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.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, 2006. / Submitted by Fernanda Weschenfelder (nandaweschenfelder@gmail.com) on 2009-10-15T16:51:46Z No. of bitstreams: 1 2006_Cristhian Spindola Ferreira.pdf: 5012311 bytes, checksum: fb3667f6887da30fd260fed90434b758 (MD5) / Approved for entry into archive by Gomes Neide(nagomes2005@gmail.com) on 2010-06-22T19:39:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_Cristhian Spindola Ferreira.pdf: 5012311 bytes, checksum: fb3667f6887da30fd260fed90434b758 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-06-22T19:39:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_Cristhian Spindola Ferreira.pdf: 5012311 bytes, checksum: fb3667f6887da30fd260fed90434b758 (MD5) Previous issue date: 2006-08 / A avaliação do uso e ocupação das terras constitui importante etapa em estudos da utilização racional dos recursos naturais, contribuindo para subsidiar interpretações entre o tipo de uso presente com a sustentabilidade dos recursos naturais, particularmente solos. Este trabalho teve como objetivo avaliar o uso e ocupação das terras na porção setentrional da bacia do Rio São Bartolomeu, no Distrito Federal (DF), ao longo de uma série histórica, compreendo os anos de 1984, 1992 e 2003. A área de estudo inclui as microbacias dos córregos Mestre D’Armas, Pipiripau e Sobradinho, situadas na Região Administrativa de Planaltina, DF, que foi selecionada por apresentar representatividade dos usos e ocupações rurais e urbanas do DF, apresentando atividades agrícolas diversificadas e uma intensa expansão da área urbana. Mediante técnicas de sensoriamento remoto e geoprocessamento, determinaram-se as alterações de uso e ocupação das terras ao longo dos anos de 1984, 1992 e 2003 em avaliou-se a adequação do uso e ocupação atual em relação à aptidão agrícola das terras, permitindo a geração de dados para subsidiar estudos de sustentabilidade do uso e ocupação das terras. _________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The evaluation of the land use and land cover represents an important stage in the studies of the rational use of natural resources, which contributes to subsidize interpretations between the type of present use and the sustainability of the natural resources, particularly soils. The objective of this study was to evaluate the land use and land cover in the northern portion of the watershed of São Bartolomeu River in Federal Disctrit (DF), along a historical series, in the years of 1984, 1992 and 2003. The studied area includes the watersheds of the streams Mestre D´Armas, Pipiripau and Sobradinho, situated in the Administrative Area of Planaltina in DF. The area was selected for the study because it strongly represents the agricultural and urban occupations in DF, with all its diversified agricultural activities and with an intense expansion of the urban area. By techniques of remote sensing and geoprocessing, the use alterations and occupation of the lands along the years of 1984, 1992 and 2003 were determined; the adequacy of the use and current occupation in relation to the agricultural capability of the lands was evaluated. These led to the generation of data that are able to subsidize studies of sustainability of the land use and land cover.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil, 2006. / Submitted by Érika Rayanne Carvalho (carvalho.erika@ymail.com) on 2009-12-11T14:52:46Z No. of bitstreams: 1 2006_Jenny Alexandra Coronado Delgado.pdf: 4798982 bytes, checksum: 787f21d67d91cdc2ff3c583177b89388 (MD5) / Approved for entry into archive by Carolina Campos(carolinacamposmaia@gmail.com) on 2010-01-12T19:39:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_Jenny Alexandra Coronado Delgado.pdf: 4798982 bytes, checksum: 787f21d67d91cdc2ff3c583177b89388 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-01-12T19:39:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_Jenny Alexandra Coronado Delgado.pdf: 4798982 bytes, checksum: 787f21d67d91cdc2ff3c583177b89388 (MD5) Previous issue date: 2006-10-30 / A Região Andina colombiana, onde se localiza o chamado eixo cafeteiro, apresenta características geológicas, geomofológicas, morfodinâmicas e climáticas que a fazem suscetível a sofrer diferentes tipos de eventos naturais ameaçadores como enchentes, deslizamentos e sismos. Este fenômenos podem chegar a constituir riscos de tipo geológico para o desenvolvimento da região, afetando tanto à população quanto às infra-estruturas e obras locais em geral. O trabalho desenvolvido nesta dissertação tem como objetivo o estudo de um destes processos geodinâmicos em especial, a avaliação da suscetibilidade do terreno a sofrer deslizamentos, numa área de 189 km2 localizada no Eixo Cafeteiro, onde apresenta-se um elevado número destes processos. A metodologia desenvolvida para esta avaliação usa como ferramenta principal o Sistema de Informações Geográficas (SIG) e está dividida em cinco etapas principais: Montagem da base de dados, Análise de dados, Modelagem da suscetibilidade, Avaliação do Perigo e Determinação das áreas de risco. Copm a finalidade de fazer uma avaliação quantitativa de cada um dos fatores que influenciam a estabilidade do terreno naárea, foram utilizados os índices: Freqüência da classe (F), Freqüência de Deslizamento (FD) e Potencial de Deslizamento (PD). A carta de suscetibilidade gerada neste trabalho tem como objetivo servir de referência para o monitoramento das áreas de maior perigo a deslizamentos, assim como, locais para execução de investigações complementares. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The Andean portion of Colombia, where the “Eixo Cafeteiro” is located, displays geological, geomorphological, morphodynamic, and climatic features that makes it susceptible to experience different types of natural events such as floods, landslides, and earthquakes. These phenomena may represent a geological risk to the region affecting population as well as facilities in general. The research presented in this work was directed to study one of these geodynamic processes, specifically the assessment of susceptibility of this terrain to present landslides, in an area of 189 km2 located in the “Eixo Cafeteiro”, where a large number of these processes occur. The approach used to this assessment uses as a main tool Geographic Information Systems (GIS), and it is divided into five main stages: Generation of a database, data analysis, susceptibility modeling, risk assessment, and determination of risk areas. To quantitatively assess each factor that affects the terrain stability in the area, these indices were used: Class Frequency (F), Landslide Frequency (FD), and Landslide Potential (PD). The objective of the susceptibility map produced by this work is to be used as a reference to monitor areas at greater risk to landslide, as well as other areas where further research should be made.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2007. / Submitted by Fabrícia da Silva Costa Feitosa (fabriciascf@gmail.com) on 2009-12-16T18:44:32Z No. of bitstreams: 4 apendices.PDF: 82071 bytes, checksum: 704c7b3ae4d22c265837ea2157022716 (MD5) capitulo_7_ate_referencias.PDF: 1966600 bytes, checksum: 99596d52ea6e66200213b259a3a81db0 (MD5) capitulo_5_e_6.PDF: 3313963 bytes, checksum: 7c2ea497c45301a8d763c0cbfb60979d (MD5) ate_capitulo_4.PDF: 2282985 bytes, checksum: 1f887ce684607f12c2011b54c6f6a86b (MD5) / Approved for entry into archive by Daniel Ribeiro(daniel@bce.unb.br) on 2009-12-16T21:00:42Z (GMT) No. of bitstreams: 4 apendices.PDF: 82071 bytes, checksum: 704c7b3ae4d22c265837ea2157022716 (MD5) capitulo_7_ate_referencias.PDF: 1966600 bytes, checksum: 99596d52ea6e66200213b259a3a81db0 (MD5) capitulo_5_e_6.PDF: 3313963 bytes, checksum: 7c2ea497c45301a8d763c0cbfb60979d (MD5) ate_capitulo_4.PDF: 2282985 bytes, checksum: 1f887ce684607f12c2011b54c6f6a86b (MD5) / Made available in DSpace on 2009-12-16T21:00:42Z (GMT). No. of bitstreams: 4 apendices.PDF: 82071 bytes, checksum: 704c7b3ae4d22c265837ea2157022716 (MD5) capitulo_7_ate_referencias.PDF: 1966600 bytes, checksum: 99596d52ea6e66200213b259a3a81db0 (MD5) capitulo_5_e_6.PDF: 3313963 bytes, checksum: 7c2ea497c45301a8d763c0cbfb60979d (MD5) ate_capitulo_4.PDF: 2282985 bytes, checksum: 1f887ce684607f12c2011b54c6f6a86b (MD5) Previous issue date: 2007-03-13 / Esta dissertação apresenta a análise do rompimento de um talude formado durante a construção de uma galeria de água, localizada em Brasília, DF. A ruptura, ocorrida em julho de 2005, causou a morte de um operário que trabalhava no local. O estudo contempla a condição de não saturação do solo e a influência dos efeitos bidimensionais e tridimensionais nas condições de fluxo de água, de distribuição de tensões e de formato da superfície de ruptura. De forma a verificar a influência da geometria tridimensional na estabilidade do talude, foram analisados trechos do talude côncavo, incluindo o trecho onde ocorreu a ruptura, e trechos do talude convexo da escavação. Para tal, foram desenvolvidas e implementadas soluções numéricas utilizando um programa de solução de equações diferenciais parciais denominado FlexPDE. As propriedades constitutivas do perfil de solo foram estudadas por meio de uma campanha de ensaios incluindo ensaios de caracterização geotécnica, ensaios para obtenção da curva característica e ensaios para obtenção dos parâmetros de resistência e permeabilidade. Observou-se que a medição de sucção pela técnica do papel filtro se mostrou satisfatória, assim como, a medição da variação da resistência ao cisalhamento com a sucção por meio de ensaios de compressão diametral. Foi observado um grande acréscimo na resistência ao cisalhamento até um valor de sucção de pico e uma subseqüente queda na resistência para sucções maiores que este valor limite. Por fim são apresentados os resultados das análises de estabilidade de talude para o caso estudado, incluindo as análises numéricas de tensão e fluxo. A partir destas análises são apresentados de forma comparativa os resultados dos fatores de segurança entre os casos analisados. Os fatores de segurança bidimensionais e tridimensionais obtidos para o local de ruptura são próximos, porém um pouco superiores a 1, indicando a proximidade de situação de ruptura. Os resultados apontam para valor do fator de segurança do talude côncavo menor que o valor do fator de segurança para o talude convexo nas proximidades da frente de escavação, comportamento que não se repete para locais afastados da frente de escavação. Apesar da relativamente baixa influência, pode-se concluir que há relevância do estudo tridimensional de tensão e fluxo para análise de estabilidade de taludes que estejam próximos a frente de escavação. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / This research deals with the analysis of a slope failure that took place during the construction of a water gallery, located in Brasilia, DF. The failure occurred in July of 2005 and resulted in the death of one construction worker. The research focuses on the influence of unsaturated soil conditions and on the influence of the two-dimensional and three-dimensional effects on the water flow, on the distribution of stresses, and on the format of the slip surface. In order to verify the influence of three-dimensional geometry on the stability of the slope, stretches of the concave slope have been analyzed, including the region where the rupture occurred, and also two locations at the convex slope. The numerical analyses were undertaken using a methodology proposed in this work and implemented using a general purpose partial differential equation solver, FlexPDE. The soil properties of the profile were studied by means of a campaign of laboratory tests that included characterization tests, tests for the determination of the soil-water characteristic curve, and tests for the determination of unsaturated and saturated shear strength and saturated hydraulic conductivity. The measurement of the soil-water characteristic curve by means of the paper filter technique presented satisfactory results. The measurement of the change in shear strength with respect to changes in matric suction where undertaken by means of the Brazilian tensile tests. Considerable increase in the shear strength was observed with increasing matric suctions, up to a peak value. Past this peak value, further increases in suction resulted in decrease of the shear strength. Finally, the results of the analyses of the slope failure are presented, including the numerical analyses of stresses and water flow. The factors of safety obtained for the different regions studied were compared. The two-dimensional and three-dimensional factors of safety at the failed surface are near and slightly higher than 1, indicating the proximity of failure conditions. The results show that the factor of safety is lower at the concave slope when compared to the convex slope near the excavation front. On the other hand, concave regions located far from the excavation front presented higher factors of safety. Although the relatively low differences between the concave and convex slopes, it can be concluded that three-dimensional effects may be relevant for the distribution of stresses and flow conditions, with direct consequences to the stability of such slopes when near the excavation front.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2009. / Submitted by Allan Wanick Motta (allan_wanick@hotmail.com) on 2010-03-11T17:30:11Z No. of bitstreams: 1 2009_DanielSostiPerini_noPW.pdf: 19956395 bytes, checksum: c320890a63fc310efc9ccb73e9e9a072 (MD5) / Rejected by Carolina Campos(carolinacamposmaia@gmail.com), reason: Arquivo noPW on 2010-03-16T17:10:50Z (GMT) / Submitted by Allan Wanick Motta (allan_wanick@hotmail.com) on 2010-03-16T17:25:43Z No. of bitstreams: 1 2009_DanielSostiPerini.pdf: 19956395 bytes, checksum: c320890a63fc310efc9ccb73e9e9a072 (MD5) / Approved for entry into archive by Lucila Saraiva(lucilasaraiva1@gmail.com) on 2010-04-29T21:09:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_DanielSostiPerini.pdf: 19956395 bytes, checksum: c320890a63fc310efc9ccb73e9e9a072 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-04-29T21:09:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_DanielSostiPerini.pdf: 19956395 bytes, checksum: c320890a63fc310efc9ccb73e9e9a072 (MD5) Previous issue date: 2009 / As barragens não são isentas a falhas, portanto, um empreendimento seguro é aquele cujos riscos são mantidos sob controle e em níveis adequados. A engenharia de barragens é cercada de incertezas e tem exigido dos profissionais constantes tomadas de decisões, as quais são realizadas tradicionalmente com base em julgamentos de engenharia, que, apesar de fundamentais, não permitem que os problemas sejam tratados de maneira transparente e explícita, podendo ocultar erros conceituais e prejudicar o diálogo entre projetistas, construtores, proprietários, financiadores e órgãos de controle. Como complementação aos métodos tradicionais, uma abordagem com base no estudo dos riscos permite inúmeras percepções sobre as dificuldades e oportunidades existentes, que de outra maneira não seriam notados, e pode ser aplicada em todas as fases de uma obra. Seus resultados consideram as incertezas envolvidas nas premissas feitas no decorrer de todo o processo e são utilizados como dados de entrada no processo decisório, o qual passa a considerar o ambiente social, político e financeiro no qual está inserido. Este trabalho aborda a questão da segurança de barragens, as etapas e fases envolvidas no processo de gestão de riscos e o uso de distribuições de probabilidade e de métodos computacionais, como o de Monte Carlo, para a quantificação dos cenários de falhas e determinação das incertezas dos resultados da análise. Para embasar a construção das árvores de eventos, são estudados os principais mecanismos de ruptura envolvidos nos processos de piping e galgamento. Uma proposta de quantificação de cenários relacionados ao piping é apresentada e os resultados analisados. Por fim, faz-se uma análise crítica sobre a abordagem, suas ferramentas e sua aplicação em engenharia de barragens. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Dams are not free from fail. Safe facilities are than the ones in which risks are kept under control in adequate levels. Dam engineering is surrounded by uncertainties, demanding a constant decision making from stakeholders. The traditional process is hardly based on experts’ judgments but in a clearer and more transparent one. Although extremely important, those judgments can hide misconceptions and make the understanding among designers, constructors, and owners hardier. To fullfill this gap, a risk-based approach can be used. It permits insights into difficulties and opportunities faced in design, construction or operation of a dam, which otherwise would not be taken into account. The outcomes are accompanied by a clear and understandable explanation of how the uncertainties are considered and used as inputs in the decision making process, which considers the social, political and financial environment. In this work the safety of dams, risk management process, the uses of probabilistic distributions and computational methods as Monte Carlo used for the quantification of the scenarios are discussed, and the uncertainties of the outputs are analyzed. To make possible the conception of realistic event trees, the principals rupture mechanisms observed in dam failures were described. One quantification process of piping events is proposed and its outputs analyzed. A critique of the approach, the available tools and its application on dam engineering is made.

Tese (doutorado)-Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil, 2011. / Submitted by Gabriela Ribeiro (gaby_ribeiro87@hotmail.com) on 2011-06-27T17:01:47Z No. of bitstreams: 1 2011_LuisSozinhoAbel.pdf: 98995859 bytes, checksum: 7e6c84b70436c124010f011eed249f30 (MD5) / Approved for entry into archive by Elna Araújo(elna@bce.unb.br) on 2011-06-28T00:22:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_LuisSozinhoAbel.pdf: 98995859 bytes, checksum: 7e6c84b70436c124010f011eed249f30 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-06-28T00:22:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_LuisSozinhoAbel.pdf: 98995859 bytes, checksum: 7e6c84b70436c124010f011eed249f30 (MD5) / O crescimento acelerado da população nos centros urbanos nos últimos anos em Moçambique tem gerando um progressivo incremento na demanda de bens e serviços. O setor da construção civil refletindo este fenômeno fez com que a demanda de materiais naturais de construção tivesse um aumento significativo após o termino da guerra civil.Esta pesquisa teve como objetivo o desenvolvimento de um modelo de distribuição dos materiais naturais de construção da Província de Maputo, incluindo a sua localização geográfica e caracterização geotécnica.Para o desenvolvimento da pesquisa, foram utilizadas imagens de satélite, associada à metodologia de cartografia geotécnica, que indica trabalhos de campo e laboratório para caracterizar os materiais naturais de construção. Foi elaborada uma carta de uso e cobertura do solo a partir das imagens, com apoio de trabalhos de campo. A utilização da carta de uso e cobertura do solo para a identificação das áreas em exploração foi fundamental para a realização do cadastro e amostragem. Na área de estudo foram identificadas as classes de solos de interesse para materiais naturais de construção. Esta identificação tornou se possível com a realização de ensaios laboratoriais. A partir dessa identificação, foi realizada uma reclassificação da carta pedológica em função do potencial de utilização dos solos como materiais naturais de construção. Essa reclassificação foi realizada com a ajuda do programa Legal do Spring, obtendo assim a carta de materiais naturais de construção da Província de Maputo. Esta pesquisa contribui com informações que ajudarão no desenvolvimento do País, pois com as informações expressas em forma da carta a geotécnica, o planejamento e gestão dos materiais de construção pelos poderes públicos e privados serão facilitados. As informações obtidas terão como conseqüência positiva a redução dos custos finais dos projetos, pois o tempo da procura por esses materiais será substancialmente reduzido. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The accelerated population grown in the urban centers presented in the last years in Mozambique have been generated a progressive demand increment in goods and services. This was most evident after the conclusion of the civil war, were the construction sector was produced a significant demand of natural construction materials. This research had the objective to develop a model of natural construction materials distribution of the Maputo province, including their geographical localization and the geotechnical characterization. In order to develop it, satellite images were used in association with a cartographic geotechnical methodology that included field and laboratory works. A cartographical soil coverage use map resulted upon this work. In this particular study area, the natural construction materials soil classes of interest were improved with a laboratory test campaign. The resulted map identifies the exploitation areas which is fundamental to perform the materials registration and the sampling. From the materials recognition procedure, a reclassification of the pedological map was performed, which shows the potential units to be used for natural construction materials. The reclassification was done with the help of the GIS Legal do Spring program. This research contributes with information that will help indirectly to the country development, because the information shown as a geotechnical map will make easy the planning and managing works for the public and private authorities. Also, the obtained information will have a positive effect because a final costs reduction of projects is possible, where no additional time and investments are necessary for procuring the construction materials.

A deformação dos solos é, atualmente, objeto de intensas pesquisas em todo o mundo movidas pelas necessidades da engenharia geotécnica. Este trabalho, que aborda o tema nos aspectos teórico e experimental, inicia-se revendo as relações constitutivas elasto-plásticas e o modelo Cam-Clay, cuja formulação matemática é apresentada de um modo diferente do usual. O modelo é construído de forma sistêmica a partir das equações elasto-plásticas gerais. Na parte experimental investiga-se o comportamento de um solo siltoso remoldado, quando submetido a ensaios triaxiais com diferentes trajetórias de tensão após adensamento isotrópico. Por fim comparam-se resultados experimentais e teóricos. Conclui-se que o modelo comporta-se melhor nas trajetórias de tensão em que não há diminuição da tensão octaédrica, embora preveja deformações volumétricas exageradas. Por sua vez, nas trajetórias em que há diminuição da tensão octaédrica, a diferença entre o comportamento previsto e o observado é grande, revelando que o modelo não deve ser aplicado nesses casos. / Soil deformation is today a subject of intense research all over the world motivated by the necessities of the geotechnical engineering. This work, which approaches the theme in both theoretical and experimental aspects, reviews the elastoplastic constitutive relations and the Cam-Clay model, and examines the behavior of a remoulded silty soil when subjected to different stress paths. Following a brief exposition of some basic Continuum Mechanics concepts, the elastic and elastoplastic constitutive equations are presented in a general form, which serve as a basis for several soil models. After a discussion about soil behavior and its representation by models, the Cam-Clay mathematical formulation is presented in an unusual form: it begins with the general elastoplastic constitutive equations, the elastic stress-strain relation, the yield function and the hardening law being given. The plastic stress-strain relation in deduced. In the experimental part the behavior of a remoulded silty soil from the Escola Politécnica Foundation Experimental Field is investigated. Oedometric, isotropic and triaxial compression tests (that were performed as part of the research) are described and analysed. Among them the triaxial tests with different stress paths after isotropic consolidation constitute the principal subject of analysis. Finally the Cam-Clay equations are integrated along the tests stress paths and the experimental e theoretical results are confronted. The conclusions is that the model behaves better in stress paths where there is no octabedral stress reduction, although even then it predicts exaggerated volumetric strains. In its turn, in stress paths where there is an octahedral stress reduction the difference between predicted and observed behavior is large, revealing that the model should not be applied in such cases.

O grande número de modelos constitutivos existentes, apresentados com diferentes graus de clareza e generalidade, e a terminologia variada tornam a compreensão dessa área da Mecânica dos Solos tarefa difícil. Com o intuito de contribuir para a mudança dessa situação, foram escolhidas duas classes de modelos, os elastoplásticos e os hipoplásticos, para um estudo comparativo. O primeiro passo é elaborar uma teoria da Elastoplasticidade, na linha da moderna Mecânica do Contínuo, cujas principais características são: obediência ao princípio da objetividade material, a tensão como solução de equação diferencial hipoelástica e como resposta à deformação imposta, o emprego exclusivo de tensores definidos na configuração corrente,como parece adequado para solos. Mostra-se que esta Elastoplasticidade e a Hipolasticidade compartilham características fundamentais, mas tratam de modo muito distinto o fenômeno da irreversibilidade. O modelo Cam-Clay é reconstruído e generalizado com o auxílio das equações elastoplásticas propostas. Soluções analíticas são obtidas em trajetórias retilíneas de tensão. Na segunda parte deste trabalho é proposta uma nova equação hipoplástica, que envolve quatro constantes características do material, bem conhecidas na Mecânica dos Solos. Seu desempenho no confronto com resultados de diversos ensaios de laboratório com um solo siltoso (particularmente, ensaios triaxiais com diferentes trajetórias de tensão) e com as previsões do Cam-Clay está entre medianamente bom e bom. A inexistência do domínio elástico em Hipoplasticidade proporciona uma resposta mais realista que as do Cam-Clay (assim como de outros modelos elastoplásticos) nas trajetórias de tensão em que ocorre diminuição da tensão octaédrica. A equação é capaz de reproduzir fenômenos e características importantes do comportamento dos solos, como o estado crítico, a envoltória de resistência, o comportamento normalizado, o comportamento em deformações proporcionais, as mudanças de comportamento em diferentes trajetórias de tensão e deformação. A simplicidade da equação proposta permite uma análise de seu comportamento global que auxilia na sua compreensão e comparação com outros modelos. Os resultados principais são as soluções analíticas nas deformações proporcionais e um quadro sintético de respostas. / The great number of existing constitutive models, presented in different degrees of clarify and generality, and the varied terminology make the comprehension of this area of Soil Mechanics a difficult task. With the aim of contributing to change this situation two classes of models, hypoplastic and elastoplastic models, have been chosen for a comparative study. The first step is the development of a theory of Elastoplasticity in the lines of modern Continuum Mechanics, the main characteristics of which are obedience to the principle of material objectivity, the stress as the solution of a hypoelastic differential equation and as a response to an imposed deformation, the exclusive use of tensors defined at the current configuration as it seems suitable for soils. It is shown that this Elastoplasticity and Hypoplasticity share fundamental characteristics but treat irreversibility in quite different ways. The Cam-Clay model is reconstructed and generalized with the help of the proposed elastoplastic equations. Analytical solutions are obtained in straight stress paths. In the second part of this work a new hypoplastic equation is proposed involving four material constants which are well-known in Soil Mechanics. Its performance in the prediction of results of several laboratory tests on a silty soil (especially triaxial tests along different stress paths) and as compared to Cam-Clay predictions lies between fairly good and good. The inexistence of an elastic domain in Hypoplasticity allows a more realistic response than that of Cam-Clay (as well as of other elastoplastic models) in stress paths in which the octahedral stress is reduced. The equation is able to reproduce important soil characteristics and phenomena as critical states, strength envelope, normalized behavior in proportional deformations, changes in behavior in different stress or strain paths.The equation is simple enough to allow an analysis of its global behavior, helping the comprehension and the comparison with other models. Main results are analytical solutions in proportional deformations and a synthetic response portrait.

Cogliati, Belén. (2011). Modelos viscosos em mecânica dos solos: análise de uma equação visco-hipoplástica. Dissertação de Mestrado, Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, São Paulo. Esta dissertação estuda o comportamento de um modelo visco-hipoplástico proposto por Niemunis (2002), com as funções constitutivas da equação hipoplástica de Nader (2003). Para entender o papel da viscosidade no comportamento do solo são discutidos o adensamento secundário, a influência da velocidade de deformação na resistência não-drenada e a variação do coeficiente de empuxo com o tempo. Como etapa preliminar, são apresentados os modelos reológicos simples em uma dimensão, formados por um só elemento (modelos de Hooke, Newton e Saint-Venant) e modelos compostos pela combinação desses elementos (modelos de Maxwell, Bingham, Kelvin- Voigt, sólido linear padrão e visco-plástico com endurecimento). São deduzidas as equações de fluência e relaxação para todos esses modelos. Em três dimensões, são apresentadas as formulações do modelo visco-hipoplástico de Niemunis (2002) com as funções constitutivas de Nader (2003). São deduzidas as expressões simplificadas desse modelo para ensaios triaxiais. Em seguida, as equações são aplicadas à simulação de ensaios de compressão isotrópica e compressão não-drenada, com o objetivo de investigar a relaxação e a fluência bem como para analisar a influência dos parâmetros na resposta do modelo. / This thesis studies the behavior of the visco-hypoplastic model proposed by Niemunis, using Nader\'s hypoplastic constitutive equations. To understand the importance of viscosity in soil behavior the following topics are first examined: secondary consolidation, strain rate effects on undrained strength and the time variation of the coefficient of lateral pressure at rest. As a preliminary step, the present work discusses one-dimensional rheological models formed by a single element (Hooke\'s, Newton\'s and Saint-Venant\'s models) or by the combination of these elements (Maxwell\'s, Bingham\'s, Kelvin-Voigt\'s models; the standard linear solid model and the visco-plastic hardening model). For all the rheological models creep and relaxation are investigated. Niemunis\' visco-hypoplastic model with Nader\'s constitutive equations is presented next. First, simplified expressions of this model for triaxial test are deduced. Then the equations are applied to the simulation of isotropic compression and undrainded compression tests, with the aim of investigating relaxation and creep as well as of analyzing the influence of each parameter on the model response.

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.