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Uso do dilatômetro de Marchetti para a previsão da capacidade de carga e dos recalques elásticos de estacas / Use of Marchetti dilatometer to the bearing capacity prediction and the elastic settlements of piles.Gomes, Dayene Drusian 04 October 2007 (has links)
No Brasil emprega-se, quase que exclusivamente, o N do SPT para o cálculo e estimativa da capacidade de carga e recalques em estacas. Os ensaios de campo fornecem estimativas rápidas dos parâmetros geotécnicos para o dimensionamento das fundações, sendo que seu uso tem crescido lentamente em algumas empresas da construção civil. A utilização do Dilatômetro de Marchetti no país ainda não é muito difundida, esperando-se, com a apresentação desse trabalho, poder contribuir para tornar a técnica mais utilizável no meio técnico nacional. O trabalho mostra que uma melhor caracterização do local pode ser obtida com o uso do DMT. Com os dados do ensaio dilatométrico os projetos de fundação ficam mais precisos ocorrendo em alguns casos economias na execução da fundação. O presente trabalho apresenta uma revisão bibliográfica do ensaio dilatométrico, contemplando publicações recentes sobre o assunto. A obtenção de parâmetros geotécnicos do solo, fornecidos por intermédio de ensaios de DMT, permitiu o emprego dos conceitos clássicos da Mecânica dos Solos em metodologias teóricas de previsão da capacidade de carga e a estimativa de recalques em estacas ensaiadas no Campo Experimental da USP. O objetivo desta pesquisa é apresentar uma alternativa de se projetar com auxílio de ensaios dilatométricos e obter resultados tão bons ou melhores do que os obtidos até o presente momento com as sondagens à percussão e, principalmente, com o intuito de apresentar mais uma ferramenta como suporte para os projetistas. / In Brazil, it is employed almost exclusively the \"N\" (number of blows required to drive the sampler the last 30 cm into the soil) of SPT to calculate and estimate the bearing capacity and settlement in piles. The field tests provide quick estimates of the geotechnical parameters for the foundation designs, this practice has been growing slowly in some of Civil Construction Companies. The use of Flat Dilatometer Test in the country is very rare and it is expected that this work will contribute to increase its use among us. In this work is shown that a better characterization of the site can be obtained with DMT. With the flat dilatometer test, the foundation designs may be carried out within a more precise base and in some cases economy may be achieved. The current work starts with a bibliography review of the flat dilatometer test. It also contemplates recent papers about the subject. The geotechnical parameters of the soil were supplied through DMT\'s, allowing the employment of the classical concepts of Soil Mechanics in theoretical methodologies of bearing capacity prediction and the elastic settlements of piles tested in full size at the Foundation Experimental Site of EPUSP. The aim of this research is to present an alternative to design with the help of dilatometer test, obtaining as good results or even better than the ones achieved so far with the Standard Penetration Test, and mainly to show one more tool as a support to the designers.
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Estudo dos efeitos da velocidade de carregamento na estimativa de parâmetros geotécnicos em resíduos de mineração de zinco / A study of rate effects on the prediction of geotechnical parameters of zinc tailingsHlenka, Lucas January 2012 (has links)
Elemento estratégico na inserção de um país no contexto do desenvolvimento tecnológico e no cenário econômico internacional a indústria de mineração, que envolve a extração e o processamento de minério, resulta na geração de elevadas quantidades de resíduos, cuja disposição gera impacto e risco ambiental. Neste sentido, a presente pesquisa é um estudo de investigação geotécnica em uma área de disposição de resíduos de mineração de zinco, com o objetivo de caracterizar adequadamente o rejeito evitando os riscos de acidentes e impactos ambientais. A área de disposição em estudo resulta do processo de mineração do zinco da Votorantim Metais e Zinco, localizada em Juiz de Fora – MG, na qual os resíduos foram lançados em uma barragem por via úmida, em forma de lama. Os ensaios foram realizados em três ilhas de investigação (PZC01, PZC02 e PZC03), nas quais foram realizados ensaios de palheta (vane test), piezocone (CPTU), cone sísmico (SCPTU) e coleta de amostras para ensaios de laboratório. A campanha teve como objetivo avaliar principalmente a influência da velocidade de carregamento na estimativa dos parâmetros geotécnicos a partir dos ensaios de campo, e para isso foram empregadas distintas velocidades de rotação no ensaio de palheta e de cravação do piezocone. Complementarmente foi analisada a influência da velocidade em argilas, ensaios nos quais os efeitos viscosos são predominantes. Com isto é possível buscar uma análise integrada para avaliar a ocorrência de drenagem parcial durante os ensaios combinada, se necessário, aos efeitos viscosos. Nestas análises são usados resultados de trabalhos anteriores (i. e. BLIGHT, 1968 e BISCONTIN & PESTANA, 1999), estabelecendose uma metodologia para interpretação de ensaios de campo em resíduos de mineração de zinco. / Strategic to a nation´s development and essential to its recognition as an economical international player, the mining industry comprises the extraction and processing of minerals and produces, as a consequence, large amounts of tailings that represent important environmental risks and impacts. The present research focus on the study of zinc tailings and attempts to contribute in a general understanding of tailings behavior to allow reliable engineering design of tailing deposits to reduce the risk of failure and contamination. This goal has been achieved throughout a study of a large zinc tailing deposit from Votorantim Metais e Zinco, at Juiz de Fora, in the state of MG, Brazil. In this area, tailings are deposited as slurry. The study of this material has been made by carrying out vane tests, piezocone tests (CPTU) and seismic cone tests (SCPTU), as well as by collecting disturbed samples for laboratory investigation. The site investigation comprises three investigation positions (PZC01, PZC02 e PZC03), selected to give a representative evaluation of the area and its variations. Tests were performed to investigate rate effects and its implications on the prediction of soil properties assessed from testing data. Different penetration and rotation rates have been selected to allow data to be gathered over a range of testing rates, which allows both partial drainage and viscous effects to be evaluated. These effects have been analyzed in an integrated framework given raise to an interpretation method that allows in situ testing results to be interpreted and soil parameters to be estimated. Other published information has been used for comparison (i. e. BLIGHT, 1968 e BISCONTIN & PESTANA, 1999). The work offers a solid base for guidance the interpretation of in situ tests in zinc tailings.
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Estudo dos efeitos da velocidade de carregamento na estimativa de parâmetros geotécnicos em resíduos de mineração de zinco / A study of rate effects on the prediction of geotechnical parameters of zinc tailingsHlenka, Lucas January 2012 (has links)
Elemento estratégico na inserção de um país no contexto do desenvolvimento tecnológico e no cenário econômico internacional a indústria de mineração, que envolve a extração e o processamento de minério, resulta na geração de elevadas quantidades de resíduos, cuja disposição gera impacto e risco ambiental. Neste sentido, a presente pesquisa é um estudo de investigação geotécnica em uma área de disposição de resíduos de mineração de zinco, com o objetivo de caracterizar adequadamente o rejeito evitando os riscos de acidentes e impactos ambientais. A área de disposição em estudo resulta do processo de mineração do zinco da Votorantim Metais e Zinco, localizada em Juiz de Fora – MG, na qual os resíduos foram lançados em uma barragem por via úmida, em forma de lama. Os ensaios foram realizados em três ilhas de investigação (PZC01, PZC02 e PZC03), nas quais foram realizados ensaios de palheta (vane test), piezocone (CPTU), cone sísmico (SCPTU) e coleta de amostras para ensaios de laboratório. A campanha teve como objetivo avaliar principalmente a influência da velocidade de carregamento na estimativa dos parâmetros geotécnicos a partir dos ensaios de campo, e para isso foram empregadas distintas velocidades de rotação no ensaio de palheta e de cravação do piezocone. Complementarmente foi analisada a influência da velocidade em argilas, ensaios nos quais os efeitos viscosos são predominantes. Com isto é possível buscar uma análise integrada para avaliar a ocorrência de drenagem parcial durante os ensaios combinada, se necessário, aos efeitos viscosos. Nestas análises são usados resultados de trabalhos anteriores (i. e. BLIGHT, 1968 e BISCONTIN & PESTANA, 1999), estabelecendose uma metodologia para interpretação de ensaios de campo em resíduos de mineração de zinco. / Strategic to a nation´s development and essential to its recognition as an economical international player, the mining industry comprises the extraction and processing of minerals and produces, as a consequence, large amounts of tailings that represent important environmental risks and impacts. The present research focus on the study of zinc tailings and attempts to contribute in a general understanding of tailings behavior to allow reliable engineering design of tailing deposits to reduce the risk of failure and contamination. This goal has been achieved throughout a study of a large zinc tailing deposit from Votorantim Metais e Zinco, at Juiz de Fora, in the state of MG, Brazil. In this area, tailings are deposited as slurry. The study of this material has been made by carrying out vane tests, piezocone tests (CPTU) and seismic cone tests (SCPTU), as well as by collecting disturbed samples for laboratory investigation. The site investigation comprises three investigation positions (PZC01, PZC02 e PZC03), selected to give a representative evaluation of the area and its variations. Tests were performed to investigate rate effects and its implications on the prediction of soil properties assessed from testing data. Different penetration and rotation rates have been selected to allow data to be gathered over a range of testing rates, which allows both partial drainage and viscous effects to be evaluated. These effects have been analyzed in an integrated framework given raise to an interpretation method that allows in situ testing results to be interpreted and soil parameters to be estimated. Other published information has been used for comparison (i. e. BLIGHT, 1968 e BISCONTIN & PESTANA, 1999). The work offers a solid base for guidance the interpretation of in situ tests in zinc tailings.
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Uso do dilatômetro de Marchetti para a previsão da capacidade de carga e dos recalques elásticos de estacas / Use of Marchetti dilatometer to the bearing capacity prediction and the elastic settlements of piles.Dayene Drusian Gomes 04 October 2007 (has links)
No Brasil emprega-se, quase que exclusivamente, o N do SPT para o cálculo e estimativa da capacidade de carga e recalques em estacas. Os ensaios de campo fornecem estimativas rápidas dos parâmetros geotécnicos para o dimensionamento das fundações, sendo que seu uso tem crescido lentamente em algumas empresas da construção civil. A utilização do Dilatômetro de Marchetti no país ainda não é muito difundida, esperando-se, com a apresentação desse trabalho, poder contribuir para tornar a técnica mais utilizável no meio técnico nacional. O trabalho mostra que uma melhor caracterização do local pode ser obtida com o uso do DMT. Com os dados do ensaio dilatométrico os projetos de fundação ficam mais precisos ocorrendo em alguns casos economias na execução da fundação. O presente trabalho apresenta uma revisão bibliográfica do ensaio dilatométrico, contemplando publicações recentes sobre o assunto. A obtenção de parâmetros geotécnicos do solo, fornecidos por intermédio de ensaios de DMT, permitiu o emprego dos conceitos clássicos da Mecânica dos Solos em metodologias teóricas de previsão da capacidade de carga e a estimativa de recalques em estacas ensaiadas no Campo Experimental da USP. O objetivo desta pesquisa é apresentar uma alternativa de se projetar com auxílio de ensaios dilatométricos e obter resultados tão bons ou melhores do que os obtidos até o presente momento com as sondagens à percussão e, principalmente, com o intuito de apresentar mais uma ferramenta como suporte para os projetistas. / In Brazil, it is employed almost exclusively the \"N\" (number of blows required to drive the sampler the last 30 cm into the soil) of SPT to calculate and estimate the bearing capacity and settlement in piles. The field tests provide quick estimates of the geotechnical parameters for the foundation designs, this practice has been growing slowly in some of Civil Construction Companies. The use of Flat Dilatometer Test in the country is very rare and it is expected that this work will contribute to increase its use among us. In this work is shown that a better characterization of the site can be obtained with DMT. With the flat dilatometer test, the foundation designs may be carried out within a more precise base and in some cases economy may be achieved. The current work starts with a bibliography review of the flat dilatometer test. It also contemplates recent papers about the subject. The geotechnical parameters of the soil were supplied through DMT\'s, allowing the employment of the classical concepts of Soil Mechanics in theoretical methodologies of bearing capacity prediction and the elastic settlements of piles tested in full size at the Foundation Experimental Site of EPUSP. The aim of this research is to present an alternative to design with the help of dilatometer test, obtaining as good results or even better than the ones achieved so far with the Standard Penetration Test, and mainly to show one more tool as a support to the designers.
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Estudo dos efeitos da velocidade de carregamento na estimativa de parâmetros geotécnicos em resíduos de mineração de zinco / A study of rate effects on the prediction of geotechnical parameters of zinc tailingsHlenka, Lucas January 2012 (has links)
Elemento estratégico na inserção de um país no contexto do desenvolvimento tecnológico e no cenário econômico internacional a indústria de mineração, que envolve a extração e o processamento de minério, resulta na geração de elevadas quantidades de resíduos, cuja disposição gera impacto e risco ambiental. Neste sentido, a presente pesquisa é um estudo de investigação geotécnica em uma área de disposição de resíduos de mineração de zinco, com o objetivo de caracterizar adequadamente o rejeito evitando os riscos de acidentes e impactos ambientais. A área de disposição em estudo resulta do processo de mineração do zinco da Votorantim Metais e Zinco, localizada em Juiz de Fora – MG, na qual os resíduos foram lançados em uma barragem por via úmida, em forma de lama. Os ensaios foram realizados em três ilhas de investigação (PZC01, PZC02 e PZC03), nas quais foram realizados ensaios de palheta (vane test), piezocone (CPTU), cone sísmico (SCPTU) e coleta de amostras para ensaios de laboratório. A campanha teve como objetivo avaliar principalmente a influência da velocidade de carregamento na estimativa dos parâmetros geotécnicos a partir dos ensaios de campo, e para isso foram empregadas distintas velocidades de rotação no ensaio de palheta e de cravação do piezocone. Complementarmente foi analisada a influência da velocidade em argilas, ensaios nos quais os efeitos viscosos são predominantes. Com isto é possível buscar uma análise integrada para avaliar a ocorrência de drenagem parcial durante os ensaios combinada, se necessário, aos efeitos viscosos. Nestas análises são usados resultados de trabalhos anteriores (i. e. BLIGHT, 1968 e BISCONTIN & PESTANA, 1999), estabelecendose uma metodologia para interpretação de ensaios de campo em resíduos de mineração de zinco. / Strategic to a nation´s development and essential to its recognition as an economical international player, the mining industry comprises the extraction and processing of minerals and produces, as a consequence, large amounts of tailings that represent important environmental risks and impacts. The present research focus on the study of zinc tailings and attempts to contribute in a general understanding of tailings behavior to allow reliable engineering design of tailing deposits to reduce the risk of failure and contamination. This goal has been achieved throughout a study of a large zinc tailing deposit from Votorantim Metais e Zinco, at Juiz de Fora, in the state of MG, Brazil. In this area, tailings are deposited as slurry. The study of this material has been made by carrying out vane tests, piezocone tests (CPTU) and seismic cone tests (SCPTU), as well as by collecting disturbed samples for laboratory investigation. The site investigation comprises three investigation positions (PZC01, PZC02 e PZC03), selected to give a representative evaluation of the area and its variations. Tests were performed to investigate rate effects and its implications on the prediction of soil properties assessed from testing data. Different penetration and rotation rates have been selected to allow data to be gathered over a range of testing rates, which allows both partial drainage and viscous effects to be evaluated. These effects have been analyzed in an integrated framework given raise to an interpretation method that allows in situ testing results to be interpreted and soil parameters to be estimated. Other published information has been used for comparison (i. e. BLIGHT, 1968 e BISCONTIN & PESTANA, 1999). The work offers a solid base for guidance the interpretation of in situ tests in zinc tailings.
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[en] CHARACTERIZATION, IN SITU TESTS, FLUORESCENCE / [pt] CARACTERIZAÇÃO DE ÁREAS CONTAMINADAS ATRAVÉS DE ENSAIOS IN SITUBETANIA RODRIGUES COUTINHO 15 July 2002 (has links)
[pt] O tema da dissertação, Caracterização de Áreas Contaminadas
Através de Ensaios in Situ, aponta o estado-da-arte dos
sensores que estão sendo adaptados ao conepenetrômetro,
permitindo a detecção e o registro do poluente no subsolo e
lençol freático.Talvez como uma conseqüência da atual
conscientização da sociedade para o caráter emergencial no
enfrentamento dos problemas relacionados à contaminação do
subsolo,tem-se exigido uma significativa demanda de
serviços especializados na caracterização dos agentes e
processos de contaminação e nos procedimentos de remediação.
A pesquisa apresenta técnicas de ensaio in situ para a
caracterização de áreas contaminadas em função do
contaminante que se quer detectar. O primeiro grande grupo
abrange as tecnologias utilizadas na detecção dos
hidrocarbonetos, em seguida estão agrupadas as técnicas de
detecção dos compostos orgânicos voláteis e, finalmente, o
terceiro grande grupo enfoca as técnicas utilizadas na
detecção de metais pesados.Neste trabalho ensaios foram
feitos em duas etapas: com o LIDAR-PUC e com o
Fluorímetro, e são apresentados seus resultados, bem como
as conclusões da pesquisa e algumas sugestões para estudos
futuros, destacando-se as potencialidades e limitações de
cada ensaio realizado. / [en] The subject of the research, Characterization of
Contaminated Areas by in Situ Tests, shows the state-of-art
of the sensors that are being adapted to the
conepenetrometer system, allowing for the detection and
register of the polluent in the subsurface and water
table.Perhaps as a consequence of the new conscientization
of the society about the emergencial character in facing
problems related to subsurface contamination, it has been
claimed such a significative demand forward specialized
services in characterization of agents and contamination
processes, besides remediation procedures.In situ sampling
techniques for the characterization of contaminated areas
related to the targeted polluents are presented in this
study. The first group covers technologies used
in the detection of hydrocarbons, furthermore there are
some techniques for the detection of volatiles organic
compounds and, finally, the third group focuses the
techniques used in the detection of heavy metals.
In this work tests were done in two parts: with the LIDAR-
PUC and with the Fluorimeter, and their results are
presented as well the conclusions of the research and some
suggestions for future works, principally the
potentialities and limitations of each test done.
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Análise de ensaios de campo em fluxo transitório / Analysis of in situ tests in transient flowDienstmann, Gracieli January 2015 (has links)
A problemática associada à execução e interpretação de ensaios de campo (e.g. palheta e pizocone) em materiais siltosos motiva a presente pesquisa, onde são desenvolvidas modelagens analíticas em poroelasticidade para o estudo do efeito de fluxo transiente no solo. As modelagens desenvolvidas referem-se aos problemas de rotação e expansão de um cilindro inserido na massa de solo. A abordagem adotada para solução dos problemas baseia-se na equivalência entre a resposta local de um comportamento perfeitamente plástico, em processo de carregamento monotônico, e um comportamento fictício não-linear poroelástico apropriado. Soluções fechadas para o campo de tensões, deformações e poropressões foram obtidas para o problema simplificado de rotação. Para a solução do problema de expansão considerou-se que um módulo equivalente elástico condiciona o fluxo, o que possibilita a obtenção de uma solução fechada para as distribuições de poropressões, tensões e deformações foram calculadas numericamente. Os modelos desenvolvidos foram criticamente comparados a resultados de simulações numéricas em elementos finitos, demostrando capturar a mesma tendência de comportamento. As condições de drenagem foram interpretadas no espaço de velocidade normalizada V e grau de drenagem U, demostrando que o processo de dissipação é sensível à rigidez do material. Uma tentativa de aplicação dos modelos foi realizada para a interpretação de ensaios de palheta em resíduo de zinco, e piezocone em resíduo de ouro. Destaca-se que as aplicações propostas não são determinísticas, e foram utilizadas para identificação de padrões de comportamento e análise de sensibilidade de parâmetros. Neste contexto, verificou-se que os modelos podem ser utilizados para a estimativa das velocidades não drenadas de ensaio, porém a transição de comportamento parcialmente drenado para drenado é subestimada pelos modelos. Por fim observa-se que, de maneira geral, os modelos se demonstram úteis para o entendimento do comportamento de materiais siltosos em fluxo transiente. / The problems associated with the in situ tests interpretation in silty materials motivates the present research where analytical models were developed for the study of transient flow. The developed models refer to the rotation and expansion of a cylinder considered deeply embedded into an infinite nonlinear poroelastic medium. The approach is based on the local equivalence between the response of a perfectly plastic behavior to monotonic loading and an appropriate fictitious non-linear poroelastic response. Closed-form solutions for pore pressures, stresses and displacements were derived for the rotation problem within a simplified poroelastic framework. The expansion problem was solved considering a simplified framework for the diffusion equation to derive a closed-form expression for pore pressure distribution, while stresses and displacements were computed numerically. The results are discretised and critically compared to finite element solutions showing good agreement in terms of radial stresses and pore pressure distributions. Results are also displayed in the space of normalized velocity (V) versus degree of drainage (U), showing to be sensitive to the soil rigidity. An attempt to apply the models was made: a) for the interpretation of vane tests in zinc tailings; b) for the interpretation of piezocone tests in gold tailings. Applications are considered approximate, showing that the models can be used to estimate the onset of the undrained regime, wheres the transition from partially drained to drained is underestimated by the models. In general, the models prove to be useful in understanding rate effects in silty soils.
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Análise de ensaios de campo em fluxo transitório / Analysis of in situ tests in transient flowDienstmann, Gracieli January 2015 (has links)
A problemática associada à execução e interpretação de ensaios de campo (e.g. palheta e pizocone) em materiais siltosos motiva a presente pesquisa, onde são desenvolvidas modelagens analíticas em poroelasticidade para o estudo do efeito de fluxo transiente no solo. As modelagens desenvolvidas referem-se aos problemas de rotação e expansão de um cilindro inserido na massa de solo. A abordagem adotada para solução dos problemas baseia-se na equivalência entre a resposta local de um comportamento perfeitamente plástico, em processo de carregamento monotônico, e um comportamento fictício não-linear poroelástico apropriado. Soluções fechadas para o campo de tensões, deformações e poropressões foram obtidas para o problema simplificado de rotação. Para a solução do problema de expansão considerou-se que um módulo equivalente elástico condiciona o fluxo, o que possibilita a obtenção de uma solução fechada para as distribuições de poropressões, tensões e deformações foram calculadas numericamente. Os modelos desenvolvidos foram criticamente comparados a resultados de simulações numéricas em elementos finitos, demostrando capturar a mesma tendência de comportamento. As condições de drenagem foram interpretadas no espaço de velocidade normalizada V e grau de drenagem U, demostrando que o processo de dissipação é sensível à rigidez do material. Uma tentativa de aplicação dos modelos foi realizada para a interpretação de ensaios de palheta em resíduo de zinco, e piezocone em resíduo de ouro. Destaca-se que as aplicações propostas não são determinísticas, e foram utilizadas para identificação de padrões de comportamento e análise de sensibilidade de parâmetros. Neste contexto, verificou-se que os modelos podem ser utilizados para a estimativa das velocidades não drenadas de ensaio, porém a transição de comportamento parcialmente drenado para drenado é subestimada pelos modelos. Por fim observa-se que, de maneira geral, os modelos se demonstram úteis para o entendimento do comportamento de materiais siltosos em fluxo transiente. / The problems associated with the in situ tests interpretation in silty materials motivates the present research where analytical models were developed for the study of transient flow. The developed models refer to the rotation and expansion of a cylinder considered deeply embedded into an infinite nonlinear poroelastic medium. The approach is based on the local equivalence between the response of a perfectly plastic behavior to monotonic loading and an appropriate fictitious non-linear poroelastic response. Closed-form solutions for pore pressures, stresses and displacements were derived for the rotation problem within a simplified poroelastic framework. The expansion problem was solved considering a simplified framework for the diffusion equation to derive a closed-form expression for pore pressure distribution, while stresses and displacements were computed numerically. The results are discretised and critically compared to finite element solutions showing good agreement in terms of radial stresses and pore pressure distributions. Results are also displayed in the space of normalized velocity (V) versus degree of drainage (U), showing to be sensitive to the soil rigidity. An attempt to apply the models was made: a) for the interpretation of vane tests in zinc tailings; b) for the interpretation of piezocone tests in gold tailings. Applications are considered approximate, showing that the models can be used to estimate the onset of the undrained regime, wheres the transition from partially drained to drained is underestimated by the models. In general, the models prove to be useful in understanding rate effects in silty soils.
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Análise de ensaios de campo em fluxo transitório / Analysis of in situ tests in transient flowDienstmann, Gracieli January 2015 (has links)
A problemática associada à execução e interpretação de ensaios de campo (e.g. palheta e pizocone) em materiais siltosos motiva a presente pesquisa, onde são desenvolvidas modelagens analíticas em poroelasticidade para o estudo do efeito de fluxo transiente no solo. As modelagens desenvolvidas referem-se aos problemas de rotação e expansão de um cilindro inserido na massa de solo. A abordagem adotada para solução dos problemas baseia-se na equivalência entre a resposta local de um comportamento perfeitamente plástico, em processo de carregamento monotônico, e um comportamento fictício não-linear poroelástico apropriado. Soluções fechadas para o campo de tensões, deformações e poropressões foram obtidas para o problema simplificado de rotação. Para a solução do problema de expansão considerou-se que um módulo equivalente elástico condiciona o fluxo, o que possibilita a obtenção de uma solução fechada para as distribuições de poropressões, tensões e deformações foram calculadas numericamente. Os modelos desenvolvidos foram criticamente comparados a resultados de simulações numéricas em elementos finitos, demostrando capturar a mesma tendência de comportamento. As condições de drenagem foram interpretadas no espaço de velocidade normalizada V e grau de drenagem U, demostrando que o processo de dissipação é sensível à rigidez do material. Uma tentativa de aplicação dos modelos foi realizada para a interpretação de ensaios de palheta em resíduo de zinco, e piezocone em resíduo de ouro. Destaca-se que as aplicações propostas não são determinísticas, e foram utilizadas para identificação de padrões de comportamento e análise de sensibilidade de parâmetros. Neste contexto, verificou-se que os modelos podem ser utilizados para a estimativa das velocidades não drenadas de ensaio, porém a transição de comportamento parcialmente drenado para drenado é subestimada pelos modelos. Por fim observa-se que, de maneira geral, os modelos se demonstram úteis para o entendimento do comportamento de materiais siltosos em fluxo transiente. / The problems associated with the in situ tests interpretation in silty materials motivates the present research where analytical models were developed for the study of transient flow. The developed models refer to the rotation and expansion of a cylinder considered deeply embedded into an infinite nonlinear poroelastic medium. The approach is based on the local equivalence between the response of a perfectly plastic behavior to monotonic loading and an appropriate fictitious non-linear poroelastic response. Closed-form solutions for pore pressures, stresses and displacements were derived for the rotation problem within a simplified poroelastic framework. The expansion problem was solved considering a simplified framework for the diffusion equation to derive a closed-form expression for pore pressure distribution, while stresses and displacements were computed numerically. The results are discretised and critically compared to finite element solutions showing good agreement in terms of radial stresses and pore pressure distributions. Results are also displayed in the space of normalized velocity (V) versus degree of drainage (U), showing to be sensitive to the soil rigidity. An attempt to apply the models was made: a) for the interpretation of vane tests in zinc tailings; b) for the interpretation of piezocone tests in gold tailings. Applications are considered approximate, showing that the models can be used to estimate the onset of the undrained regime, wheres the transition from partially drained to drained is underestimated by the models. In general, the models prove to be useful in understanding rate effects in silty soils.
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Determinação de módulos de deformabilidade através de provas de carga no cone elétrico / Determination of soil deformability moduli from cone loading testsSalles, Jude Christian 27 September 2013 (has links)
O desempenho das fundações pode ser avaliado da maneira clássica através de provas de carga estáticas ou dinâmicas. Estas provas de carga são, em geral, caras e demoradas, além de que é necessário que o elemento de fundação já esteja pronto. Outra forma de avaliar o desempenho de fundações é determinar os parâmetros de deformabilidade do solo, em especial os módulos de deformabilidade. Em geral, esses módulos são estimados através de correlações empíricas com o N do SPT ou qc do CPT. Poucas vezes ensaios de laboratório (como o triaxial), ou especiais de campo (como o pressiômetro), são executados para determinação desse parâmetro. Uma possibilidade de contornar esse problema é realizar uma prova de carga no cone elétrico (o ensaio CLT) simultaneamente ao ensaio CPT. Neste trabalho apresenta-se como o ensaio CLT pode ser realizado e como seu resultado pode ser interpretado. Uma campanha de ensaios CLT foi realizada no campo experimental da Unesp de Bauru. Os resultados desses ensaios foram utilizados para calcular o módulo ECLT na região elástica linear inicial da curva, de modo similar como se determina o módulo de Young para o aço. Os valores dos módulos ECLT foram comparados com os módulos de deformabilidade determinados a partir de ensaios de pressiômetro. Também foi possível representar a curva de degradação do módulo de cisalhamento para o local estudado. Apresenta-se também a correlação obtida para estimativa de ECLT a partir dos valores da resistência de ponta do cone (qc) para os solos da área estudada. Conclui-se que o ensaio CLT é uma técnica rápida e econômica que pode ser utilizada como um complemento ao ensaio CPT para um melhor entendimento do comportamento tensão-deformação do solo. Com o ensaio CLT é possível estimar um parâmetro de deformabilidade, o ECLT, bem como representar a degradação do módulo com o nível de deformação. Este ensaio híbrido, CPT+CLT, tem potencial para uso na investigação de solos não convencionais, onde quase sempre não existem parâmetros de referência para estimativa de recalques de fundações. / The performance of foundations can be evaluated the classical way, through static and dynamic load tests. Such load tests are generally time-consuming and expensive, besides that it is necessary that the foundation system be already in place. Another way to evaluate the performance of foundations is to determine the deformability parameters of the soil, especially the the deformability moduli. Ordinarily such moduli are estimated through empirical correlations with N of SPT or qc of CPT. Seldom laboratory tests (such as the triaxial) and field tests (such as the pressiometer) are employed to determine such parameters. One way to solve this problem is to perform a load test on the electric cone (the Cone Loading Test) simultaneously with the CPT test. The work presented here shows how the Cone Loading Test (CLT) can be performed and how its results can be interpreted. A campaign of Cone Loading Tests was conducted at the research site of Unesp-Bauru, São Paulo, Brazil. The CLT results were used to calculate the modulus ECLT in the linear elastic region of the stress-strain curve, in the same manner how the modulus of Young for steel is obtained. The values for ECLT moduli were compared to the deformability moduli obtained from pressiometer (PMT) tests. It was also possible to generate the degradation curve for shear modulus of the soil in the area of study. Presented here are the correlations obtained in the estimation of ECLT from values of cone tip resistance (qc) for the studied soils. From the results obtained, it can be concluded CLT is a fast and inexpensive technique that can be used as a complement to the CPT in improving the understanding of the stress-strain behavior of soils. With CLT it is possible to estimate the deformability parameter ECLT, as well as to represent the degradation of the modulus with increasing levels of strain. Such a hybrid test, CPT+CLT, has potential use in the investigation of non-conventional soils, which lack reference parameters for the estimation os settlement of foundations installed in them.
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