Para representar o comportamento de compressão dos resíduos sólidos urbanos (RSU), têm-se utilizado teorias da mecânica dos solos (adensamento de argilas, estado crítico ou solo reforçado com fibras) ou modelos que representam a biodegradação dos materiais orgânicos, assim como ajustes empíricos de dados de monitoramento de campo a funções matemáticas. Algumas tentativas vêm sendo realizadas para descrever todos os diversos mecanismos de compressão a que estão submetidos os maciços sanitários. Esta pesquisa investiga a capacidade de dois modelos viscoelásticos para prever o comportamento de RSU submetidos a carregamento vertical constante sem deformação lateral. O primeiro é o modelo tridimensional de Kelvin-Voigt, que foi aplicado para compressão confinada, e o segundo baseia-se na junção em série de dois corpos de Kelvin-Voigt. Os parâmetros elásticos do primeiro modelo são: módulo de cisalhamento G , módulo de elasticidade E, módulo volumétrico k e coeficiente de Poisson v, os quais podem ser expressos pelo módulo edométrico M; o parâmetro viscoso foi denominado H3. No segundo modelo, há dois parâmetros elásticos, M1 e M2, e dois parâmetros viscosos, H4 e H5. Utilizaram-se dados da literatura de ensaios de campo (sobrecarga por aterro de solo compactado e ensaio de placa) e laboratório (ensaio de adensamento edométrico), para estimar os parâmetros e avaliar a capacidade dos modelos de prever a evolução dos recalques de RSU em compressão confinada. O primeiro modelo viscoelástico não conseguiu representar adequadamente os ensaios de laboratório, enquanto o segundo modelo proporcionou boa aderência das curvas teóricas aos dados experimentais, tanto de campo como de laboratório, com coeficientes de determinação r² maiores ou iguais a 0,87. Os valores dos parâmetros elásticos M do primeiro modelo e M1 M2 foram estimados entre 0,80 e 6,65 MPa. Os parâmetros viscosos H3 do primeiro modelo e H4 e H5 do segundo modelo apresentaram variação de ordens de grandeza. Esta grande variação pode ser devida à diferente composição dos resíduos, como também de poder ter ocorrido uma contribuição significativa da biodegradação no ensaio de campo de maior duração (600 dias), incorporando a perda de massa sólida ao parâmetro viscoso. Os valores de H3, H4 e H5 nos ensaios de laboratório foram estimados na ordem de 10-¹ a 106 kPa.dia, sendo o parâmetro H4 de 2,5 a 142 vezes o valor de H5. A estimativa dos parâmetros viscosos deve ser melhorada pela aplicação do segundo modelo viscoelástico a mais ensaios, procurando correlacionar as faixas de valores a características do material, como a composição e a idade dos RSU. / Compression of municipal solid waste (MSW) has been represented by theories of soil mechanics (consolidation of clays, critical state or soil reinforcement with fibers), by models based on the degradation of organic matter, and by empirical fittings of field monitoring data to mathematical functions. Some attempts have been made to describe all compression mechanisms to which MSW masses are subjected. This research investigates the efficiency of two viscoelastic models to predict MSW compression under a constant vertical load without lateral deformation. The first is the three-dimensional Kelvin-Voigt model, which was simplified to confined compression, and the second results from linking in series two Kelvin-Voigt bodies. The elastic parameters of the first model are: the shear modulus G, modulus of elasticity E, volumetric modulus k and Poisson\'s ratio v, which can be expressed by the edometric modulus M; the viscous parameter was named H3. The second model has two elastic parameters, M1 and M2, and two viscous parameters, H4 and H5. Data from field and laboratory tests were used to estimate parameters and to evaluate the efficiency of the two models in predicting the evolution of MSW settlements in confined compression. The first viscoelastic model could not adequately represent the laboratory tests, while the second model provided good adhesion of the theoretical curves to field and laboratory data, with determination coefficients r² equal or higher than 0.87. The values of the elastic parameters M of the first model and M1 and M2 of the second model were estimated between 0.80 and 6.65 MPa. Viscous parameters H3 of the first model and H4 and H5 of the second model varied in a large range of values. This variation may be due to the different composition of the waste, but also a significant contribution of biodegradation in the longer field trial (600 days) may have occurred, incorporating loss of solid matter to the viscous parameter. The values of H3 , H4 and H5 in laboratory tests were estimated in the order of 10-1 to 106 kPa.dia, with H4 parameter 2.5 to 142 times higher than H5. The evaluation of the viscous parameters could be improved by the application of the second viscoelastic model to a greater number of tests in order to correlate ranges of values to MSW composition and age.

A maior parte dos acidentes em edifícios, causados por falhas de projeto ou de execução, ocorre na fase de construção. Além de causar prejuízos financeiros, eles colocam em risco a vida dos trabalhadores da obra. Porém, mais graves são os acidentes verificados após o término da construção. Além dos prejuízos serem muito maiores, eles podem envolver pessoas de todos os tipos, crianças, mulheres e idosos. São muitos os casos em que o colapso global do edifício decorre de problemas na fundação. Esse é o caso do edifício considerado neste trabalho, localizado no litoral norte do Estado de São Paulo. Trata-se de um edifício para veraneio, em alvenaria estrutural, com garagem no térreo e quatro andares de apartamentos, apoiado em estacas pré-moldadas, cravadas em solo instável. Pouco tempo após a conclusão e parcialmente ocupado, apresentou recalques e patologias significativas que exigiram providências, reforço de pilares de alvenaria inclusive. Antes que fossem detectadas as causas dos recalques, durante uma madrugada, o edifício desabou: em um lado do edifício, o primeiro pavimento encostou-se ao chão. Felizmente, era um dia-de-semana, fora da alta temporada, e não havia pessoas no seu interior. Também o vigia estava fora do edifício e nada sofreu, além de um grande susto. Os objetivos deste trabalho são descrever o problema ocorrido com esse edifício e analisar as causas e as providências possíveis para sua recuperação, já que os andares superiores praticamente nada sofreram. Serão apresentados os resultados de uma investigação no local e de uma análise para determinação dos esforços e das causas da ruptura das estacas, que provocaram o colapso do edifício. Ficou evidente que o aterro localizado sobre o pavimento térreo e o sistema de fundação do edifício não estavam adequados para o tipo de solo do terreno. Tais fatores tiveram papel fundamental para a ruptura do sistema. A importância de se conhecer minuciosamente essas causas transcende a presente obra, pois pelo mesmo motivo, outras construções podem apresentar danos semelhantes. / Most of the buildings accidents, caused by project flaws or of execution, it happens in the construction phase. Besides causing financial damages, they put in risk the workers life. However, more serious accidents are verified after the end of the construction. Besides the damages are larger, they can involve all types of people, children, women and senior. In many cases the global building collapse elapses of foundation problems. That is the case of the building considered in this work, located in the north coast of São Paulo State. Treated of a building for summer vacation, in structural masonry, with garage in the earthy pavement and four floors of apartments, leaning in premolded piles, nailed in unstable soil. After the conclusion and partially in use, it presented repress and significant pathologies that demanded providences, column masonry reinforcement besides. Before detected the repress causes, during one dawn, the building tumbled: on a side of the building, the first pavement was leaned to the ground. Happily, it was a weekday, out of the high season, and there were not people inside. Also the watchmen was out of the building and nothing suffered, besides a great fright. The objectives of this healthy work are to describe the problem happened with that building, to analyze the causes and the possible providences for it recovery, since the superior walks practically nothing suffered. The results of a local investigation, an analysis for determination the efforts and the causes of the piles rupture will be presented, that provoked the building collapse. It was evident that the located embankment on the earthy pavement and the building foundation system, they were not adapted for the soil type of the land. Such factors had fundamental paper for the system rupture. The importance of knowing those causes thoroughly, transcends to present work, because for the same reason other constructions can present similar damages.

Nesta pesquisa estudou-se a influência de recalques em edifícios de alvenaria estrutural. Inicialmente os efeitos desses deslocamentos foram avaliados por meio de uma investigação numérica preliminar. A partir das análises realizadas foram definidos alguns casos mais interessantes de painéis constituídos por parede de alvenaria sobre viga de concreto armado para serem submetidos a ensaios em laboratório. Desta forma foi possível observar experimentalmente o comportamento desses painéis, variando-se alguns dos parâmetros mais importantes: existência e tipo de abertura e rigidez da viga. Além disso, foram avaliadas algumas alternativas para a minimização da fissuração. Utilizando os resultados experimentais, foram realizadas novas análises numéricas com o intuito de validar a modelagem adotada. Verificou-se em especial a importância de consideração da não-linearidade de contato. / In this research, the influence of settlements on structural masonry buildings has been studied. Initially the effect of these displacements was evaluated by means of a preliminary numerical investigation. From these analyses, some interesting cases of panels made of masonry wall on reinforced concrete beam were defined to be submitted to laboratory tests. Thus, it was possible to experimentally observe the behavior of these panels, varying some of the most important parameters: existence and type of opening and rigidity of the beam. Moreover, some cracking minimization alternatives have been evaluated. Using the experimental results, new numerical analyses have been performed to validate the modeling adopted. The importance of contact non-linearity consideration has been specially verified.

[pt] O interesse por análises de confiabilidade em geotecnia tem aumentado muito nos últimos anos. Métodos probabilísticos tem sido utilizados com o objetivo de racionalizar a quantificação das incertezas existentes na geotecnia. Neste âmbito, o presente trabalho apresenta um resumo com os conceitos básicos de probabilidade necessários para a compreensão do assunto. Desenvolve-se o Método do Segundo Momento de Primeira Ordem para quantificação da confiabilidade inerente ao desempenho de fundações. Metodologias são propostas para racionalizar a adoção de fatores de segurança quanto à ruptura de fundações superficiais e quantificar o risco associado à probabilidade do recalque estimado ser superior ao recalque admissível. Os exemplos de cálculo são apresentados com base no desempenho de fundações protótipo submetidas a provas de carga superficiais executadas no campo experimental 1 da PUC-Rio. / [en] The interest for reliability analysis in geotechnical engineering has been growing up in the last two decades. Probabilistic methods are generally used as a way of rationalizing the analysis of the uncertainties presents in the geotechnical properties. The First Order Second Moment method (FOSM) was applied in order to quantify the reliability of foundations. A methodology is proposed for quantifying the probability of faylure of shallow foundations and also the probability of settlements larger than the allowable design value. Example calculations are presented with basis on the results of prototype footings tested in the experimental research site at PUC-Rio. / [es] EL interés por análisis de confiabilidad en geotecnia ha aumentado mucho en los últimos años. Métodos probabilísticos han sido utilizados con el objetivo de racionalizar la cuantificación de las incertezas que existen en la geotecnia. En este ámbito, el presente trabajo presenta un resumen de los conceptos básicos de las probabilidades, necesarios para la comprensión del asunto. Se desarrolla el Método del Segundo Momento de Primer Orden para cuantificar la confiabilidad inherente al desempeño de fundaciones. Se proponen metodologías para racionalizar la adopción de factores de seguridad y cuantificar el riesgo asociado a la probabilidad de que el recalco estimado sea superior al recalco admisible. Los ejemplos de cálculo presentados tienen como base el desempeño de fundaciones prototipos, sometidas a pruebas de carga superficiales, ejecutadas en el campo experimental 1 de la PUC-Rio.

Analisa-se a influência da sucção matricial e da dimensão de sapatas na capacidade de carga e nos recalques de fundações rasas, assentes em areia não-saturada. Na primeira parte da pesquisa foram analisadas 14 provas de carga estática em placas metálicas rígidas assentes a 1,5 m de profundidade, com diâmetros de 0,20, 0,40 e 0,80m e em uma sapata circular de concreto com diâmetro de 1,50 m, no campo experimental de fundações da USP/São Carlos. Devido ao caráter colapsível do solo, a sucção matricial foi monitorada por meio de tensiômetros instalados no fundo da cava. Na segunda parte da pesquisa, foram realizados ensaios em centrífuga, na Universidade do Colorado em Boulder, utilizando-se placas metálicas de 30 mm, 50 mm e 100 mm, ensaiadas a 1 g, 5 g, 10 g, 15 g, 25 g, 50 g e 100 g. As placas foram assentes em maciço de areia em três condições de umidade: seca, inundada e não-inundada. A partir dos resultados obtidos, procedeu-se a análise da capacidade de carga levando-se em conta tanto o efeito da dimensão como o da sucção matricial. A influência da dimensão nos recalques também foi analisada. Ratificou-se que o aumento da sução matricial provoca um aumento substancial na capacidade de carga do sistema placa-solo e uma diminuição considerável nos recalques. Em relação à influência da dimensão no comportamento de fundações rasas, demonstrou-se que tanto a variação da capacidade de carga como a dos recalques não ocorre de forma linear e crescente como apresentado pelos métodos teóricos. Para pequenas dimensões da sapata, os valores de capacidade de carga e recalque aumentam / The influence of matric suction and size of footings in the bearing capacity and settlement of shallow foundations in unsaturated sandy soils are analyzed. Fourteen plate load tests were performed in the first part of the research. Rigid metallic plates with diameters 0,20, 0,40, 0,80 m and one concrete circular footing with 1,50 m were used in the tests. All plates and footing were positioned at 1,50 m depth. The tests were performed in the foundation experimental field of USP/São Carlos. Due to the soil collapsible character, the tests were performed with the monitoring of matric suction pressure through tensiometers installed in the bottom of the holes. Centrifuge tests were carried out at the University of Colorado at Boulder in the second part of the research. Metallic plates with 30 mm, 50 mm and 10 mm were used and the gravity levels were 1 g, 5 g, 10 g, 15 g, 25 g, 50 g e 100 g. The plates were positioned on top of a sandy soil with three moisture conditions: dry, flooded and non-flooded. Thus, the capacity will be analyzed taking into consideration both the geometry of the tested plates and the influence of the matric suction pressure. The footing size influence in the settlement was also analyzed. A substantial increase of the plate-soil system bearing capacity and a considerable decrease in the settlements, caused by matric suction increase, was confirmed. It was also demonstrated that the bearing capacity and settlements variations are not a linearly increasing function of the size as theoretical methods suggest. For small footings, the bearing capacity and settlement increase as the footing size decreases

Desde a década de 1980 diversos autores apresentaram correlações entre provas de carga estática e ensaios de carregamento dinâmico em estacas. Para uma boa correlação é fundamental que os testes sejam bem executados e que atinjam a ruptura segundo algum critério, como o de Davisson, por exemplo, além de levar em conta o intervalo de tempo entre a execução da prova de carga estática e do ensaio dinâmico, face ao efeito \"set up\". Após a realização do ensaio dinâmico realiza-se a análise CAPWAP que permite a determinação da distribuição do atrito lateral em profundidade, a carga de ponta e outros parâmetros dos solos tais como quakes e damping. A análise CAPWAP é realizada por tentativas através do procedimento \"signal matching\", isto é, o melhor ajuste entre os sinais de força medido pelos sensores e o calculado. É relativamente fácil mostrar que a mesma solução pode ser obtida através de dados de entrada diferentes. Isso significa que apesar de apresentarem cargas mobilizadas próximas o formato da curva da simulação de prova de carga estática, obtida pelo CAPWAP, assim como a distribuição do atrito lateral, podem ser diferentes, mesmo que as análises apresentem \"match quality\" (MQWU) satisfatórios. Uma forma de corrigir o formato da curva simulada do CAPWAP, assim como a distribuição do atrito lateral, é através da comparação com provas de carga estática (PCE). A sobreposição das duas curvas, a simulada e a \"real\", permite a determinação do quake do fuste através do trecho inicial da curva carga-recalque da prova de carga estática, que por sua vez permite uma melhor definição da distribuição do atrito lateral e da reação de ponta. Neste contexto surge o conceito de \"match quality de recalques\" (MQR). Quando a PCE não está disponível, propõe-se efetuar um carregamento estático utilizando o peso próprio do martelo do bate-estaca (CEPM). Mostra-se, através de dois casos de obra, em que estavam disponíveis ensaios de carregamento dinâmico e PCEs, que esse procedimento permite obter uma melhor solução do ponto de vista físico, isto é consistente com as características do subsolo e com a curva carga-recalque da PCE, e não apenas matemático, através da avaliação do \"match quality\" (MQWU). / Since the 1980s a lot of authors showed correlations between static load tests and dynamic load tests on piles. For a good correlation it is necessary a good execution of the load test, also it is necessary to choose a capacity value from the results of the static load test, for example, the Davisson Offset limit load. The time of execution between the static load test and the dynamic load test should be considered because of the set up effect. Dynamic data may be further analyzed by CAPWAP Method to evaluate the soil resistance distribution, the toe resistance, quake and damping values. It is a signal matching method. Its results are based on the \"best possible match\" between computed pile top variable such as the pile top force and its measured equivalent. It is easy to demonstrate almost the same pile capacity on CAPWAP using different soil parameters. It means that even the pile capacity is almost the same, the shape of the pile top load-displacement of the CAPWAP Method and the shaft friction distribution can be different, although all results confirm good match quality. One way to correct the shape of the top loaddisplacement of the CAPWAP Method, as well as the shaft friction distribution, is by comparisson to a static load test. Overlaying both curves, the static load test and the CAPWAP Method, it is possible to determine the shaft quake value on the initial loads on the top load-displacement curve, allowing this way a improvement of the shaft resistance distribution and the toe resistance. In this context arises the concept of \"match quality of settlements\". When the static load test is not avaliabe, this thesis proposes a static load test using the hammer\'s weight of the pile driving machine. It is shown by two case studies that were available static load tests and dynamic load tests, this procedure allows a better solution on physics aspects, this is consistent with the subsoil conditions and the load-settlement curve of the static load test, not only a mathematical solution based on match quality.

Este trabalho estuda as variáveis que influenciam as estimativas de recalques em aterros sobre solos moles com drenos verticais e pré-carregamento com vácuo. É realizada revisão bibliográfica em duas vertentes. Primeiro sobre as teorias de adensamento vertical, radial e com sobrecarga de sucção a vácuo, aplicadas no Estudo de Caso e necessárias para a estimativa dos recalques. Segunda sobre probabilidade e estatística aplicada à geotecnia, utilizada para contemplar a variabilidade e a incerteza dos parâmetros geotécnicos de forma científica. Na prática, a dificuldade interposta por custo e prazo para determinação dos parâmetros geotécnicos necessários para o desenvolvimento do projeto determinaram se a propriedade geotécnica buscada seria definida diretamente ou estimada por meio de propriedades índice, ambos os casos apresentando incertezas. Lambe (1973) discutiu a acurácia dos projetos geotécnicos e concluiu que somente com a compatibilidade entre dados e métodos é que se obtêm previsões geotécnicas acuradas. Análises de recalques são realizadas a partir dos dados do Estudo de Caso, de acordo com as questões práticas importantes: a magnitude dos recalques e o tempo necessário para o seu desenvolvimento. São interpretados ensaios de adensamento em laboratório do Estudo de Caso a respeito da sua qualidade, dos parâmetros geotécnicos medidos e da representatividade da amostra em relação ao solo aluvionar heterogêneo tratado. Dois métodos de cálculo da sobrecarga a vácuo são utilizados, a saber: constante com a profundidade, de uso corrente e mais simples; e decrescente com a profundidade, conforme teoria recente e mais sofisticada. Os parâmetros geotécnicos inferidos pelas sondagens e ensaios realizados são comparados com os parâmetros aferidos de melhor ajuste à instrumentação por meio de retroanálise paramétrica. Para melhor compreender a importância e influência das variáveis que afetam a acurácia das análises realizadas são utilizados métodos probabilísticos a partir das informações disponíveis. Por fim, os resultados obtidos em ambos os locais e com os métodos de previsão utilizados são confrontados quanto à acurácia obtida. / The present research studies the variables that influence settlement estimates in embankments on soft soil with vertical drains and vacuum preloading. The analysis of the existing literature on the topic is twofold. Firstly, it concerns the theories on vertical and radial consolidation, as well as consolidation under vacuum overload, applied in the Case Study and necessary for estimating settlements. Secondly, it regards probability and statistics applied to geotechnics, used to take into account the variability and uncertainty of geotechnical parameters in a scientific manner. In practice, the difficulty posed by costs and deadlines when defining the geotechnical parameters that are necessary for developing the project determined whether the geotechnical property sought would be either directly defined or estimated through index properties, with both scenarios presenting uncertainty. Lambe (1973) discussed the accuracy of geotechnical predictions and concluded that it is only possible to obtain accurate geotechnical forecasts when data and methods are compatible. Settlement analyses are performed based on data from the Case Study, according to important practical issues: settlement levels and the time that is necessary for its development. Consolidation laboratory tests concerning the Case Study are interpreted regarding their quality, the geotechnical parameters measured and sample representativeness in relation to the heterogeneous alluvial soil that has been treated. Two methods for calculating vacuum overload are used, namely, one that is constant with depth (simpler and more broadly used) and one that decreases with depth (following a more recent and more sophisticated theory). The geotechnical parameters inferred through borings and tests that have been carried out are compared with the parameters that best suit instrumentation through parametric back analysis. With a view to better understanding the importance and influence of the variables that affect the accuracy of the analyses performed, probabilistic methods are employed based on the information available. Finally, the results obtained in both sites and through the forecast methods used are compared in regard to the accuracy obtained.

Os objetivos desta pesquisa incluem: (i) estudar as características de compactação dos resíduos sólidos urbanos (RSU); (ii) avaliar os mecanismos de compressão dos RSU e o efeito de sobrecarga (aterro experimental) em maciço sanitário existente; (iii) desenvolver programa computacional para previsão de recalques em aterros sanitários. Um aterro experimental com cerca de 24.400 \'M POT.3\' de RSU e altura de até 4 m, distribuído em área aproximada de 8.400 \'M POT.2\', foi construído em São Paulo para estudar os procedimentos de compactação de aterros sanitários. Ensaios in situ de grande dimensão foram executados para avaliar o peso específico do resíduo, após a compactação, em diferentes posições e camadas do experimento. Ensaios de umidade e composição dos resíduos foram realizados, assim como o levantamento das espessuras das camadas para cada etapa construtiva. O aterro experimental foi construído sobre aterro existente, criando a oportunidade para estudar a compressão do resíduo novo e antigo. Rigoroso programa de monitoração de recalques foi implantado, de forma que as deformações do aterro experimental pudessem ser isoladas das do aterro existente. Marcos superficiais foram posicionados interna e externamente à área do experimento, e placas de recalque instaladas na base do aterro experimental. O período de monitoramento envolveu cerca de 3 anos de medidas. A pesquisa resultou em: (i) novos subsídios e relações para a compactação dos RSU, incluindo as influências do equipamento de compactação, número de passadas, espessura das camadas, plano de compactação e teor de umidade, mostrando ser este último o parâmetro de maior impacto no processo de compactação; (ii) dados de peso específico e de sua relação com a profundidade, assim como do efeito da compactação na compressibilidade dos RSU e na geração de líquidos percolados em aterros sanitários; (iii) avaliação do desempenho de modelos de compressibilidade existentes na literatura; (iv) desenvolvimento de modelo compósito para compressibilidade dos RSU, considerando a compressão mecânica primária e secundária e a parcela devido a biodegradação dos resíduos; (v) desenvolvimento do programa MSWSET usando o modelo compósito para cálculo dos recalques de aterros como função do tempo. O modelo e programa desenvolvidos apresentaram elevado desempenho, constituindo importante ferramenta para previsão de recalques de aterros sanitários. / The objectives of this research were to: (i) study the compaction characteristics of municipal solid waste (MSW); (ii) evaluate the compression mechanisms of MSW and its response to a surcharge (waste test fill) over an existing landfill; (iii) develop a computer program for landfill settlement predictions. A waste test fill with a volume of about 24,400 \'M POT.3\' and a height up to 4 m, distributed over an area of approximately 8,400 \'M POT.2\', was constructed in Sao Paulo, to study compaction procedures for sanitary landfills. Large in situ tests were performed to evaluate the unit weight of waste immediately after compaction at several locations for each lift. Water content measurements and composition determinations were carried out, as well as thickness measurements of the waste layers after each construction (compaction) phase. The test fill was constructed over an existing landfill. Thus, the test fill provided opportunities to study the compression of the new and the old waste. A rigorous program of deformation monitoring was implemented in order to separate compression of the test fill from settlement of the underlying landfill. Benchmarks were located inside and outside of the experimental area, and settlement plates were installed at the bottom of the test fill. The monitoring period encompasses around 3 years of measurements. The research provided: (i) new guidelines and relationships for compaction of municipal solid waste, including the influences of compaction equipment, number of passes, lift thickness, water content, and compaction plane. The water content has presented larger response on the compaction process than the other variables; (ii) quantitative data regarding unit weight, the influence of depth on unit weight, water content, compressibility of MSW, and leachate generation; (iii) assessment of the performance of existing MSW compressibility models described in the literature; (iv) development of a composite model of MSW compressibility that considers primary compression, secondary mechanical compression, and compression from biodegradation; (v) development of the computer program MSWSET using the composite model of MSW compressibility to calculate landfill settlement as a function of time. The developed model and program has presented a high performance, being a powerful tool for landfill settlement prediction.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente trabalho tem como objetivo a análise numérica do comportamento dos aterros instrumentados que compõem a obra do Arco Metropolitano do Rio de Janeiro. Os resultados da instrumentação de campo serão retroanalisados, juntamente com dados disponíveis na literatura, buscando-se a definição de parâmetros confiáveis, representativos do comportamento da argila compressível da região em estudo. O Arco Metropolitano do Rio de Janeiro é uma rodovia projetada que servirá como ligação entre as principais rodovias que cortam o município do Rio de Janeiro. Devido a presença de grandes espessuras de solo compressível em alguns trechos da região, cortados pelo traçado da rodovia, instrumentos de monitoramento, como placas de recalque e inclinômetros, foram utilizados para avaliar os deslocamentos verticais e horizontais dos aterros durante o processo construtivo. Para este trabalho foram selecionados trechos de aterros representativos, devido à magnitude dos recalques, qualidade do resultado da instrumentação e diferentes métodos construtivos. A partir da análise dos parâmetros de projeto e dos parâmetros encontrados na literatura, procede-se à simulação numérica do processo construtivo dos aterros selecionados com o programa PLAXIS, de elementos finitos, através de modelagem bidimensional. Os resultados numéricos são confrontados com a instrumentação de campo (placas de recalque e inclinômetros) e com os resultados de previsões teóricas (teoria de adensamento unidimensional). Os resultados comprovaram que a modelagem numérica mostrou-se uma ferramenta adequada para a previsão dos recalques totais, tempos de adensamento e ganho de resistência ao longo do tempo. A retroanálise do comportamento de aterros sobre solos moles permite a reavaliação das premissas de projeto, uma vez que as limitações das teorias de análise e a dificuldade na seleção de parâmetros, muitas vezes acarretam em estimativas de recalque incoerentes com as observações de campo. / This study aims to numerical analysis of the behavior of instrumented embankments that compose the the Arco Metropolitano from Rio de Janeiro. The field instrumentation results will be retroanalysed, together with data available in the literature, seeking the definition of reliable parameters, representative of the behavior of compressible clay in the area of study. The Arco Metropolitano of Rio de Janeiro is a highway designed to link the main highways that cross the city of Rio de Janeiro. Due to the presence of large compressible soil thickness in some parts of the region, cut by the route of the highway, monitoring instruments, such as settlement plates and inclinometers, were used to evaluate the vertical and horizontal displacements of the landfill during the construction process. Representative landfills stretches were selected for this study due to the magnitude of settlements, quality of the result of instrumentation and different construction methods. By the analysis of the parameters from this project and the parameters found in the literature, it proceeds to the numerical simulation of the construction process of landfills selected with the PLAXIS software, of finite elements, through two-dimensional modeling. The numerical results are compared with field instrumentation (provided by settlement plates and inclinometer) and the results of theoretical predictions (one-dimensional consolidation theory). Results showed that the numerical modeling proved to be a suitable tool for the prediction of total settlements, thickening times and gaining strength over time. The back analysis of soft soils on landfill behavior allows the reassessment of project assumptions, once the limitations of the analysis of theories and the difficulty in the selection of parameters often results in estimates of repression inconsistent with the field observations.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-08-13T17:26:46Z No. of bitstreams: 1 CLÁUDIO LUIS DE ARAÚJO NETO – DISSERTAÇÃO (PPGECA) 2016.pdf: 21031066 bytes, checksum: 32162af2172e4ac7647d56edf4a788b9 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-13T17:26:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CLÁUDIO LUIS DE ARAÚJO NETO – DISSERTAÇÃO (PPGECA) 2016.pdf: 21031066 bytes, checksum: 32162af2172e4ac7647d56edf4a788b9 (MD5) Previous issue date: 2016-04 / Capes / Os aterros sanitários são obras de engenharia de alta complexidade, devido, principalmente, à natureza heterogênea do material, às variadas dimensões de suas partículas e à perda de massa sólida durante a biodegradação dos resíduos. Um dos indicadores que melhor expressa o comportamento dos resíduos ao longo do tempo, em aterros sanitários, é o recalque, que corresponde à redução da altura e volume da massa de resíduos. Este trabalho foi realizado com o objetivo de compreender o comportamento dos Resíduos Sólidos Urbanos (RSU) para desenvolvimento e validação de modelos estatísticos que expressam as deformações de aterros sanitários. Foi realizada a caracterização dos RSU em termos gravimétricos, volumétricos, granulométricos e densimétricos. Construiu-se e instrumentou-se uma célula experimental de 3,5 m de altura preenchida com RSU da cidade de Campina Grande – PB para monitoramento da magnitude e velocidades dos recalques, assim como das deformações específicas ocorridas no maciço. Também, foram executados ensaios de compressão confinada dos RSU em uma prensa e do métrica automatizada com inibição da biodegradação, para obtenção das deformações mecânicas ocorridas no maciço sanitários. Com estas informações foi possível desenvolver modelos estatísticos para previsão de deformação específica de RSU ao longo do tempo e validá-los através de monitoramentos realizados por outros autores. Os resultados de caracterização dos resíduos indicaram que em termos gravimétricos, 46,5% dos RSU produzidos em Campina Grande – PB são materiais putrescíveis, passiveis a degradação ao longo do tempo. O alto percentual, em termos volumétricos, de recicláveis favoreceu os recalques mecânicos e retardou e/ou inibiu os biológicos. O comportamento dos recalques ao longo do tempo foi influenciado pelas características dos resíduos. A velocidade das deformações decresceu com o tempo, porém apresentou uma elevação durante a retroalimentação,o que era esperado devido ao acréscimo de carga. Os resultados dos ensaios de compressão confinada permitiram conhecer e entender melhor o comportamento mecânico dos resíduos sólidos urbanos. A partir das análises dos resultados, foi possível desenvolver novos modelos de previsão de deformações para maciços sanitários. E, finalmente, verificou-se que a aplicação dos novos modelos é satisfatória na simulação de deformações em maciços sanitários, porém faz-se necessário o incremento de outras condições de contorno. / Landfills are complex engineering constructions mainly due to the heterogeneous nature of the material, the various dimensions of its particles and the loss of solid mass during biodegradation. One of the best indicators that expresses the behavior of waste over time is the settlement. Waste settlement represents the geotechnical term that corresponds to the reduction in height and volume (deformation) of thewaste mass. This study was conducted in order to understand the behavior of Municipal SolidWaste (MSW) for the development and validation of statistical models for landfill deformations. The MSW were characterized in terms of gravimetric and volumetric composition, particle size distribution and density. An experimental cell with 3.5m of height was built, instrumented and filled with MSW from the city of Campina Grande – PB in order to monitor the waste settlement and specific deformations. Also, consolidation tests were performed by the means of an automated equipment, in which the MSW biodegradation was inhibited, so that mechanical deformations were obtained. Based on this information, statistical models were developed to predict the specific deformation of MSW over time. To prove their consistency, the results were compared with other author’s data. The waste characterization indicated that, in gravimetric terms, 46.5% of the MSW produced in Campina Grande - PB is composed of putrescible materials. The high percentage, in volumetric terms, of recyclable materials enabled the mechanical waste settlement and inhibited the biological ones. The behavior of settlement over time was influenced by the physical, chemical and biological characteristics of the waste. In addition, the deformations velocity decreased with time, but it presented an increase during the refilling phase, which is expected since the loads were increased. The results of confined compression tests allowed knowing and understandingthe mechanical behavior of municipal solid waste under the influence of an applied load. From the analysis of the results, it was possible to develop new models to predict landfill deformations. Finally, it was verified that the application of new models to simulate landfill deformations is satisfactory. However, it is necessary the increment of other boundary conditions.