Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-08-31T18:54:39Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5575289 bytes, checksum: cce05c8f9c5e78dd1d9bdfb458abbfd9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-31T18:54:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5575289 bytes, checksum: cce05c8f9c5e78dd1d9bdfb458abbfd9 (MD5) Previous issue date: 2016-05-10 / O monitoramento das represas de abastecimento de água, não só no quesito de qualidade da água, mas também no sentido quantitativo, isto é, volumétrico, é uma preocupação para as autoridades públicas, pois o assoreamento, ocasionado por um processo erosivo, afeta não somente a capacidade de armazenamento dos reservatórios, bem como a flora e a fauna local. Dentro desta ótica surge a necessidade do aparecimento de novas técnicas e o aperfeiçoamento de outras para o monitoramento da espessura da camada d ́água. Este trabalho possui dois propósitos principais: analisar o desempenho do RADAR de penetração no solo, também chamado de Ground Panetrating RADAR (GPR), em levantamentos batimétricos; e, o desenvolvimento de um aplicativo, gratuito, para a manipulação e classificação de radargramas de maneira manual, semiautomatizada e automatizada. Para avaliar o desempenho das atividades propostas foram escolhidos dois ambientes, localizados no campus da Universidade Federal de Viçosa (UFV), para a realização dos experimentos, sendo: um controlado, realizado em uma caixa de decantação da estação de tratamento de água (ETA), da qual se tem o as-built, obtido com estação total, empregado nos testes de validação; o outro, realizado em uma represa, onde se tem um levantamento batimétrico, empregando o ecobatímetro monofeixe, para fins de validação. Foram realizados três estudos: 1) Avaliação do classificador fclass3, criado para distinguir as classes offset, água e leito de modo semiautomatizado, aplicado a radargramas batimétricos. Com base nos testes aplicados concluiu-se que para o reservatório em estudo, que o levantamento do relevo submerso empregando um GPR e classificado pela ferramenta fclass3, resultou em um MDE sem diferença estatísticas, quando comparado com os dados de referência, a um nível de significância de 5%, para o teste de Wilcoxon pareado; 2) Avaliação do GPR em levantamentos batimétricos empregando o aplicativo GPR Bathymetry na análise dos radargramas de maneira manual. Este estudo foi realizado na ETA. Com base nos testes aplicados concluiu-se que o levantamento do relevo submerso empregando um GPR resultou em um MDE com acurácia de 4cm e discrepâncias podendo chegar a 9 cm; 3) Avaliação do GPR e do classificador fclass2 desenvolvido com o objetivo de separar, de modo automatizado, as camadas de água e leito em radargramas adquiridos em represas. Foram gerados MDEs a partir de três interpoladores, distintos, disponíveis no GPR Bathymetry, com os dados do ecobatímetro e GPR. Os resultados do teste de hipótese, para os MDEs gerados, mostraram que não existem diferenças estatísticas, a um nível de significância de 5%, entre os modelos gerados a partir dos dados do ecobatímetro e GPR. Como conclusão geral o GPR mostrou que pode ser empregado em levantamentos batimétricos de lagos e represas com profundidades de até 4 metros com uma antena de 100 MHz, e, observou-se uma grande atenuação do sinal do GPR para profundidades acima deste valor. Os radargramas obtidos na ETA, como uma antena de 200 MHz, tiveram fortes reflexões para profundidades de até 3,5 metros. / The monitoring of the water supply reservoirs, not only in the issue of water quality, but also in the quantitative sense, that is, volumetric, is a concern for public authorities, because the silting, caused by an erosion process, affects not only the storage capacity of the reservoirs, but also the local flora and fauna. In this perspective arise the need of the appearance of new techniques and the improvement of others techniques for monitoring the thickness of the water layer. This paper has two main purposes: to analyze the Ground Penetrating Radar (GPR) performance in bathymetric surveys; and the development of a free application for radargrams handling and also the manual, semi-automated and automated classification. To evaluate the performance of the proposed activities we were chose two places located on the campus of the Federal University of Viçosa (FUV), for realization of the experiments. One of them was realized in controlled place, more specifically in a decanting water treatment plant (WTP), which has the as-built obtained with total station, and was employed in validation tests. And the another test was realized in a dam, where it has a bathymetric survey, using the single beam echo sounder for validation purposes. We conducted three studies: 1) Evaluation of the fclass3 classifier, created to distinguish the offset, water and bed classes, of semi-automated way, applied to bathymetric radargrams. Based on the tests it was concluded that, to the reservoir studied, the survey of the sunken relief employing a GPR (Ground penetrating Radar) and the fclass3 classifier tool, resulted in DEMs no statistical differences between them at a significance level of 5%, according to the paired Wilcoxon test. 2) GPR evaluation in bathymetric surveys using the GPR Bathymetry application in the manual analysis radargrams. This study was conducted on ETA. Based on the tests it was concluded that the survey of the sunken relief employing a GPR resulted in a DEM with an accuracy of 4 cm and discrepancies that may reach 9 cm. 3) GPR and fclass2 classifier evaluation, developed with the aim of separating, in an automated way, the layers of water and bed in radargrams acquired in dams. DEMs were generated from three different interpolations, available in GPR Bathymetry, with data from the echo sounder and GPR. The results of hypothesis test for the DEMs generated, showed that there are no statistical differences at a 5% significance level between models generated from the data of the echo sounder and GPR. As general conclusion the GPR showed that can be employed in bathymetric surveys of lakes and reservoirs with depths up to 4 meters with a 100MHz antenna, and occurred a large attenuation of GPR signals to depths above 4 meters. Radargrams obtained from ETA, with 200MHz antenna, had strong reflections to depths up to 3.5 meters.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-04-29T21:04:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 333008.pdf: 1874263 bytes, checksum: 7c9efd59562333a52681a2718688f9df (MD5) Previous issue date: 2014 / O objetivo do trabalho consiste em propor um modelo constitutivo e um procedimento numérico para a análise do processo de perda de adesão na interface entre constituintes, sujeita a uma condição de contato unilateral com atrito na interface. O modelo proposto considera duas variáveis de dano possibilitando não só a descrição do modo I de abertura da trinca na interface mas também o modo II de abertura e sua interação com o modo I no processo de perda de adesão. Faz-se uso de um modelo não local de dano baseado na teoria de primeiro gradiente. O modelo proposto foi inteiramente desenvolvido em um contexto da termodinâmica de processos irreversíveis assegurando assim a obtenção de um modelo constitutivo consistente termodinamicamente. Para a discretização do problema proposto foram aplicados o método da diferença finita semi-implícito na discretização do domínio temporal, e o método dos elementos finitos para discretização do domínio espacial. Visando a validação do modelo proposto e a identificação dos parâmetros materiais inclusos no modelo foram considerados alguns testes experimentais e alguns problemas. O modelo proposto mostrou ser capaz de reproduzir adequadamente testes do tipo DCB, que são aberturas do tipo modo I puro, com adesivos de características tanto dúctil quanto frágil; e ensaios de abertura de trinca através de flexão em três pontos.<br> / Abstract : The objective of this work is to propose a constitutive model and a numerical scheme for the analysis of the adherence loss process in the interface of different constituents, subjected to unilateral contact with friction condition on the interface. The proposed model considers two damage variables allowing not only mode I crack opening on the interface but also mode II and their interaction due to the debonding process. The proposed model employs a non local damage theory based on a gradient damage approach being entirely developed within the framework of irreversible thermodynamics, assuring the development of a consistent thermodynamic constitutive model. In the discretization of the problem one employs a semi-implicit finite difference method with respect to the time domain and the finite element method with respect to the spatial domain. In order to validate the proposed constitutive model and identify the associated material parameters, one considered some experimental tests and some proposed problems. The proposed model showed to be capable of reproducing properly experimental tests of the type DCB, with are related to mode I of crack opening, using adhesives with characteristic of quasibrittle and ductile types, and experiments of crack opening obtained in the classical three points bending tests.

Tese (doutorado) - Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Escola de Engenharia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Porto Alegre, 2015. / Made available in DSpace on 2017-08-28T16:07:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337427.pdf: 14051123 bytes, checksum: ee7828fd5797d696fa6514d68e24442e (MD5) Previous issue date: 2015 / Uma encosta localizada no município de São José - SC apresenta extenso histórico de instabilidades. Do ponto de vista litológico há predominância de granitoides na área de estudos e a mesma é transpassada por uma falha preenchida por riolito bastante alterado devido à atividade hidrotermal. O intemperismo da rocha granítica deu origem a um perfil de alteração com espessura bastante variável e a solos com características geotécnicas, químicas e mineralógicas distintas, levando à discretização de cinco solos. Quatro solos residuais foram denominados solos residuais de granito amarelo (GrAm), vermelho (GrVm), com biotita (GrBt) e lateritizado (GrLt), e uma argila de preenchimento de descontinuidades (ArBr). Foi realizada uma série de análises químicas, empregadas na quantificação de índices de intemperismo. O avanço do processo de intemperismo tornou os solos residuais mais finos e plásticos e nas áreas em que a alteração hidrotermal foi mais intensa houve a transformação de feldspatos em biotitas. As curvas de retenção solo-água obtidas para os solos saprolíticos são unimodais, mas no caso do solo GrLt os dados experimentais ajustam-se a curvas bimodais. O processo de remoldagem dos solos impacta nos níveis de sucção desenvolvidos. Os ensaios de condutividade hidráulica mostraram que esta propriedade não depende unicamente da porosidade e nível de confinamento, sendo relevante a influência da estrutura e mineralogia. Os solos saprolíticos tem comportamento distinto do apresentado pelo solo GrLt, no qual ocorre brusca redução de ksat com aumento do confinamento. Ensaios de compressão confinada em amostras indeformadas, remoldadas e reconstituídas possibilitaram identificar a manifestação da estrutura e sua influência na deformabilidade dos solos. Constatou-se que esta suplanta a influência da porosidade. Não é possível definir uma única linha de compressão normal que descreva o comportamento de cada material independentemente da forma com que foram preparados os corpos de prova. Nos ensaios triaxiais a estrutura dos materiais atua de forma distinta daquela observada nos ensaios oedométricos, indicando que sua influência depende da trajetória de tensões. A mineralogia parece ter influência na resistência ao cisalhamento destes solos. O solo GrBt apresentou o mais baixo ângulo de atrito, da ordem de 26º. O solo GrVm tem ângulo de atrito de 32º, sendo o maior aqui obtido. Quando remoldados os solos respeitam linhas de estado crítico (CSL) bastante bem definidas, por conta da redução da influência da estrutura nos resultados. Quando indeformados também é possível o ajuste de CSL, mas a dispersão dos dados é maior. O comportamento dos solos não é normalizável, mesmo quando remoldado. Em ensaios ring shear foram medidos ângulos de atrito residual entre 22º (GrAm) e 13,8º (GrLt) nos solos residuais. No solo ArBr o baixo ângulo de atrito residual (8º) se deve à granulometria fina e composição rica em argilominerais e micas. Sua associação ao solo GrBt corrobora a concentração das rupturas de encosta na área de ocorrência destes materiais. As curvas tensão-deformação dos ensaios triaxiais puderam ser satisfatoriamente reproduzidas pelo modelo hardening, o qual foi empregado para representar o comportamento dos solos em análises de estabilidade por meio de elementos finitos. Tais análises foram confirmadas por análises por equilíbrio limite no que tange a definição de áreas mais suscetíveis a rupturas.<br> / Abstract : A hillside in the municipality of São José - SC has an extensive history of instabilities. Under a lithological point of view, there is a predominance of granitoids in the study area, which is crossed by a fault filled by an altered rhyolite, due to hydrothermal activity. The weathering of the granite rock gave rise to a soil profile with highly variable thickness and soils with distinct geotechnical, chemical and mineralogical properties, leading to the discretization of five soils. They were denominated as four granite residual soils, yellow (GrAm), red (GrVm), with biotite (GrBt) and lateritizated (GrLt), and a clay soil that filled discontinuities (ArBr). A series of chemical analysis was carried out and employed to quantify some weathering indexes. As the weathering processes increased the residual soils became finer and more plastic. In areas where hydrothermal alteration was more intense feldspar was transformed in biotite. Soil suction characteristic curves obtained for the saprolitic soils were unimodal, but in the case of GrLt soil bimodal curves fitted better to experimental data. Remolding of the soils impacted the suction levels developed. Hydraulic conductivity tests have shown that this property does not depend solely on the porosity and confining pressures but the influence of soil structure and mineralogy is relevant. The saprolitic soils show a different behavior as compared to GrLt, which suffers abrupt reduction of ksat when the confinement is increased. Oedometric tests on undisturbed, remolded and reconstituted specimens allowed the identification of the influence of structure on the soil deformability. It was found that this influence is larger than that of porosity. It was not possible to define a unique normal compression line to describe the behavior of each material, regardless of the specimens preparation. In triaxial tests, soil structure acts in a different way from the observed in oedometric tests, indicating that their influence depends on the stress path. The mineralogy appears to have influence on the shear strength of these soils. The soil GrBt has the lowest friction angle, around 26°, and soil GrVm has a friction angle of 32° the largest obtained. When remolded these soils obey critical state lines which are well defined due to the reduction of soil structure influence. Although was possible to define CSL for the undisturbed soil the data dispersion was bigger. These soils do not have normalizable behavior even when remolded. Residual friction angles of residual soils measured through ring shear tests ranged between 22° (GrAm) and 13,8º (GrLt). The soil ArBr showed a very low residual friction angle (8°) due to its fine grain size and its mineralogical composition rich in clay minerals and mica. The association of ArBr soil to the GrBt soil supports the concentration of slope failures in the area of occurrence of these materials. Stress-strain curves of triaxial tests were satisfactorily reproduced by the hardening model, which was employed to represent the soils behavior in stability analyzes using finite element method. Such results were validated by limit equilibrium analysis that were employed to define the areas more susceptible to failures.

Submitted by Maykon Nascimento (maykon.albani@hotmail.com) on 2015-03-31T21:11:59Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação Silvia Gomes Fernandes Polido Lemos.pdf: 10839410 bytes, checksum: 7259030658e0a652229da5af9eebf80e (MD5) / Approved for entry into archive by Elizabete Silva (elizabete.silva@ufes.br) on 2015-04-07T19:06:20Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação Silvia Gomes Fernandes Polido Lemos.pdf: 10839410 bytes, checksum: 7259030658e0a652229da5af9eebf80e (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-07T19:06:20Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação Silvia Gomes Fernandes Polido Lemos.pdf: 10839410 bytes, checksum: 7259030658e0a652229da5af9eebf80e (MD5) Previous issue date: 2015-03-31 / A variabilidade natural dos solos torna complexo o conhecimento de suas propriedades na elaboração de projetos geotécnicos, sendo a determinação da resistência ao cisalhamento não drenada um parâmetro importante nas análises de estabilidade de solos moles. Os ensaios de laboratório de cone e palheta, não convencionais, os ensaios de campo de palheta e piezocone e os ensaios de compressão simples e triaxial não adensado e não drenado foram utilizados para mensurar a resistência não drenada de uma camada de argila marinha mole localizada na planície costeira central brasileira. Os ensaios de laboratório foram realizados em amostras indeformadas coletadas com amostradores de pistão estacionário em vertical próxima à realização dos ensaios de campo. O sítio foi investigado preliminarmente por sondagens de simples reconhecimento, sendo apresentado o perfil estratigráfico por meio de modelagem computacional. Foram também realizados ensaios para caracterização física (análise granulométrica, teor de umidade, limites de liquidez e plasticidade, densidade real dos grãos) e mineralógica (difração de raios X), e ensaios de adensamento para obtenção do histórico de tensões e classificação de qualidade das amostras indeformadas. Os valores de resistência não drenada obtidos pelos ensaios de laboratório foram comparados ao perfil contínuo de resistência determinado empiricamente pelo ensaio de piezocone, com fator de cone Nkt calibrado pelo ensaio de palheta de campo, apresentando boa concordância, com a variabilidade natural do solo influenciando de forma preponderante a qualidade das amostras na variação entre os resultados. Os valores de resistência obtidos pelos ensaios de laboratório de cone e palheta foram comparados entre si, apresentando boa compatibilidade. Ambos, quando comparados ao ensaio de palheta de campo, não apresentaram boa concordância. Os resultados de resistência obtidos pelos ensaios de compressão simples e triaxial apresentaram boa compatibilidade com os resultados do ensaio de laboratório de cone, o que não ocorreu com os resultados do ensaio de laboratório de palheta. Na comparação entre a resistência normalizada pela tensão de sobreadensamento obtida pelos diversos métodos e algumas correlações empíricas da literatura internacional, foi observado para as amostras de solo com índice de plasticidade superior a 60% boa concordância com as correlações de Mesri (1975) e Jamiolkowski et al (1985). Os ensaios não convencionais apresentaram boa confiabilidade, que aliado a simplicidade e agilidade de execução, justificam a difusão destes na prática da investigação geotécnica brasileira como método alternativo para complementar e dar suporte às estimativas de resistência não drenada de solos moles. / When planning a geotechnical engineering project, it is crucial to know the properties of the soil at the site; this requirement is a complex element of determining the parameters of a geotechnical project because of the the natural variability of the subsoil and the measurement of undrained shear strength is an important parameter for stability analyzes in soft soils. The fall cone test and laboratory vane test, unconventionals, the piezocone and vane tests, in situ, and the unconfined compression test and the unconsolidated undrained triaxial compression test, in laboratory, were used to measure the undrained shear strength of a layer of marine soft clay situated in the Brazilian central coastal plain. Laboratory tests were carried out in undisturbed samples collected with the stationary piston sampler in a vertical near of the field tests. The site was targeted for a campaign of standard penetration tests, with the stratigraphic profile shown through computational modeling. Were also carried out characterization tests (grain-size distribution, density of the grains, moisture content, liquidity and plasticity limits), the identification of the clay minerals using the X-ray diffraction technique and the oedometer consolidation test to obtain the stress history and for evaluating the undisturbed sample quality. The undrained strength values obtained by laboratory tests were compared to the continuous strength profile determined empirically from the piezocone, with the cone factor Nkt calibrated using the field vane test. The results presented good agreement, with the natural variability of the soil prevalent over the quality of the samples in causing the variations observed in the results. The undrained strength values obtained from fall cone and laboratory vane tests were compared, showing good compatibility. Both when compared to field vane test did not show good agreement. The undrained strength values obtained from unconfined compression test and triaxial compression test showed good compatibility with the results of fall cone test, which did not occur with the results of laboratory vane test. The values of the strength normalised with respect to the overconsolidation stress obtained using the various test methods were compared with some empirical correlations reported in the international literature, and agreement was observed with the correlations of Mesri (1975) and Jamiolkowski et al (1985) for clays samples with plasticity index greater than 60%. The unconventional tests showed good reliability, which combined the simplicity and speed of execution, justify the dissemination of these tests in Brazilian geotechnical investigation as an alternative method to complement and support the estimates of undrained shear strength of soft soils.

Submitted by Morgana Andrade (morgana.andrade@ufes.br) on 2016-06-17T20:51:15Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Rosilene Fileti.pdf: 10367368 bytes, checksum: 9ba1c33c57b55bb71dfe9f14ca41c531 (MD5) / Approved for entry into archive by Patricia Barros (patricia.barros@ufes.br) on 2016-08-16T14:15:56Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Rosilene Fileti.pdf: 10367368 bytes, checksum: 9ba1c33c57b55bb71dfe9f14ca41c531 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-16T14:15:56Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Rosilene Fileti.pdf: 10367368 bytes, checksum: 9ba1c33c57b55bb71dfe9f14ca41c531 (MD5) / FAPES / Esta pesquisa associa os processos morfodinâmicos vigentes ao comportamento mecânico de um Latossolo Vermelho-Amarelo de gnaisse, de uma vertente policonvexa situada no distrito de São João de Viçosa, município de Venda Nova do Imigrante – ES. Considerando a incidência de movimentos de massa, a literatura classifica os Latossolos como estáveis, contudo, na área de estudo foram constatadas evidências de escorregamento translacional. A investigação das causas desse evento foi baseada em análises geomorfológicas e na interpretação de resultados de ensaios físico-mecânicos do solo. Para compreender a dinâmica do fluxo superficial e a relação com os movimentos de material das vertentes que compõem a área de estudo, gerou-se um produto cartográfico que corresponde a uma compartimentação geomorfológica da área. Esse, por sua vez, subsidiou a proposta de análise integrada do relevo que fundamenta metodologicamente essa pesquisa. A partir da investigação de três níveis distintos de abordagem, Compartimentação Topográfica, Estrutura Superficial da Paisagem e Fisiologia da Paisagem, procurou-se estabelecer as relações de causa e efeito que os eventos pluviométricos, o comportamento da água no solo e as ações antrópicas exercem sobre a área estudada, o que permitiu avaliar a estabilidade da vertente. A magnitude-frequência dos eventos pluviométricos indicou que chuvas de 17, 21 mm são as mais recorrentes na área de estudo durante o ano e preparam o solo para entrada de água. Para compreender o comportamento hídrico-mecânico do solo, foram realizados os seguintes ensaios: caracterização do solo (limites de Atterberg, densidade real dos grãos, teor de matéria orgânica), análises físicas acerca de granulometria, porosidade total, macroporosidade e microporosidade, condutividade hidráulica, argila dispersa em água, densidade do solo e ensaio de cisalhamento direto. As curvas de retenção de água no solo refletiram um comportamento de solo argiloso para as profundidades amostradas do horizonte BW1 investigadas e a integração dos resultados permitiu constatar uma descontinuidade hidráulica a 1,5m de profundidade nesse horizonte. Os resultados indicaram ainda que a textura, estrutura e porosidade do Latossolo amostrado influenciam, em grande parte, na resistência ao cisalhamento. Por meio do ensaio de cisalhamento direto obtiveramse os valores de ângulo de atrito e coesão para os horizontes BW1, 27,69º e 0,12kgf/cm2 e C, 32,82º e 0,05kgf/cm2 e estes, por sua vez, foram utilizados como parâmetros na análise de estabilidade no software Slope/W™. Concluiu-se, portanto, que as alterações na dinâmica natural da vertente em decorrência do uso e da abertura de cortes para ampliação de vias e da ocupação, têm relação direta com a instabilização do solo. / This dissertation associates the morphodynamic processes current to the mechanical behavior of a residual Oxisol of gneiss, a policonvexa slope located in São João de Viçosa, district of municipality Venda Nova do Imigrante - ES. Considering the incidence of mass movements, the literature classifies Oxisol like stable. However, in the study area were ascertained evidence slip translational. The investigation into the causes of this event was based on geomorphological analysis and in the interpretation of test results aimed at soil mechanics. To understand the dynamic of the surface flow and its relationship with material movement the slope, it was generated a cartographic product which corresponds to the geomorphology of the area partitioning. This in turn, supported the proposal the analysis integrated of relief methodologically grounded this research. From the investigation of three different levels of approach, Compartmentalization Topographic, Surface Structure of Landscape and Landscape Physiology, tried to establish relations of cause and effect that pluviometric events, water behavior in soil and human activities exert on the study area, which allowed evaluating the stability of the slope. The magnitudefrequency rainfall events indicated that rainfall of 17, 21 mm are the most frequent in the study area during the year and prepare the soil for water ingress. To understand the hydro-mechanical behavior of the soil the following tests were performed: characterization of soil (Atterberg limits, actual density of the grains, organic matter content), physical analyzes of particle size, porosity, macroporosity and microporosity, hydraulic conductivity, water dispersed clay, soil bulk density and direct shear test. The water retention curve in the soil reflected a clay soil behavior to the depths sampled the BW1 horizon investigated and the integration of the results allowed establishing a hydraulic discontinuity 1.5m deep in this horizon. The results also indicated that the texture, structure and porosity of the sampled Oxisol influence largely in shear strength. By means of direct shear testing were obtained the angle of friction values for cohesion and BW1 horizons 27,69º; 0,12kgf/cm2 and C 32,82º and 0.05 kgf/cm2 and these in turn were used as parameters in the stability analysis Slope/W ™ software. It was concluded, therefore, that changes in the natural dynamics of the slope due to the use and opening cuts to expand routes and occupation, are directly related to the instability of the ground.

Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2015-04-27T21:12:26Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_AbordagemQualitativaQuantitativa.pdf: 20391737 bytes, checksum: 0e6197e1dfed58fc37316fdab0182c1b (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2015-04-29T17:38:56Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_AbordagemQualitativaQuantitativa.pdf: 20391737 bytes, checksum: 0e6197e1dfed58fc37316fdab0182c1b (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-29T17:38:56Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_AbordagemQualitativaQuantitativa.pdf: 20391737 bytes, checksum: 0e6197e1dfed58fc37316fdab0182c1b (MD5) Previous issue date: 2012 / As análises de estabilidade têm sido executadas através de levantamentos que levam em consideração as feições de estabilidade observadas em campo, ou seja, levantamentos de cunho qualitativo. Estes levantamentos são realizados em alguns municípios do Brasil com um histórico de sucesso. O histórico positivo dos trabalhos de cunho qualitativo é proveniente da continuidade destes trabalhos e da qualidade do seu corpo técnico. Excetuando-se Vitória, os demais municípios citados e o estado de São Paulo possuem trabalhos de cunho quantitativo como avanço nos estudos de análise de risco. Essencialmente os trabalhos quantitativos apresentam avaliações do risco através de dados geotécnicos oriundos de ensaios de campo (sondagens geotécnicas, permeabilidade, geofísica, etc.) e de laboratório (ensaio granulométrico, limites de Atterberg, adensamento, mineralógico, resistência, etc.). A união dos dados gerados através de anos de levantamento de campo dos condicionantes dos movimentos de massa (atuação da água, geometria do processo, atuação antrópica, etc.) juntamente com os dados gerados dos ensaios geotécnicos (ângulo de atrito, coesão, permeabilidade, composição mineralógica, etc.) e o caminho a ser tomado pelos municípios para a construção do conhecimento consolidado do risco geológico. A consolidação do conhecimento do risco geológico apresentará benefícios para entendimento dos processos e principalmente para a execução das soluções de estabilização, proporcionando dados qualitativos e quantitativos mais realista. Esta dissertação apresentará os resultados de ensaios geotécnicos e uma análise integrada com o levantamento de campo em dois taludes de diferentes características geológicas e de intervenção antrópica, culminando na definição dos condicionantes para a ocorrência de escorregamentos e do fator de segurança. Por fim, é apresentada uma visão critica do trabalho executado em Vitória na questão do risco geológico e na utilização deste trabalho na elaboração dos projetos para melhoria da infraestrutura nos assentamentos precários. __________________________________________________________________________ / ABSTRACT: The stability analyzes have been carried out through surveys that take into account the features of stability observed in the field, ie, qualitative surveys. These surveys are conducted in some cities in Brazil with a history of success. The positive history of qualitative work is derived from the continuity of work and the quality of its staff. With the exception of Vitória, the other municipalities mentioned and the state of São Paulo have papers on advances in studies such as quantitative risk analysis. Essentially the work presents quantitative risk assessments using geotechnical data from field trials (geotechnical surveys, permeability, geophysical, etc..) and laboratory (test grain size, Atterberg limits, density, mineralogy, strength, etc..). The union of the data generated through years of field survey of the conditions of mass movements (action of water, the geometry of the process, anthropogenic activities, etc..) together with the data generated from geotechnical tests (friction angle, cohesion, permeability, mineralogical composition, etc..) and the path being taken by municipalities for the construction of consolidated knowledge of the geological risk. The consolidation of the knowledge of geological risk benefits for present understanding of the processes and especially for the implementation of stabilization solutions, providing qualitative and quantitative data more realistic. This paper will present the results of geotechnical testing and analysis integrated with the field survey in two slopes of different geological and human intervention, culminating in the definition of conditions for the occurrence of landslides and the safety factor. Finally is presented a critical view of the work done in Vitória in the matter of geological risk and the use of this work in the preparation of projects for infrastructure improvement in slums. vii

Movimentos de massa são episódios de grande impacto, resultantes da ação de fatores geológicos, geomorfológicos e antrópicos e que têm causado enormes prejuízos materiais e de vidas humanas em diversas partes do mundo e, em especial, na cidade do Recife. Dentre os movimentos de massa existentes, serão abordados, nessa dissertação, os deslizamentos, que têm como características principais, os movimentos rápidos de solo ou sedimento ao longo de uma encosta, e que podem causar, em alguns casos, a perda de vida de habitantes que residem nesses ambientes. Esta realidade está presente no cotidiano de uma grande parcela da população recifense, devido ao rápido crescimento populacional sem uma infra-estrutura adequada, cujo reflexo é um grande número de problemas ambientais, em especial aqueles associados a processos geológicos. Esta dissertação pretende analisar a influência da declividade em laboratório, de dois tipos de solos diferentes, que compõem as encostas no bairro da Guabiraba, zona norte do Recife. Para que ocorram os deslizamentos que têm tem como principal agente deflagrador a chuva, como também, a declividade da encosta e outros fatores desencadeantes. No Instituto Federal de Pernambuco, no laboratório de solo, simularemos algumas condições naturais, como chuva e declividade, que permitirão analisar a ocorrência de deslizamento . Um outro ponto, que merece registro nessa dissertação diz respeito a permanente monitoração das áreas de encostas, cujo o seu grau de risco é alto.. Durante o período inverno a Defesa Civil do Recife deve mantêm-se em alerta constante, para ajudar a retirar os habitantes que residem nas encostas dos morros, independente do seu grau de risco. Algumas medidas simples como não plantar bananeiras, não promover cortes aleatórios nas encostas e não canalizar as águas servidas para as áreas de encostas são ações que contribuem para uma maior segurança da população. / Breve

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-07-07T19:12:53Z No. of bitstreams: 1 2017_RaimundoFranciscoPérezLeón.pdf: 7336454 bytes, checksum: f76f5a821637892ec5864c055bc1826d (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-08-10T20:20:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_RaimundoFranciscoPérezLeón.pdf: 7336454 bytes, checksum: f76f5a821637892ec5864c055bc1826d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-10T20:20:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_RaimundoFranciscoPérezLeón.pdf: 7336454 bytes, checksum: f76f5a821637892ec5864c055bc1826d (MD5) Previous issue date: 2017-08-10 / A região do Distrito Federal apresenta-se recoberta por um manto de solo poroso colapsível com espessuras que vária de centímetros a dezenas de metros. Estes solos quando sometidos a um carregamento ou aumento do teor de umidade sob tensões praticamente constantes experimentam uma redução de volume denominada colapso, o que pode provocar danos estruturais nas edificações. As fundações com inclusões rígidas têm sido estudadas desde finais do século XX no Mexico e na Europa com a finalidade de controlar os recalques e diminuir os custos nas fundações de edifícios de pouca altura sobre solo mole. Atualmente, é uma das técnicas de fundação mais empregadas nestas condições, devido ao bom desempenho observado e ao baixo custo em relação a outras soluções. Este trabalho visa estudar o comportamento de fundações com inclusões rígidas como alternativa para o controle de recalques no solo colapsível do Distrito Federal, empregando a estratigrafia do Campo Experimental da UnB, onde foram realizados numerosos ensaios de campo e laboratório, e a espessura da camada colapsível atinge 8,5 m. As análises foram feitas mediante modelagem numérica, o que permite estudar problemas complexos que envolvem muitas variáveis e fenômenos pouco estudados neste tipo de fundação. Primeiramente foi realizada uma análise paramétrica para avaliar a influência das principais variáveis na eficiência da fundação. Posteriormente, foi feita a modelagem tridimensional de um projeto real de um prédio de quatro andares, empregando na análise, fundação com inclusões rígidas e comparado com outros tipos de fundações. Por último, propõe-se uma metodologia para a análise e desenho de fundações com inclusões rígidas utilizando métodos numéricos. / The region of The Federal District of Brasilia has a superficial layer formed by collapsible, porous, clay soil. It presents a thicknesses ranging from few centimeters to several meters in depth. This top layer of porous clay presents low resistance to penetration (Standard Penetration Test, SPT, ranging from 1 to 6 strokes), which exhibits a very unstable structure, that when subjected to an increased in moisture and / or a change of tension state, almost always presents a volume change; this phenomenon is known as collapse, notorious to cause damages to buildings. Rigid inclusions foundations have been studied since the late twentieth century in Mexico and Europe, for settlement control and to reduce costs of small buildings over soft soil. Currently, it is one of the most employed foundation techniques used in these conditions, because of the superior performance and the relatively low cost when compared to other solutions. The primary objective of this study is to study the behavior of foundations with rigid inclusions as an alternative for settlement control of the collapsible soil present in the Federal District. The investigation was conducted through the use of stratigraphy performed on the Experimental Fields of University of Brasilia (UnB) where numerous field and laboratory tests have been employed, and the thickness of the collapsible layer reaches 8,50 m deep. Analysis was performed via numerical modeling, which provided a manner to study complex problems involving many variables and phenomena, which little investigation has been performed on this type of foundation. First, a parametric analysis was employed, in effort to evaluate the influence of main variables on the foundation efficiency. Moreover, a threedimensional modeling of a real four story building design was implemented: utilizing a foundation with rigid inclusions, and the analysis was compared to other types of foundations. Finally, it proposes a methodology for the analysis, and foundations design of rigid inclusions by means of numerical methods.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-10-24T15:23:27Z No. of bitstreams: 1 2017_KatherinRocioCanoRojas.pdf: 8928367 bytes, checksum: 5040ca94ac7b888a409c5fd5d55090f7 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-11-01T14:21:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_KatherinRocioCanoRojas.pdf: 8928367 bytes, checksum: 5040ca94ac7b888a409c5fd5d55090f7 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-01T14:21:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_KatherinRocioCanoRojas.pdf: 8928367 bytes, checksum: 5040ca94ac7b888a409c5fd5d55090f7 (MD5) Previous issue date: 2017-11-01 / Os registros de perdas humanas associadas aos movimentos de massa aumentaram, significativamente, nos últimos anos documentando as precipitações de chuva como o principal agente provocador dos deslizamentos superficiais nas áreas urbanas tornando-se, esse, uma ameaça para a sociedade e um motivador para analisar a susceptibilidade das encostas aos deslizamentos quando submetidas a qualquer evento de chuva. Modelos conceituais e numéricos têm sido desenvolvidos para a análise da estabilidade de taludes, no entanto, até agora, os modelos têm revelado a necessidade de representar a infiltração da água em meios porosos e não saturados e analisar sua influência na dinâmica dos solos para a obtenção de resultados mais realistas. Tendo em vista que a ruptura de um maciço não é sempre atingida sob condições saturadas, então, em alguns casos, a análise que considera o fenômeno não saturado pode ser mais confiável e realista. Foi realizada a implementação de um modelo de estabilidade não saturado e transiente, na escala regional, onde é utilizada uma das soluções analíticas da equação de Richards proposta por Cavalcante e Zornberg, 2017. Como método de validação do modelo, foi usado um caso de estudo real, ocorrido no ano de 1990, no noroeste da Colômbia, onde um evento extremo de chuva ocasionou um conjunto de deslizamentos na mesma região. Para a modelagem da chuva em escala regional foi implementada a interpolação IDW, obtendo-se uma distribuição espacial das precipitações. A determinação do fator de segurança transiente foi feita a partir da proposta de Cavalcante e Camapum de Carvalho, 2017, na qual utilizaram o método do talude infinito. Para todas as implementações, foi utilizado o software Wolfram Mathematica como ferramenta computacional. A análise não saturada e transiente foi capaz, então, de representar a instabilidade superficial das encostas associada à infiltração da água da chuva, levando em consideração a implementação das chuvas prévias que determinam o aumento do teor de umidade do solo. Em virtude do uso de um número reduzido de parâmetros, o custo computacional do modelo, embora sendo em escala regional, é eficiente, o que permite que esta implementação possa ser usada na pratica da engenharia geotécnica. / The records of human losses associated with mass movements have increased significantly in recent years documenting the rainfall as the main agent provocateur of shallow landslides in urban areas becoming, this, a menace to society and a motivator to analyze the susceptibility of the slopes to landslides when subjected to any rain event. Conceptual and numerical models have been developed for the analysis of slope stability, however, up to now, the models have revealed the need to represent the water infiltration in unsaturated porous media and to analyse its influence on soil dynamics for more realistic results. Considering that the rupture of a massif is not always achieved under saturated conditions, the analysis considering the unsaturated phenomenon can be more reliable and realistic, in some cases. The implementation of a model of unsaturated and transient stability was done, on a regional scale, using one of the analytical solutions of the Richards equation proposed by Cavalcante & Zornberg, 2017. As a method of validating the model, a real study case was used. It occurred in the 1990 year, in northwestern Colombia, where an extreme event of rain caused a series of landslides in the same region. For the modeling of rain on a regional scale, the IDW interpolation has been implemented providing a spatial distribution of precipitations. The determination of a transient safety factor was made based on the equations presented in Cavalcante & Camapum de Carvalho, 2017, in which they used the method of infinite slope. For all implementations, the software Wolfram Matematica was used as a computational tool. The unsaturated and transient analysis was able to represent the surface instability of the slopes associated with infiltration of rainwater, taking into account the implementation of the previous rains that determine the increase in the moisture content of the soil. Due to the use of a small number of parameters, the computational cost of the model, although being at the regional scale, is efficient, allowing this implementation to be used in geotechnical engineering practice.

Orientador: Heraldo Luiz Giacheti / Banca: Otávio Coaracy Brasil Gandolfo / Banca: George de Paula Bernardes / Resumo: Este trabalho apresenta o sistema e metodologia para realização e interpretação de ensaios sísmicos up-role durante uma sondagem de simples reconhecimento (SPT). Este ensaio híbrido, conhecido também como S-SPT, incorpora a medida de velocidade de propagação de ondas de cisalhamento (Vs) ao ensaio SPT, visando uma melhor investigação do subsolo. A possibilidade de se medir, ao mesmo tempo e no mesmo furo, os valores de N do SPT e Vs, permitem calcular o módulo de cisalhamento máximo (Go), abrindo uma nova perspectiva para investigação de solos tropicais colapsíveis, a partir da relação Go/N, similar a relação Go/qc. O sistema é composto por um hardware (geofones, trigger e sistema de aquisição de dados) e softwares, um para registro dos sinais sísmicos e outro para sua interpretação. A metodologia de execução dos ensaios foi aperfeiçoada, a partir da realização de várias campanhas de ensaios de campo. Para a interpretação dos sinais e cálculo das velocidades foi elaborado um software, que possibilita definir os perfis de Vs sem a necessidade de outras ferramentas. Esse software possibilita o processamento e visualização dos registros, além de permitir aplicar um método específico para cálculo das velocidades de onda considerando a refração das ondas durante sua propagação através das diversas camadas do meio, conforme a Lei de Snell. Foram realizadas campanhas de ensaios S-SPT em um campo experimental localizado na cidade de Bauru, interior do estado de São Paulo, Brasil, para desenvolver o sistema e validar sua aplicação. Os resultados desses ensaios foram comparados com valores de Vs referência, determinados através de ensaios sísmicos down-hole, tipo SCPT. O ensaio S-SPT mostrou ser uma técnica interessante e aplicável, uma vez que a diferença entre os valores de Vs medidos com os de referência foi baixa, com um valor médio inferior a 10% para as áreas investigadas. Deste modo, pode ser / Abstract: This work presents a system and methodology for performing and interpreting up-hole seismic tests together with the Standard Penetration Test (SPT). This hybrid test, also known as S-SPT, incorporates the measurements of shear waves velocity propagation (Vs) in the SPT, for a better site investigation. The possibility of measuring simultaneously in the same borehole, the N SPT and the Vs values which allows calculating the maximum shear modulus (Go), opens new perspectives for the investigation of collapsible tropical soils, from Go/N ratio, similar to Go/qc. The system consists of a hardware (geophones, trigger and data aquisition system) and software, one to record of the seismic signals and the other for its interpretation. The methodology for carrying out the tests was improved after several field trials. A software was developed for interpretation of records and calculating velocities, which allows to define the Vs profiles without the need of additional tools. This software enables processing and displaying records, and also allows applying a specific method for calculating velocities considering the waves refraction during their propagation through the various layers of the soil mass, according to the Snell's Law. The S-SPT campaigns were carried out in an experimental field located in the city of Bauru, São Paulo, Brazil, to develop the system and validate its application. The results of these tests were compared with Vs reference values, which were determined by the down-hole seismic test, SCPT type. The S-SPT test proved to be an interesting applicable technique, since the differences to the Vs reference values were small, wich and average lower than 10% for the investigated site. The S-SPT test can be considered as an option for determining the maximum shear modulus, with the advantage of being performed together with the most widely used test for site investigation, the SPT / Mestre