This thesis presents the development of a triaxial cell and a proposal for methodology for estimating horizontal tension edometric condition by conducting laboratory tests on samples unsaturated compacted soil in OMC. The development of triaxial cell permits the use of voltages or controlled deformation. Moreover, the machine allows independent application increments of axial and radial stresses, thereby facilitating implementation assay in any way triaxial stresses. The proposed methodology simplifies estimate lateral tension through comparison of axial stress-strain curves of the test edomÃtrico conventional triaxial and consolidation tests under different paths tensions with the constant relationship between the axial and radial increments. In this case, the value of K0 would be corresponding to the constant trajectory in which the triaxial test curve edomÃtrico overlaps the curve of the test in terms of stress and axial deformations. They were tests performed with different soil types and the results were- roughly consistent with estimates from correlations empirical, thus allowing validate the proposal presented in this research. also It was studied the change of horizontal stress during the collapse flood conditions in edomÃtricas. In these tests it was found that during the breakdown voltage can horizontal remain virtually constant or even decreasing. / Esta dissertaÃÃo apresenta o desenvolvimento de uma cÃlula triaxial e uma proposta de metodologia para estimativa de tensÃo horizontal em condiÃÃo edomÃtrica, atravÃs da realizaÃÃo de ensaios de laboratÃrio em amostras nÃo saturadas de solo compactadas na umidade Ãtima. O desenvolvimento da cÃlula triaxial possibilita a aplicaÃÃo de tensÃes ou deformaÃÃes controladas. AlÃm disso, o equipamento permite a aplicaÃÃo independente de incrementos de tensÃes axiais e radiais, facilitando dessa forma a execuÃÃo de ensaio triaxial sob qualquer caminho de tensÃes. A metodologia proposta simplifica a estimativa da tensÃo lateral atravÃs da comparaÃÃo das curvas tensÃo-deformaÃÃo axial entre o ensaio edomÃtrico convencional e ensaios de adensamento triaxiais sob diferentes caminhos de tensÃes com a relaÃÃo constante entre os incrementos axial e radial. Nesse caso, o valor de K0 seria o correspondente à trajetÃria constante na qual a curva do ensaio triaxial se sobrepÃe a curva do ensaio edomÃtrico em termos de tensÃes e deformaÃÃes axiais. Foram realizados ensaios com diferentes tipos de solo e os resultados mostraram-se aproximadamente concordantes com as estimativas realizadas a partir de correlaÃÃes empÃricas, permitindo dessa forma validar a proposta apresentada nessa pesquisa. TambÃm foi estudada a variaÃÃo da tensÃo horizontal durante o colapso por inundaÃÃo em condiÃÃes edomÃtricas. Nesses ensaios verificou-se que, durante o colapso, a tensÃo horizontal pode permanecer praticamente constante ou atà mesmo diminuir.

[pt] A necessidade da determinação do comportamento tensão-deformação de solos sob carregamento para fins de projeto de Engenharia exige o conhecimento prévio do estado natural de tensões ao que o solo está imposto. Quando se trata de solos residuais tropicais, este desafio amplia-se ainda mais devido à ação do intemperismo e variação de umidade. O estado natural do solo é usualmente expresso pelo coeficiente de empuxo no repouso (K0). Para a determinação de K0 três classes de métodos são utilizadas: métodos de correlação, de determinação in situ e em laboratório. Neste estudo, é utilizada uma célula rígida com sistema de controle de sucção para a obtenção de K0 em laboratório. Foram analisadas três amostras de solo residual de Gnaisse com diferentes graus de intemperismo, provenientes de São Conrado, Rio de Janeiro, denominadas: solo residual jovem (SRJ); solo residual de transição (SRT); e solo residual maduro (SRM). Para a análise da influência da sucção no valor do coeficiente de empuxo, cada amostra de solo foi ensaiada sob três diferentes condições de umidade, que tentaram representar as seguintes condições: mais úmida, com sucção de 10 kPa; intermediária, com 40 kPa de sucção; e mais seca, com 100 kPa. Os valores de K0 obtidos nos ensaios variaram de 0,50 a 0,65. Os resultados seguiram, em parte, a tendência esperada. Entretanto, devido à heterogeneidade do material estudado, é necessário realizar repetições dos ensaios a fim de obter dados representativos. / [en] The necessity to determine the stress-strain behavior of soils under loading for the purpose of engineering projects requires early knowledge of the natural state of stress that acting on the mass of soil. When it comes to tropical residual soils, this challenge is even greater due to weathering and moisture variation. The natural state of the soil is usually expressed by the coefficient of earth pressure at rest (K0). For the determination of K0 three classes of methods can be used: correlation meth-ods, in situ determination and laboratory tests. On this research, one rigid cell with system of suction control is used to obtain values of K0 in laboratory tests. Were analyzed three samples of Gneiss residual soil with different degrees of weathering. The samples were provenient to São Conrado, Rio de Janeiro and namely: young residual soil (SRJ), transition residual soil (SRT) and mature residual soil (SRM). To evaluate the influence of suction on the value of coefficient of earth pressure at rest, each sample of soil were tested into three different levels of moisture which correspond of following conditions: more humid, with suction of 10 kPa; interme-diate, with 40 kPa of suction; and more dry, with 100 kPa. The K0 values obtained in the tests ranged from 0,50 to 0,65. In general, the results attended the expected trend. However, due to the great heterogeneity of the studied material, it is neces-sary to perform repetitions of tests in order to obtain representative data.

[pt] Para o conhecimento do estado de tensão natural do solo, expresso pelo coeficiente de empuxo no repouso (k0), emprega-se a realização de ensaios de laboratório em amostras indeformadas. A importância da determinação desse parâmetro para solos coluvionares diz respeito à aplicação em obras de engenharia que envolvam empuxo de terra e fundações. Existem correlações na literatura para a determinação de k0 que provém de pesquisas desenvolvidas considerando solos sedimentares, tipicamente de regiões temperadas ou frias. Ao lidar com solos coluvionares e residuais, típicos de regiões tropicais, não é condizente utilizar dessas correlações, visto que o k0 é afetado por vários fatores, tais como a sucção, grau de intemperismo, processo de laterização, entre outros que também afetam solos sedimentares saturados. Esse estudo analisa as amostras de solo coluvionar provenientes do talude da Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio). Para determinar o coeficiente de empuxo no repouso do solo coluvionar na condição não saturada, é utilizado um equipamento de parede flexível, com sistema de controle de sucção. Para avaliar a influência da sucção no valor do coeficiente de empuxo no repouso, cada amostra foi ensaiada sob diferentes teores de umidade: mais úmida, com sucção de 10 kPa; intermediária com sucção de 40 kPa; e mais seca, com 100 kPa. Os valores de k0 obtidos nos ensaios variaram de 0,19 a 0,24. O coeficiente de empuxo no repouso do solo coluvionar na condição saturada (sucção nula) também foi determinado usando um equipamento triaxial servo-controlado tipo Bishop-Wesley. O valor de k0 obtido para o solo coluvionar na condição saturada foi de 0,36. Os resultados obtidos seguiram, em parte, a tendência esperada. / [en] For the knowledge of the natural stress state of the soil, expressed by the coefficient of earth pressure at rest (k0), a laboratory test is used in undisturbed samples. The importance of the determination of this parameter for colluvium soils relates to the application in engineering works that involve buoyancy of earth and foundations. There are correlations in the literature for determination k0 that comes from researches developed considering sedimentary soils, typically from temperate or cold regions. In dealing with residual and colluvium soils, typical of tropical regions, it is not appropriate to use these correlations, since k0 is affected by several factors, such as degree of weathering, laterization processes and suction, among others that also affect saturated sedimentary soils. This research analyzes samples of a colluvium soil from the Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio). For the determination of the coefficient of earth pressure at rest of the unsaturated colluvium soil, a flexible wall equipment, with a system of suction control was used. In order to evaluate the influence of suction on the value of the coeficiente of erath pressure at rest, each sample was tested under different moisture contents: wetter, with suction of 10 kPa; intermediate with suction of 40 kPa; and drier with 100 kPa. The k0 values obtained in the tests ranged from 0,19 to 0,24. The coefficient of earth pressure at saturated colluvium (null suction) was also determined using Bishop and Wesley type, servo-controlled triaxial equipment. The value of k0 obtained for the colluvium soil in the saturated condition was equal to 0.36. The results in both trials followed, in part, the expected trend.