[pt] Nesta dissertação é apresentada uma nova técnica para estabilização de encostas através da construção de um muro de gravidade usando pneus e solo. Esta técnica foi desenvolvida dentro de um trabalho de pesquisa realizado pela PUC-Rio, em colaboração com a Fundação Geo-Rio e a Universidade de Ottawa (Canadá). O trabalho consistiu na construção e análise de um muro experimental de solo- pneus localizado em Jacarepaguá, Rio de Janeiro. O muro possui 60m de comprimento e 4m de altura, sendo constituído por camadas horizontais de pneus preenchidos com solo residual compactado e amarrados entre si com corda ou arame. Atrás do muro de pneus foi executado um retro-aterro com 6m de altura, constituído do mesmo solo utilizado no muro de solo- pneus. O muro é composto por 4 seções com características diferentes quanto ao tipo de amarração, geometria e configuração dos pneus (cortados ou inteiros). Apresenta- se neste trabalho um estudo do comportamento tensão vs deformação do material solo-pneus das 4 seções do muro. Os valores previstos numericamente foram comparados aos resultados da instrumentação de campo, com o objetivo de obter os parâmetros de deformabilidade do material. Para a representação do comportamento tensão vs deformação do material solo-pneus, utilizou-se o modelo elástico linear. Foi considerada a existência de 7 camadas distintas do material solo-pneus, permitindo a variação do módulo E ao longo da altura do muro. O solo do retro-aterro foi representado pelo modelo elástico não linear (hiperbólico). Dentre as principais conclusões, pode-se ressaltar que o uso de pneus cortados facilita o processo construtivo e reduz a deformabilidade do muro. A amarração dos pneus com corda, apesar de menos eficiente que a amarração com arame, apresenta-se como a melhor alternativa quando se considera a relação custo vs benefício. A utilização de solo-pneus apresenta-se como uma alternativa que combina a eficiência mecânica do pneu e o baixo custo de execução quando comparada às técnicas convencionais de estabilização de encostas. / [en] Construction of a retaining wall using scrap tires and soil is presented in this thesis. The technique was developed as part of a research program at PUC-Rio in collaboration with University of Ottawa and Geo-Rio. The present work consisted of building and analyzing an experimental retaining wall which was constructed in Jacarepaguá, Rio de Janeiro and made of scrap tires and soil. The wall is 60m long and 4 meters high, made of horizontal layers tire, tied with ropes or wires, filled with compacted residual soil. The backfill was 6 meters high using the same residual soil. The wall has four different cross sections which have distinct geometry, tire configurations (cut tires and entire tires) and tire connections.It is also presented a study on the stress strain behavior of the soil tire composite, which shapes the four different cross sections. The numerical results were compared with field measurements in order to obtain the deformation characteristics of backfill. The retaining wall material was considered to exhibit a linear elastic behavior. The construction procedure was numerically simulated in seven increments and allowing variation of modulus of deformation of the wall with the height of the wall. The stress strain behavior of the backfill was simulated with the use of the hiberbolic model.Among the major conclusions it worth mentioning that the use of cut tires facilitates the construction procedure consequently reducing the deformation of the wall. The use of rope to tie the tires, although less efficient than the use of wire, is a better alternative from the cost effectiveness point of view. The use of tires and soil is an attractive alternative to build retaining walls, which associates efficient mechanical performance with low cost, when compared to the conventional methods to stabilize slopes. / [es] En esta disertación se presenta una nueva técnica para estabilización de encostas a través de la construcción de un muro de gravedad usando neumáticos y suelo. Esta técnica fue desarrollada dentro de un trabajo de investigación realizado por la PUC Rio, en colaboración con la Fundación Geo Rio y la Universidad de Ottawa (Canadá). El trabajo consistió en la construcción y análisis de un muro experimental de suelo y neumáticos localizado en Jacarepaguá, Rio de Janeiro. EL muro posee 60m de largo y 4m de altura, y esta compuesto por camadas horizontales de neumáticos llenos de suelo residual compactado y amarrados entre sí con cuerdas o alambre. Detrás del muro de neumáticos se ejecutó un retro aterro con 6m de altura, con el mismo suelo utilizado en el muro de suelo neumático. El muro está compuesto por 4 secciones con características diferentes respecto al tipo de amarre, geometría y configuración de los neumáticos (cortados o enteros). Se presenta en este trabajo un estudio del comportamiento tensión vs deformación del material suelo neumático de las 4 secciones del muro. Los valores previstos numéricamente fueron comparados con los resultados de la instrumentación de campo, con el objetivo de obtener los parámetros de deformabilidad del material. Para la representación del comportamiento tensión vs deformación del material suelo neumáticos, se utilizó el modelo elástico lineal. Fue considerada la existencia de 7 camadas distintas del material suelo neumáticos, permitindo la variación del módulo Y a lo largo de la altura del muro. El suelo del retro aterro fue representado por el modelo elástico no lineal (hiperbólico). Entre las principales conclusiones, cabe resaltar que el uso de neumáticos cortados facilita el proceso constructivo y reduce la deformabilidad del muro. El amarre de los neumáticos con cuerdas, a pesar de menos eficiente que el amarre con alambre, resulta ser la mejor alternativa cuando se considera la relación costo vs beneficio. La utilización de suelo neumático se presenta como una alternativa que combina la eficiencia mecánica del neumático y el bajo costo de ejecución cuando se compara a las técnicas convencionales de estabilización de encostas.

[pt] Este trabalho consiste na determinação de parâmetros de deformabilidade e resistência do solo do retro-aterro do muro experimental de pneus, localizado em Jacarepaguá (Rio de Janeiro). O muro experimental de pneus possui quatro seções, das quais foram escolhidas duas para realização dos ensaios de campo e para extração dos blocos indeformados. Foram realizados ensaios dilatométricos e pressiométricos no campo, e ensaios de caracterização, adensamento e resistência ao cisalhamento no laboratório. O programa de ensaios de cisalhamento no laboratório consistiu de cisalhamento direto com corpo de prova na umidade natural e submersos, ensaios triaxiais convencionais e ensaios triaxiais com trajetória de tensão especiais. Uma descrição detalhada das metodologias de execução e interpretação dos ensaios está apresentada neste trabalho, juntamente com uma discussão dos resultados obtidos. Em particular, a discussão enfocou os valores de tensões in situ (coeficiente de empuxo k0) e dos módulos de deformabilidade (módulo de Young, coeficiente de Poisson, módulo cisalhante, dentre outros). As características de resistências também foram analisadas, considerando-se o solo com a umidade natural ou na condição de saturação total. Como principais conclusões, pode-se ressaltar que o material compactado apresenta-se como levemente pré- adensado, com valores de OCR menores que 2 e k0 da ordem de 0,68 a 0,70. / [en] This thesis consists of a study of stress-strain-strength behavior of the compacted embankment constructed behind the experimental tire wall located in Jacarepagua (Rio de Janeiro). The experimental wall has four sections with differet characteristics. From these, two were chosen for the field tests and for extraction of undisturbed samples. Dilatometer and pressuremeter were accomplished in the field, together with characterization, consolidation and shear resistance tests in the laboratory. The experimental program in the laboratory consisted of direct shear on specimens with natural moisture content and submerged conditions. Conventional triaxial test and special stress path tests were also performed under drained conditions. Detailed description of the methodology and interpretation of all tests are presented in this work, together with a discussion of the results. In particular, the discussion focussed on the values of in situ stresses (coefficient of lateral stress at rest) and of the stress-strain modulus (Young's modulus, Poisson ratio, shear modulus). The shear strength characteristics were also analyzed, considering both natural humidity and totally saturated specimens. From the most significant conclusions, it can be pointed out that the compacted material was shown to be slightly overconsolidated, with values of OCR smaller than 2 and k0 in of the order of 0,68 to 0,70. The differences between field and laboratory values are also discussed in the thesis. / [es] Este trabajo consiste en la determinación de los parámetros de deformabilidad y resistencia del suelo del terraplenado del muro experimental de neumáticos, localizado en Jacarepaguá (Rio de Janeiro). EL muro experimental de neumáticos posee cuatro secciones, de las cuales fueron seleccionadas dos para la realización de los ensayos de campo y para la extracción de los bloques no deformados. Fueron realizados ensayos dilatométricos y presiométricos en campo, y ensayos de caracterización, adensamiento y resistencia al cizallamiento en el laboratório. EL programa de ensayos de cizallamiento en el laboratorio consistió de cizallamiento directo con cuerpo de prueba en la humedad natural y sumergidos, ensayos triaxiales convencionales y ensayos triaxiales con trayectoria de tensión especial. Em este trabajo se presenta una descripción detallada de las metodologías de ejecución e interpretación de los ensayos, conjuntamente con una discusión de los resultados obtenidos. En particular, la discusión enfocó los valores de tensiones in situ (coeficiente de empuje k0) y de los módulos de deformabilidad (módulo de Yong, coeficiente de Poison, módulo cizallante, dentre otros). Las características de resistencia también fueron analizadas, considerando el suelo con la humedad natural o en la condición de saturación total. Como principales conclusiones se puede resaltar que el material compactado está levemente preadensado, con valores de OCR menores que 2 y k0 del órden de 0,68 la 0,70.