de ensaios de campo, contemplando CPTu (piezocone), dissipação e palheta, ensaios de caracterização completa em laboratório, incluindo ensaios químicos e mineralógicos, e ensaios oedométricos de longa duração em amostras indeformadas tipo Shelby. Por fim, com base em todas essas informações, procurou-se estimar os recalques ainda por ocorrer, especulando, ao final, sobre o tempo necessário para a estabilização dos recalques. / [en] The aim of this work is to study the compressibility of a large dimension embankment built 18 years ago at Barra da Tijuca (Rio de Janeiro) over a layer of extremely soft soil with thickness of about 4 meters, where large post-constructive settlements were observed. The constant thickness of the embankment and the low variability of the soft soil thickness allow one dimensional condition to be assumed. Geotechnical instrumentation has been installed for monitoring settlements by optical levelling. A specific procedure has been developed which allows measurement of very small settlement changes. Monitoring took place over 21 months and showed that the embankment built 18 years ago is still settling. Field tests have been carried out comprising CPTu with dissipation, vane shear test. Characterization tests, including chemical and mineralogical, and oedometric consolidation long term tests on undisturbed Shelby tube samples have also been carried out. Based on the collected data, an attempt at forecasting future settlements has been carried out including speculations about the time needed for the stabilization of the settlements.

[pt] O uso da sobrecarga a vácuo como um método eficiente no tratamento de solo mole é discutido através de ensaios de laboratório, usando solo indeformado. As características do adensamento a vácuo foram investigadas em laboratório através de ensaios edométricos, comparando carregamento com uso de vácuo ou carga convencional. Foram realizados ensaios na câmara triaxial, comparando o uso da pressão de vácuo e pressão atmosférica. Os resultados indicam que: (1) Os resultados dos ensaios edométricos sugerem que a aplicação de vácuo funciona de maneira equivalente ao incremento de carga convencional e induz a valores de recalques maiores quando comparado com a aplicação de uma carga convencional de mesma magnitude. (2) A partir dos resultados dos ensaios triaxiais, verificou-se que o uso da pressão de vácuo acelera a dissipação da poropressão quando comparado ao adensamento com a ação da pressão atmosférica. (3) As características de adensamento do solo não mostram discriminação contra a natureza da pressão de pré-adensamento, se são sob condições de pressão de vácuo, pressão atmosférica ou carregamento convencional. / [en] The use of vacuum surcharge as an effective technique in the treatment of soft soil is discussed in analysis in laboratory behavior. Laboratoy tests using undisturbed soil were performed to investigate the use of the technique. The characteristics of the vacuum consolidation were studied in the laboratory by oedometer tests comparing loading with the use of vacuum or conventional load. Tests were performed in triaxial chamber comparing the use of vacuum pressure and atmospheric pressure. The results indicate that: (1) The test results of oedometer test indicate that vacuum application operates in a manner equivalent to the conventional incremental load and induces the largest values of settlement when compared with the conventional application of a load of the same magnitude. (2) The results of the triaxial tests, it was found that the use of vacuum pressure accelerates the dissipation of pore pressure when compared with the action of atmospheric pressure. (3) The consolidation characteristics of the soil show no discrimination against the nature of the consolidation pressure, whether they are consolidated under vacuum pressure, atmospheric pressure or loading conventional.

[pt] Esta dissertação apresenta análises dos ensaios de caracterização e de adensamento edométrico realizados em amostras indeformadas extraídas em diferentes profundidades de um depósito de argila mole localizado em Santa Cruz, região oeste da cidade do Rio de Janeiro, nos anos de 2005 e 2008. As amostras foram extraídas de uma região onde o depósito foi submetido ao carregamento de um aterro com cerca de 2,5 m de espessura, construído na década de 1970 para a implantação de uma subestação de energia. Para a interpretação dos resultados dos ensaios edométricos realizados em amostras extraídas cerca de 30 anos após o lançamento do aterro, foi necessária a interpretação detalhada dos dados dos ensaios de laboratório em conjunto com dados de investigações geotécnicas de campo, com a finalidade de estimar o perfil de tensões verticais efetivas in situ no momento da extração das amostras. São apresentados e discutidos dados de compressibilidade e adensamento obtidos dos ensaios edométricos, além de aspectos relativos à qualidade das amostras e à reconstituição das curvas de compressibilidade edométrica das amostras de baixa qualidade. De forma complementar, é realizado um exercício de estimativa do adensamento do depósito sob a carga do aterro na área de extração das amostras, levando em conta o efeito de submersão do aterro e a ocorrência simultânea dos chamados adensamentos primário e secundário. / [en] This dissertation presents analyses of the characterization and one-dimensional consolidation tests carried out on undisturbed samples taken at different depths from a soft clay deposit located in Santa Cruz, western region of Rio de Janeiro city, in 2005 and 2008. The samples were taken from a region subjected to the loading of a 2.5 m thick embankment, built in the 1970s for the implementation of a power substation. To interpret the results of the one-dimensional consolidation tests performed on samples taken about 30 years after the landfill construction, a detailed analysis of the laboratory test data along with field geotechnical investigation data was necessary to allow estimating the in situ vertical effective stress profile when the samples were taken. Compressibility and consolidation data obtained from the one-dimensional consolidation tests are presented and discussed, as well as aspects related to the samples quality and to the reconstruction of the one-dimensional compression curves obtained from the low quality samples. In addition, an estimate of the deposit consolidation under the landfill load at the area where the samples were taken is carried out taking into account the landfill submergence effect as well as the simultaneous occurrence of the so-called primary and secondary consolidations.

[pt] Um grande movimento de massa ocorrido em 28 de Março de 2013 no Porto de Santana, na região da foz do Rio Amazonas, no Amapá, motivou o estudo das características de compressibilidade de argilas moles a partir do material reconstituído. Os solos naturais diferem dos solos reconstituídos devido à influência da micro e macroestrutura. O conceito de linha de compressão intrínseca (ICL) proposto por Burland (1990) permite uma avaliação quantitativa da diferença no comportamento de compressão do solo nestas duas condições. Neste estudo, são analisados dois depósitos de solo mole da costa brasileira (Tijucas, SC e Porto de Santana, AP) e uma mistura artificial obtida em laboratório com caulim e bentonita na proporção de 98:2 em peso. Um total de 8 amostras são reconstituídas com teor de umidade igual a 1,25 vezes o limite de liquidez e submetidas a ensaios convencionais de adensamento (SIC - standard incremental consolidation tests). As curvas de adensamento das amostras reconstituídas apresentam boa concordância com a ICL proposta por Burland (1990), principalmente no intervalo de tensões de 100 a 1.000kPa. As análises evidenciam a presença de estrutura do solo natural, sendo encontrada uma maior influência nas argilas do Porto de Santana, as quais apresentam índice de vazios normalizado (Iv) de até 1,85. As correlações empíricas para obtenção dos parâmetros intrínsecos de compressibilidade e100 e Cc propostas por Burland (1990) não apresentaram bons ajustes para os resultados experimentais aqui reportados. / [en] A large mass movement occurred on March 28, 2013 at the Port of Santana, in the region of the mouth of the Amazon River in Amapá, motivated the study of compressibility characteristics of soft clays from the reconstituted material. Natural soils differ from reconstituted soils due to the influence of micro and macrostructure. The concept of the intrinsic compression line (ICL) proposed by Burland (1990) allows a quantitative evaluation of the difference in soil compression behavior in these two conditions. In this study, two soft clay deposits of the Brazilian coast (Tijucas, SC and Porto de Santana, AP) were analyzed and an artificial mixture made in the laboratory with kaolin and bentonite in the proportion of 98: 2 by weight. A total of 8 samples are reconstituted with moisture content equal to 1.25 times the liquid limit and subjected to conventional consolidation tests (SIC - standard incremental consolidation tests). The consolidation curves of the reconstituted samples show good agreement with the ICL proposed by Burland (1990), especially in the stress range of 100 to 1,000 kPa. The analyzes show the presence of natural soil structure, with a higher influence in the Santana Port clays which have a normalized void index (Iv) up to 1.85. The empirical correlations to obtain the intrinsic parameters of compressibility e 100 and Cc proposed by Burland (1990) did not present good adjustments for the experimental results here reported.