Made available in DSpace on 2014-06-12T17:41:24Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6385_1.pdf: 9675104 bytes, checksum: c8e19a064e26e2d1e12f04e7c39de062 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2005 / O objetivo principal desta pesquisa é avaliação das características funcionais e estruturais do lote III da rodovia BR-230/PB. A primeira se caracterizou pelo levantamento das degradações superficiais e das deformações em perfil, aplicando a técnica da avaliação objetiva do estado da superfície do pavimento elaborando um inventário das degradações superficiais e geométricas existentes, seguindo a metodologia proposta pelo Profº Armando Martins Pereira, normatizada no procedimento DNIT 006/2003-PRO (DNIT, 1994a). Já a segunda, se dividiu em duas partes, uma consistiu na avaliação estrutural não-destrutiva, onde foram realizados levantamentos deflectométricos com a viga Benkelman e o Falling Weight Deflectometer. Com o FWD foram obtidas as bacias de deflexões que possibilitaram por processo de retroanálise através dos programas RETROANA, EVERCALC5 e ELMOD4, caracterizar o comportamento resiliente in situ das Camadas constituintes do sistema pavimento-subleito. Com o programa ELSYM5 foram calculadas as contribuições percentuais de camada na deflexão total na superfície do pavimento, podendo assim detectar as camadas críticas da estrutura. Apresenta-se um estudo comparativo entre os módulos obtidos pelos diferentes programas empregados. A outra parte, foi realizada através avaliação estrutural destrutiva com base em ensaios laboratoriais para obtenção dos parâmetros de deformabilidade para a camada de revestimento em CBUQ, da camada de base constituída de brita graduada simples, da sub-base de saibro, reforço e do subleito. Os ensaios laboratoriais realizados foram: resistência à tração por compressão diametral de corpos-de-prova extraídos do revestimento, ensaios triaxiais de cargas repetidas com os materiais de base, sub-base, reforço e subleito. Foram analisados os resultados dos ensaios realizados no ano de 2001 com os materiais coletados em jazida, amostra do subleito e corpos-de-prova moldados em laboratório para as misturas da camada de binder (CBUQ faixa B) e rolamento (CBUQ faixa C). Realizaram-se, também, pesquisas volumétricas classificatórias. Por fim, foi realizado estudo especulativo com base nas metodologias DNER PRO-11/94 e DNER PRO-269/94, a fim de verificar quais espessuras de reforço são exigidas pelos dois principais métodos de dimensionamento de reforço nacional. Propõe-se estudo paramétrico a considerando o aspecto de restabelecimento estrutural do pavimento e apresentando um comparativo de custo por quilômetro da solução proposta

Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-07-07T18:14:02Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação - Danisete Neto.pdf: 5528460 bytes, checksum: 759759c3d80ebf0faa1d939b823b8cb0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-07T18:14:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação - Danisete Neto.pdf: 5528460 bytes, checksum: 759759c3d80ebf0faa1d939b823b8cb0 (MD5) Previous issue date: 2016-02-23 / CNPQ / Este trabalho apresenta um estudo geotécnico de um aterro de solos sedimentares da Formação Barreiras localizado na região metropolitana do Recife. Os parâmetros geotécnicos estudados foram obtidos a partir de uma campanha de investigação de campo e laboratório. Durante a investigação de campo, foram realizadas sondagens de simples reconhecimento, retirada de amostras indeformadas (bloco) e amolgadas representativas e ensaios de permeabilidade “in situ” (permeâmetro guelph). Na campanha de laboratório foram realizados ensaios de granulometria, limites de consistência, densidade real dos grãos, compactação, ensaios triaxiais drenados e não drenados e edométricos duplos. A composição granulométrica mostrou que o aterro pode ser classificado, em sua maior parte, como areia argilosa (SC). Entretanto, também foi encontrada argila arenosa pouco plástica (CL). Os valores de NSPT nos trechos das sondagens correspondentes ao aterro variaram entre 2 e 15 golpes. Muito frequentemente foram observados segmentos de 4 a 5 metros com NSPT baixos (<10) para o que se espera para um aterro bem compactado. A permeabilidade do solo do aterro apresentou-se relativamente baixa (na ordem de 10-8 m/s). Este valor de permeabilidade permite a infiltração de água no corpo do aterro, porém deve ocorrer dificuldade na completa penetração da água. Quanto aos parâmetros de resistência, obtidos através de ensaios triaxiais, o ângulo de atrito variou de 31,4º a 36,7º e a coesão de 1,2 a 4,3 kPa. Os maiores valores para os parâmetros de resistência foram encontrados nas amostras compactadas em laboratório. A análise da compressibilidade dos 8 blocos coletados no aterro mostrou que relativamente ao colapso, três (35,7 %) amostras foram classificadas segundo Reginatto e Ferrero (1973) como verdadeiramente colapsível e grande parte dessas amostras foram classificadas segundo Jennings e Knight (1975) como “problema moderado”. / This academic work presents a geotechnical study of a sedimentary soil embankment of Barreiras Formation located in the metropolitan region of Recife. The geotechnical parameters were obtained from a field and laboratory research campaign. During the field investigation, simple reconnaissance probes were carried out, taken from undisturbed samples (block) and deformed (bag) representative and permeability tests "in situ" (Guelph permeameter). In laboratory campaign were carried grading tests, consistency limits, real density of the grain, compaction, drained and undrained triaxial tests and double oedometric. The particle size distribution showed that the embankment can be classified mostly as clayey sand (SC). However, it was also found little plastic sandy clay (CL). The NSPT values in parts of polls related to the landfill ranged between 2 and 15 hits. Very often we have been observed segments 5-6 meters with low NSPT (<10) to what is expected for a well compacted landfill. The landfill soil permeability showed relatively low (on the order of 10-8 m / s). This permeability value allows the water entering into the landfill body, but should you experience difficulty in complete penetration of water. As for the strength parameters, friction angle ranged from 31.4 to 36.7º and cohesion 1,2 to 4.3 kPa. The highest values for the strength parameters were found in the samples compacted in the laboratory. The analysis showed that the compressibility relative to collapse, three (35.7 %) samples were sorted Reginatto and Ferrero (1973) as truly collapsible and much of the landfill samples were sorted Jennings and Knight, 1975 as "moderate problem"

Foram realizados ensaios de adensamento, SIC e CRS, em amostras retiradas de um depósito argiloso muito mole, na Baixada de Jacarepaguá, 15 anos após a execução de um aterro. As amostras foram retiradas do mesmo local onde foram obtidas as amostras da primeira campanha, por ocasião do projeto. Os ensaios CRS, realizados com diferentes velocidades de deformação, são comparados aos resultados dos ensaios SIC da campanha atual de investigação. Os parâmetros geotécnicos da camada de argila muito mole, 15 anos após a construção do aterro, são comparados aos parâmetros da camada original. O aumento das tensões de sobreadensamento e redução do OCR são obtidos da interpretação dos ensaios atuais. A grandeza do recalque foi inferida a partir da nova estratigrafia, através da espessura atual da camada na região investigada, pela variação do índice de vazios e pela variação do teor médio de umidade. Os recalques previstos originalmente, incluindo a parcela de compressão secundária, são comparados aos recalques inferidos e medidos através de placa de recalque. As principais conclusões da pesquisa sugerem que a qualidade dos corpos de prova da primeira campanha foram superiores aos atuais, apesar dos cuidados com a amostragem, transporte das amostras e preparação dos corpos de prova no laboratório na segunda campanha de ensaios. Atribuiu-se esta ocorrência ao processo construtivo, que impôs movimentação excessiva ao maciço argiloso, interferindo com suas características de maior uniformidade em seu processo de deposição natural. Os ensaios de adensamento com diferentes velocidades de carregamento apresentaram comportamento similar, com variação da posição relativa das curvas e x &#963;v, com ensaios mais rápidos exibindo maiores índices de vazios. As curvas do índice de vazios versus tensão efetiva ilustram, de forma acentuada, a redução significativa do índice de vazios da segunda campanha em relação ao solo natural, antes do lançamento do aterro. Os recalques previstos e os obtidos, seja pela instrumentação, seja pelos demais registros, indicam valores bastante próximos, em face da variabilidade da estratigrafia e dos parâmetros geotécnicos inerentes à natureza dos depósitos sedimentares. / SIC and CRS consolidation tests have been performed on samples obtained from a very soft clay deposit from Jacarepaguá lowland, 15 years after the execution of a fill. The samples have been extracted from the same site where preliminary samples had been obtained at designing phase. The CRS tests have been performed at different strain velocities and compared to the SIC tests results carried out for the second investigation campaign. The geotechnical parameters of the very soft clay 15 years after fill construction are compared to the parameters of the natural shallow clay. The increase in pre-consolidation pressure and OCR reduction has been obtained after interpretation of the actual tests results. The settlement extent has been inferred from the new stratigraphy, due to the actual thickness of the layer in the investigated region, by the variation in void ratio and by the reduction in soil water content. The settlements originally predicted, including the secondary compression, are compared to the settlement obtained from different estimations and to those obtained from instrumentation. The main conclusions suggest that the sample quality from the first investigation were superior than from the actual one, in spite of the careful sampling, transportation and preparation in the laboratory for the second investigation campaign. This occurrence has been attributed to the construction process, imposing excessive movement of the clayey mass, with great interference on the uniformity of its characteristics when compared to its natural deposition. The consolidation tests with different strain velocity presented similar results, with variation in the relative position of the e x &#963;v curve, with the tests with higher strain velocity showing higher void indices. The e x &#963;v curves illustrate in an accentuated means the significant reduction in void ratio from the first to the second laboratory test campaign, due to the fill construction. The predicted settlements and that actually obtained by the instrumentation or by other sources indicate similar values compared to the stratification variability of the geotechnical parameters inherent to the natural origin of the sedimentary deposits.

Foram realizados ensaios de adensamento, SIC e CRS, em amostras retiradas de um depósito argiloso muito mole, na Baixada de Jacarepaguá, 15 anos após a execução de um aterro. As amostras foram retiradas do mesmo local onde foram obtidas as amostras da primeira campanha, por ocasião do projeto. Os ensaios CRS, realizados com diferentes velocidades de deformação, são comparados aos resultados dos ensaios SIC da campanha atual de investigação. Os parâmetros geotécnicos da camada de argila muito mole, 15 anos após a construção do aterro, são comparados aos parâmetros da camada original. O aumento das tensões de sobreadensamento e redução do OCR são obtidos da interpretação dos ensaios atuais. A grandeza do recalque foi inferida a partir da nova estratigrafia, através da espessura atual da camada na região investigada, pela variação do índice de vazios e pela variação do teor médio de umidade. Os recalques previstos originalmente, incluindo a parcela de compressão secundária, são comparados aos recalques inferidos e medidos através de placa de recalque. As principais conclusões da pesquisa sugerem que a qualidade dos corpos de prova da primeira campanha foram superiores aos atuais, apesar dos cuidados com a amostragem, transporte das amostras e preparação dos corpos de prova no laboratório na segunda campanha de ensaios. Atribuiu-se esta ocorrência ao processo construtivo, que impôs movimentação excessiva ao maciço argiloso, interferindo com suas características de maior uniformidade em seu processo de deposição natural. Os ensaios de adensamento com diferentes velocidades de carregamento apresentaram comportamento similar, com variação da posição relativa das curvas e x &#963;v, com ensaios mais rápidos exibindo maiores índices de vazios. As curvas do índice de vazios versus tensão efetiva ilustram, de forma acentuada, a redução significativa do índice de vazios da segunda campanha em relação ao solo natural, antes do lançamento do aterro. Os recalques previstos e os obtidos, seja pela instrumentação, seja pelos demais registros, indicam valores bastante próximos, em face da variabilidade da estratigrafia e dos parâmetros geotécnicos inerentes à natureza dos depósitos sedimentares. / SIC and CRS consolidation tests have been performed on samples obtained from a very soft clay deposit from Jacarepaguá lowland, 15 years after the execution of a fill. The samples have been extracted from the same site where preliminary samples had been obtained at designing phase. The CRS tests have been performed at different strain velocities and compared to the SIC tests results carried out for the second investigation campaign. The geotechnical parameters of the very soft clay 15 years after fill construction are compared to the parameters of the natural shallow clay. The increase in pre-consolidation pressure and OCR reduction has been obtained after interpretation of the actual tests results. The settlement extent has been inferred from the new stratigraphy, due to the actual thickness of the layer in the investigated region, by the variation in void ratio and by the reduction in soil water content. The settlements originally predicted, including the secondary compression, are compared to the settlement obtained from different estimations and to those obtained from instrumentation. The main conclusions suggest that the sample quality from the first investigation were superior than from the actual one, in spite of the careful sampling, transportation and preparation in the laboratory for the second investigation campaign. This occurrence has been attributed to the construction process, imposing excessive movement of the clayey mass, with great interference on the uniformity of its characteristics when compared to its natural deposition. The consolidation tests with different strain velocity presented similar results, with variation in the relative position of the e x &#963;v curve, with the tests with higher strain velocity showing higher void indices. The e x &#963;v curves illustrate in an accentuated means the significant reduction in void ratio from the first to the second laboratory test campaign, due to the fill construction. The predicted settlements and that actually obtained by the instrumentation or by other sources indicate similar values compared to the stratification variability of the geotechnical parameters inherent to the natural origin of the sedimentary deposits.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A presente dissertação objetiva a verificação do desempenho dos ensaios do tipo CRS, com velocidade controlada, quando comparados aos ensaios de adensamento oedométricos convencionais, SIC. O ensaio SIC é executado em vários estágios de carga, cada qual com vinte e quatro horas de duração e razão unitária entre o incremento de tensão e a tensão anterior, requerendo um prazo total de cerca de 10 dias para sua execução. Já o ensaio de adensamento com velocidade controlada, CRS, tem sua duração bastante reduzida, o que levou diversos pesquisadores da área de Geotecnia a concentrarem esforços no estudo de seu desempenho, visando sua utilização mais ampla. Para este estudo foi adquirido equipamento da empresa Hogentogler Inc., designado por GeoStar. Sua instalação, montagem e calibração foram realizadas no Laboratório de Mecânica dos Solos. Foram executados ensaios em corpos de prova obtidos de amostras de caulim, preparadas em laboratório, e também em amostras de solos originários de dois depósitos de diferentes regiões no Estado do Rio de Janeiro: baixada de Jacarepaguá e Itaboraí. A dissertação procurou detalhar a execução dos ensaios, as dificuldades da interpretação das planilhas originadas pelo sistema de aquisição de dados, acoplado ao equipamento GeoStar, as mudanças efetuadas, as ocorrências não previstas, a análise e interpretação dos resultados e a comparação dos parâmetros obtidos com os ensaios SIC e CRS. Procurou-se estudar o efeito da velocidade de deformação, histórico de tensões, qualidade dos corpos de prova, parâmetros do ensaio, facilidade de execução e desempenho. Verificou-se a simplicidade, rapidez e o desempenho satisfatório do ensaio CRS. Sugere-se estender estudos semelhantes a outros locais e, principalmente, a amostras de qualidade superior, na expectativa de confirmar as conclusões detalhadas nesta pesquisa. / This thesis aims to check the performance of the constant rate of strain consolidation test, CRS, compared to the conventional oedometer test, SIC. The SIC test is usually performed in several load stages with load increment of unity, each stage left on for 24hr. The test duration last nearly 10 days. On the other hand, the constant rate of strain consolidation test, CRS, is performed in a much shorter interval. This aspect led many geotechnical researchers to focus efforts in studying the CRS performance, aiming their wider use in practice. The CRS equipment called GeoStar of Hogentogler Inc. has been imported from EUA for the use in this research. Its installation, assembly and calibration have been carried out in the laboratory of Soil Mechanics. CRS and SIC tests have been performed in caulim specimens, molded in the laboratory, and also in soil samples from two deposits of different sites in Rio de Janeiro State: Jacarepaguá and Itaboraí. The author attempted to detail the tests procedures, the difficulties of interpreting the worksheets that come along with the data acquisition system, necessary changes made in the worksheets, the unforeseen events, analysis and interpretation of results and comparison of the parameters obtained with the SIC and CRS tests. The author studied the effect of strain rate, tension history, sample disturbance, test parameters, ease of execution and test performance. The simplicity, short duration and satisfactory performance of CRS tests have been observed. The author suggests the extension of the studies to other sites, and especially the extraction of higher quality samples, hoping to confirm the findings detailed in this research.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:28:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2265849 bytes, checksum: 3679cebadd6b785aa9445b22ee833034 (MD5) Previous issue date: 2006-08-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The present work has the aim of improve the knowledge on the mechanical behavior of several materials occurring in the slopes of the Pico mine, in Quadrilátero Ferrífero area, Minas Gerais State. Triaxiais tests and direct shear tests of undisturbed samples collected in situ were performed in order to obtain strength parameters under several loading conditions. Direct shear tests also were performed in order to characterize the influence of rock schystosity and scale effect on the results of the shear strength parameters. Results obtained show that schystosity affects the value of those parameters, while the size of samples tested did not significantly affect strength, for the same loading conditions. Calculated values for cohesion and friction angle were used in mining slope stability studies using both deterministic and probabilistic approaches for two commercial softwares: SLOPE/W AND SLIDE. The results showed that the values obtained for deterministic factors of safety were quite close and the calculated probabilities of slope failure were small. The use of shear strength parameters was done as a basis to future studies proposed to allow a better understanding of their influence on the geological-geotechnical behavior of other materials occurring on the slopes of the Mina do Pico. These studies will be used to define the final pit of Pico mine. / Pretendeu-se com este trabalho, ampliar o grau de conhecimento sobre os vários tipos de materiais existentes nos taludes da Mina do Pico, na região do Quadrilátero Ferrífero, em Minas Gerais. Realizaram-se ensaios triaxiais e de cisalhamento direto de amostras indeformadas coletadas no campo a fim de se obter os parâmetros de resistência sob diversas condições de carregamento. Os ensaios de cisalhamento direto visaram estabelecer a influência da xistosidade e do fator de escala nos resultados dos parâmetros de resistência ao cisalhamento. Verificou-se que ela afeta diretamente o valor desses parâmetros de resistência. Verificou-se também que não houve diferenças significativas nos parâmetros de resistência ao cisalhamento entre corpos-de-prova de diferentes tamanhos, para mesmas condições de carregamento. De posse dos parâmetros de resistência, realizaram-se análises de estabilidade de taludes empregando métodos determinísticos e probabilísticos utilizando-se para isso dois softwares: O SLOPE/W e o SLIDE. Os resultados mostraram que os valores dos fatores de segurança determinísticos foram bastante próximos e as probabilidades de ruptura encontradas foram pequenas. A inclusão dos parâmetros de resistência ao cisalhamento encontrados se destina a subsidiar novos estudos que permitam um melhor entendimento de sua influência sobre os demais materiais que constituem os perfis geológico-geotécnicos encontrados nos taludes da mina do Pico, com vista à elaboração do projeto de pit final.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A presente dissertação objetiva a verificação do desempenho dos ensaios do tipo CRS, com velocidade controlada, quando comparados aos ensaios de adensamento oedométricos convencionais, SIC. O ensaio SIC é executado em vários estágios de carga, cada qual com vinte e quatro horas de duração e razão unitária entre o incremento de tensão e a tensão anterior, requerendo um prazo total de cerca de 10 dias para sua execução. Já o ensaio de adensamento com velocidade controlada, CRS, tem sua duração bastante reduzida, o que levou diversos pesquisadores da área de Geotecnia a concentrarem esforços no estudo de seu desempenho, visando sua utilização mais ampla. Para este estudo foi adquirido equipamento da empresa Hogentogler Inc., designado por GeoStar. Sua instalação, montagem e calibração foram realizadas no Laboratório de Mecânica dos Solos. Foram executados ensaios em corpos de prova obtidos de amostras de caulim, preparadas em laboratório, e também em amostras de solos originários de dois depósitos de diferentes regiões no Estado do Rio de Janeiro: baixada de Jacarepaguá e Itaboraí. A dissertação procurou detalhar a execução dos ensaios, as dificuldades da interpretação das planilhas originadas pelo sistema de aquisição de dados, acoplado ao equipamento GeoStar, as mudanças efetuadas, as ocorrências não previstas, a análise e interpretação dos resultados e a comparação dos parâmetros obtidos com os ensaios SIC e CRS. Procurou-se estudar o efeito da velocidade de deformação, histórico de tensões, qualidade dos corpos de prova, parâmetros do ensaio, facilidade de execução e desempenho. Verificou-se a simplicidade, rapidez e o desempenho satisfatório do ensaio CRS. Sugere-se estender estudos semelhantes a outros locais e, principalmente, a amostras de qualidade superior, na expectativa de confirmar as conclusões detalhadas nesta pesquisa. / This thesis aims to check the performance of the constant rate of strain consolidation test, CRS, compared to the conventional oedometer test, SIC. The SIC test is usually performed in several load stages with load increment of unity, each stage left on for 24hr. The test duration last nearly 10 days. On the other hand, the constant rate of strain consolidation test, CRS, is performed in a much shorter interval. This aspect led many geotechnical researchers to focus efforts in studying the CRS performance, aiming their wider use in practice. The CRS equipment called GeoStar of Hogentogler Inc. has been imported from EUA for the use in this research. Its installation, assembly and calibration have been carried out in the laboratory of Soil Mechanics. CRS and SIC tests have been performed in caulim specimens, molded in the laboratory, and also in soil samples from two deposits of different sites in Rio de Janeiro State: Jacarepaguá and Itaboraí. The author attempted to detail the tests procedures, the difficulties of interpreting the worksheets that come along with the data acquisition system, necessary changes made in the worksheets, the unforeseen events, analysis and interpretation of results and comparison of the parameters obtained with the SIC and CRS tests. The author studied the effect of strain rate, tension history, sample disturbance, test parameters, ease of execution and test performance. The simplicity, short duration and satisfactory performance of CRS tests have been observed. The author suggests the extension of the studies to other sites, and especially the extraction of higher quality samples, hoping to confirm the findings detailed in this research.

O poliestireno expandido (EPS), conhecido popularmente no Brasil como Isopor®, foi introduzido recentemente no país como material de baixa massa específica para construções de aterros, principalmente sobre solos moles, e encontro de pontes. Contudo, ainda não há experiência consolidada deste material em ensaios do ponto de vista da engenharia geotécnica entre nós. Este trabalho apresenta os resultados da primeira pesquisa com ensaios mecânicos e hidráulicos de laboratório específicos da caracterização do EPS para o uso geotécnico. Os ensaios mecânicos compreenderam compressão uniaxial simples e cíclica, compressão triaxial, cisalhamento direto e de interface (junta) e fluência em compressão. Os ensaios hidráulicos incluíram absorção de água por imersão e permeabilidade. Um ensaio de perda de massa por ataque de roedores foi realizado de forma simples, e ensaios químicos foram feitos para estudar o polímero. As amostras ensaiadas foram escolhidas de modo a se abranger ao máximo àquelas utilizadas em obras. Tentou-se, também, antecipar a utilização de amostras não convencionais, com massas específicas elevadas e de materiais reciclados. Os resultados mostram que o EPS possui uma grande resistência a solicitações de compressão simples, cíclica e triaxial, de cisalhamento, elevado valor de ângulo de atrito da junta e absorção de água, permeabilidade variável com a massa específica e baixo coeficiente de Poisson. Estas propriedades chave, aliado ao baixo peso específico oferecem a este material um grande potencial de aplicação como geossintético na engenharia geotécnica. / Expanded polystyrene (EPS), in Brazil, commonly know as Isopor®, has been recently introduced in this country as lightweight material for construction of embankments on soft soils, and bridge abutments. Despite this fact, there is no consolidated experience, in Brazil, in testing this product from a geotechnical point of view. This paper presents the first research data, obtained in Brazil, on mechanical and hydraulic laboratory tests, aiming the characterization of EPS samples specifically for geotechnical use. The mechanical tests comprised simple and cyclic unconfined compression, triaxial compression, joint and direct shear and creep in compression. The hydraulic tests included water absorption by immersion and water permeability. A simple loss weight test by mice attack was also conducted. And chemical tests were done to study the polymer. The results show that EPS has a great resistance to simple, cyclic and triaxial compression and joint shear solicitation, high friction angle and water absorption, varied permeability with the density and low Poisson coefficient. These key properties with its very low density give this material large potential application for geosynthetic use in geotechnical engineering.

Esta tese apresenta um estudo de caso de colapso dos solos que ocorreu durante e após o enchimento do reservatório da UHE Três Irmãos. A construção desta barragem e o subseqüente enchimento do reservatório elevaram significativamente o lençol freático, causando colapso do solo em algumas áreas. Muitos trabalhos de campo e de laboratório foram realizados para determinar o potencial de risco associado às edificações existentes no local. A elevação do lençol freático foi monitorada especialmente para o estudo de recalques de edificações. Esta pesquisa trata do estudo deste caso histórico, recuperando informações existentes e executando ensaios adicionais com sucção controlada para caracterizar o comportamento não saturado do solo. O conjunto de dados obtidos foi usado para modelar recalques reais de edificações monitoradas, considerando o Modelo Básico de Barcelona, BBM, (Alonso et al., 1990) como o modelo constitutivo mecânico do solo e o programa de elementos finitos Code_Bright. A tese apresenta a definição dos parâmetros constitutivos do solo, a calibração dos modelos, análises de sensibilidade do modelo adotado, mostrando que os resultados modelados se ajustaram satisfatoriamente aos valores de recalques medidos no campo. A partir dos resultados obtidos numericamente, constatou-se que as deformações por colapso aumentam com a redução da sucção sem saturar o solo e que os maiores colapsos são observados quando o solo é gradualmente submergido. Como a profundidade de influência da carga de fundação é muito baixa comparada à espessura da camada colapsível, muitas das deformações por colapso são resultados do peso-próprio do solo, durante o equilíbrio sob as condições hidrodinâmicas transiente e final. / This thesis presents a case history of soil collapse that took place during and after reservoir filling of Três Irmãos dam in Brazil. The construction of this dam and subsequent reservoir filling has raised the local groundwater table up to 20 m, causing soil collapse that affected many buildings. Many field and laboratory tests were conducted to determine potential risk and damage of existing buildings. The groundwater rise was monitored in some points of the region and the most susceptible buildings were also monitored specially for settlements. This work deals with the study of this case history of soil collapse, recovering existing information and performing additional suction controlled soil tests to characterize the non saturated soil behavior. This set of data was used to model the collapse settlement, considering the Barcelona Basic Model, BBM, (Alonso et al. 1990) as the soil constitutive model and the Code_Bright finite element program and, finally numerical results were compared with field ones. The thesis addresses soil parameters definition from laboratory and field tests, model calibration, sensibility analysis of the adopted model and it shows that the modeled results nicely fitted the measured values of collapse settlements. Amongst the many qualitative and quantitative findings, it is shown that collapse deformation arises from suction variation without saturating the soil and that the largest collapse rate is observed when the soil is gradually submerged. As the depth of influence of foundation load is very low compared to collapsible layer thickness, much of collapse deformation is the result of soil self weight, during equilibrium under the transient and final hydrodynamics condition.

O presente trabalho investiga o desempenho de geotêxteis e de solos como elementos de proteção para geomembranas de polivinil clorado (PVC) e de polietileno de alta densidade (PEAD). Foram utilizadas geomembranas de PVC com espessuras de 1,0 e 2,0 mm e de PEAD com espessuras de 1,5 e 2,0 mm. Como camadas de proteção utilizaram-se geotêxteis não tecidos de poliéster (PET), com gramaturas de 130, 300, 400 e 600 g/\'M POT.2\', e de polipropileno (PP), com gramatura de 400 e 600 g/\'M POT.2\', além de uma areia de granulometria fina a média e uma areia argilosa típica da região Centro-Oeste do Estado de São Paulo. O estudo foi conduzido através da construção de um aterro experimental para simulação dos danos de instalação em campo e da realização de ensaios índice e de desempenho em laboratório. A eficiência dos materiais de proteção foi avaliada através da análise qualitativa e quantitativa das amostras de geomembranas danificadas. Os resultados dos ensaios de laboratório índice mostraram que a introdução do geotêxtil aumenta a resistência à punção da geomembrana, e que o acréscimo de resistência é função das características de resistência à tração do geotêxtil e da geomembrana. O maior incremento de resistência à punção foi observado na geomembrana com menor resistência à tração. Os resultados dos ensaios de campo mostraram que a introdução do elemento de proteção reduz os danos mecânicos apesar da alteração de algumas das propriedades físicas e de desempenho nas geomembranas. Da análise dos resultados, verificou-se que a eficiência dos geotêxteis no campo não é função de suas características de tração, conforme constatado nos ensaios índices. A análise também sugere que os danos mecânicos no campo foram mais intensos do que nos ensaios de desempenho em laboratório. / The performance of non-woven geotextiles and soils as protection elements of polyvinyl chloride (PVC) and high density polyethylene (HDPE) geomembranes is studied. The materials used comprised PVC geomembranes of 1,0 and 2,0 mm thickness and HDPE geomembranes of 1,5 and 2,0 mm thickness while the protective layers were of non-woven polyester (PET) geotextiles with mass per unit area of 130, 300, 400 e 600 g/\'M POT.2\' and polypropylene (PP) with mass per unit area of 400 e 600 g/\'M POT.2\'. It was also used protective layers made of a fine to medium sand and a typical clayey sand of central area of the State of São Paulo. The study was based on an experimental landfill built to simulate the damage associated to construction procedures and on index and performance laboratory tests. Through qualitative and quantitative analysis of damaged geomembranes, the behavior of each protective element was evaluated. Index laboratory test results have shown that the geotextile is able to increase the geomembrane puncture strength and that the strength increase is related to the tensile strength of geotextile and geomembrane. For similar geotextiles, the larger increase in puncture strength was observed for the geomembrane that presented the lower tensile strength. Visual observation of field tests has shown that the introduction of protective layers reduces the mechanical damage; however some physical and performance properties of geomembrane have changed. It was also observed that the performance of geotextiles in the experimental landfill does not depend on the tensile strength, as observed in laboratory index tests. Test results also suggest that field damage associated to the landfill construction are more intense than that observed in laboratory tests such as the dynamic puncture test.