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Comportamento de um solo residual levemente cimentado : estimativa de capacidade de carga para estacas submetidas a esforços transversaisCarretta, Mariana da Silva January 2018 (has links)
Fundações profundas, quando solicitadas ao carregamento lateral, são regidas por três critérios de projeto: resistência última do solo, carga última do elemento estrutural e deflexão máxima. Esses critérios atuam em conjunto e é necessário que sejam analisados dessa forma, visto que a falha de um deles é capaz de acarretar o colapso de todo sistema. No que tange à resistência do solo, metodologias de capacidade de carga existentes traduzem o comportamento de solos granulares e coesivos. Dada a particularidade da atuação de solos residuais na mecânica dos solos, não há uma metodologia abrangente para estacas sujeitas a solicitação de carregamento lateral nesse tipo de solo, o qual apresenta comportamento intermediário e estrutura levemente cimentada. Em vista disso, o presente trabalho propõe um método de estimativa de capacidade de carga para estacas carregadas horizontalmente, quando inseridas em solo residual e em casos em que as mesmas apresentam topo locado em superfície de solo tratado. Dessa forma, dados de provas de carga lateral pré-existentes e ensaios de laboratório executados ao longo da pesquisa serviram como base para a proposição do método, fundamentado no comportamento do material quando solicitado ao carregamento lateral Ensaios de resistência à compressão simples, compressão oedométrica, compressão isotrópica e ensaios triaxiais com medidas de módulo cisalhante demonstram que há um ponto em que se dá a quebra da estrutura cimentada do solo, passando o mesmo a se apresentar num arranjo desestruturado, refletido em maiores deformações. Uma relação linear é capaz de equacionar a capacidade de carga, tanto para estacas inseridas em solo residual quanto para estacas executadas em solo com camada superficial melhorada. Essa relação é estabelecida entre a carga de ruptura das estacas ensaiadas e a área de solo adjacente à mesma, mobilizada pelo carregamento. Os resultados demonstram que a capacidade de carga das estacas estudadas é regida pela tensão de plastificação do material. O equacionamento proposto possibilita a obtenção da carga de ruptura com base em ensaios simples e de fácil execução, tal como o ensaio de resistência à compressão simples que estabelece relação direta com a tensão de plastificação do solo estudado. / Deep foundations, when requested to lateral loading, are governed by three design criteria: ultimate soil strength, piles’ ultimate load, and maximum deflection. These criteria act together and must be analyzed in this way, since the failure of one of them is capable of causing the collapse of the entire system. Regarding soil resistance, the current bearing capacity methodologies describe the behavior of granular and cohesive soils. Given the particular behavior of the residual soils in the soil mechanics, there is no comprehensive methodology for piles subject to lateral loads and inserted in this soil type, which presents an intermediate behavior and a lightly cemented structure. Thus, the present work proposes an estimated bearing capacity for crosswise loaded piles, when inserted in residual soil and in soil with the top layer cemented. So, data from preexisting lateral loading tests and laboratory tests, performed during the research, served as a basis for the proposition of the method, based on the behavior of the material when requested to lateral loading Unconfined compression tests, oedometer consolidation tests, isotropic compression, and triaxial tests with measures of shear modulus demonstrate that there is a point where the soil's cemented structure breaks down, presenting itself in a destructured arrangement, reflected by larger strains. A linear relationship is capable of equating the bearing capacity for both, piles inserted in residual soil and piles carried out in soil with improved surface layer. This relationship is established between the rupture load of the piles tested and the area of soil adjacent to it mobilized by the loading. The results shows that the piles' bearing capacity is governed by the yield stress of the material. The proposed equation makes it possible to obtain the rupture load based on simple and easy tests, such as the unconfined compression test that establishes a direct relationship with the yield stress of the studied soil.
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Comportamento mecânico de um solo residual de dacito na área urbana de Caxias do Sul, RS / Mechanical behavior of a dacite residual soil from Caxias do SulThier, Luís Henrique January 2017 (has links)
O município de Caxias do Sul está inserido em um importante contexto geológico-geotécnico do estado do Rio Grande do Sul e, em sua área urbana, são observados vários acidentes de ordem geotécnica. O conhecimento dos solos e das rochas que constituem os perfis da área urbana carece de uma caracterização mecânica que, diante de qualquer acidente geotécnico, possa servir como ponto de partida para a solução de tal evento. Esta dissertação apresenta um estudo a respeito do comportamento mecânico de um solo residual de Dacito Canyon encontrado na área urbana do município de Caxias do Sul – RS. Foram realizados ensaios de cisalhamento direto e compressão triaxial com corpos de prova indeformados e reconstituídos e também foram executados um ensaio edométrico com um corpo de prova remoldado com a umidade próxima ao limite de liquidez. Os resultados obtidos com a realização dos ensaios mostraram que o material possui uma forte influência da estrutura do solo que foi especialmente evidenciada nos resultados dos ensaios de cisalhamento Foi possível estabelecer, com base em ensaios remoldados, uma curva NCL coerente com os parâmetros N da ordem de 2,1452 e e λ similar a 0,135. Entretanto não foi possível a definição de uma CSL pelo fato do material apresentar uma forte estrutura e os ensaios em amostras remoldadas e indeformadas não indicaram uma estabilização dos índices de vazios finais. O comportamento mecânico dos ensaios indeformados varia de acordo com o nível de deformação e de acordo com os ensaios. Nos ensaios de cisalhamento direto houve uma redução da coesão (de 50kPa para ~24kPa) e aumento do ângulo de atrito com as deformações (de 23 para 24 graus). Com a remoldagem esta tendência aumentou (o ângulo de atrito alcançou 28,5 graus). Já no ensaios triaxiais, o ângulo de atrito se manteve em torno de 29-30 graus e a coesão reduziu de 26kPa para 15kPa para grandes deformações. / The municipality of Caxias do Sul is part of an important geological-geotechnical context in the state of Rio Grande do Sul and several geotechnical accidents have been observed in its urban area. The knowledge of the soils and rocks that make up the profiles of the urban area lacks a mechanical characterization which, in the face of any geotechnical accident, can serve as a starting point for the solution of such an event. This dissertation presents a study about the mechanical behavior of a residual soil of Dacito Canyon found in the urban area of the city of Caxias do Sul - RS. Direct shear and triaxial compression tests were carried out with undisturbed and reconstituted test specimens and an edometric test carried out with a test specimen remolded with humidity close to the liquidity limit. The results obtained with the tests showed that the material has a strong influence of the soil structure that was specially evidenced in the results of the shear tests It was possible to establish on the basis of remolded tests an NCL curve coherent, with the N parameter of the order of 2.1452 and λ similar to 0.135. However, it was not possible to define a CSL because the material had a strong structure and the tests on remolded and undisturbed samples did not indicate a stabilization of the final void ratios. The mechanical behavior of the undeformed tests varied according to the level of deformation and according to the test type. In the direct shear tests there was a reduction of cohesion (from 50kPa to ~ 24kPa) and an increase in the angle of friction with the deformations (from 23 to 24 degrees). In tests with the remolded soil this trend increased (the angle of friction reached 28.5 degrees). In the triaxial tests on undisturbed specimens the friction angle remained around 29-30 degrees, similar to peak, and the cohesion reduced from 26kPa to 15kPa for large deformations.
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Retroanálise de escorregamentos em solos residuais não saturados / Back analysis the landslides in residual soils unsaturatedAlexandre Cerqueira de Jesus 29 August 2008 (has links)
Foram estudados cinco casos históricos de escorregamentos ocorridos na cidade de Salvador - Bahia, através do levantamento e tratamento dos dados preexistentes. Também foram realizados ensaios complementares através da instrumentação em campo com tensiômetros e ensaios de laboratório. A retroanálise, objetivo central desse trabalho foi realizada a partir das geometrias de cada uma das encostas, antes e após a ruptura resultando na definição dos possíveis parâmetros médios de resistência ao cisalhamento. Secundariamente foram realizadas análises de estabilidade convencional para a avaliação dos fatores de segurança de cada encosta, com os parâmetros de resistência na condição não saturada e saturada. Por fim foram efetuadas simulações numéricas que visavam reproduzir as condições que levaram à ruptura da encosta do Alto do Bom Viver, baseado nos conceitos da mecânica dos solos não saturados. Os resultados mostram que a maioria dos escorregamentos estudados, ocorre no horizonte do solo residual maduro, onde o valor de ângulo de atrito médio é 34º, condizente com as superfícies de rupturas pouco profundas observadas em campo. As análises paramétricas sugerem que o mecanismo de ruptura mais provável esteja relacionado à diminuição da coesão aparente do solo em virtude da diminuição da sucção. / Five historical cases of landslides in the city of Salvador, Bahia, were studied through the survey and treatment of the preexistent data. Complementary experiments were accomplished through the instrumentation field using tensiometers and laboratory testing. The back-analysis, main objective of this research, was accomplished through the geometries of each slope, before and after the rupture, resulting in the definition of the possible medium parameters of resistance to shear. Secondary, analysis of the conventional stability to the evaluation of safety factors of each slope was accomplished, with the parameters of resistance in the unsaturated and saturated condition. At last, numerical simulations were done, aiming at reproducing the conditions which led to the rupture of the slope of Alto do Bom Viver, based on the concepts of mechanics of non saturated soil. The results demonstrated that the majority of the slips studied occur in the horizon of the mature residual soil, where the value of the angle of the medium attrition is of 34 degrees, suitable with the surface of little deep ruptures observed in the field. The parametric analysis suggests that the most probable mechanism of rupture is related to the decrease of the apparent cohesion of the soil due to the decrease of suction.
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[en] PULL-OUT STRENGTH OF NAILS IN GNAISSIC RESIDUAL SOIL / [pt] RESISTÊNCIA AO ARRANCAMENTO DE GRAMPOS EM SOLO RESIDUAL DE GNAISSE15 March 2006 (has links)
[pt] A presente pesquisa trata da avaliação da resistência ao
arrancamento de grampos em solo residual de gnaisse. Foram
realizados ensaios de arrancamento em uma obra de solo
grampeado executada em um maciço de solo residual de
gnaisse. A resistência ao arrancamento foi avaliada em 4
cotas diferentes ao longo do perfil de escavação. Foram
realizados 8 ensaios de arrancamento em grampos de 4m de
comprimento. Quatro ensaios foram executados em grampos
instrumentados com strain-gages, para avaliar a
distribuição das cargas de tração durante os estágios de
carregamento. Foram também realizados ensaios de
cisalhamento direto no solo e na interface solo/cimento
para avaliação das propriedades mecânicas destes
materiais. Amostras indeformadas foram coletadas
imediatamente à frente dos furos de instalação dos grampos
ensaiados garantindo uma maior representatividade dos
materiais. Uma relação semi-empírica é proposta para se
avaliar a resistência do solo e da interface solo/nata de
cimento, obtidos em ensaios de cisalhamento direto no
laboratório. Os resultados obtidos nesta pesquisa são
comparados com ensaios realizados por outros autores, em
encostas de solos residuais de gnaisse e empregados para
validação da relação desenvolvida. / [en] The present research presents an evaluation of the pullout
resistance of nails in residual gneissic soil. Pullout
tests were carried out in 4 different levels of the nailed
wall with nails 4m long. Four tests were carried out in
strain-gauged nails for evaluating the tension
distribuition along the nail. A series of direct shear
tests in soil specimens and in the soil/grout interface
were also performed for obtaining the mechanical
properties of these materials. Undisturbed samples had
been collected very close to the pull-out test locations.
A semi-empirical relation is proposed for evaluating the
pullout resistance of nails, based on the shear strenghth
parameters of the soil and of the soil/grout interface
from laboratory direct shear tests.
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[en] INFLUENCE OF SOIL SUCTION ON THE STABILITY OF RESIDUAL SOIL SLOPES / [pt] INFLUÊNCIA DA SUCÇÃO NA ESTABILIDADE DE TALUDES NATURAIS EM SOLOS RESIDUAISLUIS EDMUNDO PRADO CAMPOS 25 October 2006 (has links)
[pt] A avaliação da estabilidade de taludes naturais em solos
residuais envolve, em muitos casos, um considerável grau de
incerteza devido a dificuldade em estimar ou conhecer as
pressões neutras atuantes no talude. Muitas das incertezas
consiste na determinação dos parâmetros de resistência para
os solos envolvidos. Este trabalho consiste na estimativa
das pressões neutras através de retro-análises de casos
históricos brasileiros. Para isto, estudou-se o mecanismo
de instabilização que causa a rotura do talude apenas pela
perda total ou parcial da sucção, causada pela infiltração
da água de chuva. Apresenta-se um breve relato sobre as
metodologias de ensaios, bem como parâmetros de resistência
ao cisalhamento em solos residuais. É feito um estudo sobre
a sucção em solos, dando ênfase a relação sucção - umidade.
Para realização das retro-análises foram escolhidos 7 casos
históricos, devido a existência de informações sobre
superfícies de rotura e parâmetros de resistência de boa
qualidade. As retro-análises foram realizadas utilizando-se
a envoltória de resistência proposta por Fredlund et alii
(1978) para solos parcialmente saturados e a envoltória
convencional para solos saturados. O método de Bishop
simplificado é empregado para superfície de deslizamento
circular, o método de Janbu simplificado para superfície
não circular e o método teórico de talude infinito para
superfície de rotura paralela a superfície do terreno. Em 4
dos casos históricos, encontrou-se a pressão neutra média
mobilizada negativa, mostrando que a instabilidade pode
estar associada apenas a redução da sucção. Em outros 2
casos, encontrou-se a pressão neutra média ligeiramente
positiva e nos 3 últimos casos analisados, positiva. No
estudo, é realizada uma investigação do efeito da
distribuição da pressão neutra com a profundidade na
análise de estabilidade. Os resultados não alteram a
principal conclusão do estudo, isto é, a rotura nestes
casos históricos pode estar associada a redução da sucção
ou a baixos valores da pressão neutra. / [en] The evaluation of stability of natural slopes in residual
soils involves in many cases a considerable degree of
uncertainly due to the difficulty of estimating or knowing
the pore pressure operating in the slope. Much less
uncertainly however existis in determining the effective
strength parameters for the soils involved. This work deals
with the evaluation of pore pressures through back-analysis
of brazilian case histories. In order to do partial loss of
suction that are caused bu the infiltration of rain water.
A report on the tests conducted in the laboratory is
presented as well as a survey on shear strength parameters
of residual soils. A study on suction in soils is also
presented with enphasis in the relationship moisture-
suction. Seven case histories were chosen in order to carry
out the back-analysis. In these cases there was available
and reliable information on the geometry of the failure
surface and shear strength parameters. The strength
envelope proposed by Fredlund et all (1978) for partially
saturated soils and conventional strength envelope for
saturated soils were used in the analysis. The simplified
Bishops method was used for circular failure surfaces while
Jambus simplified method was used for non-circular surfaces
parallel to the slope surface. In four of the case
histories analysed, negative mobilized pore pressures were
found showing that the intability could be associated only
to the reduction in suction. In two other cases the average
pore pressure were slightly positive while in the last
three cases, positive. A study has been carried out to
investigate the possible effect of pore pressure
distribution with depth on the stability analysis. The
results did not alter the main conclusion of the study,
i.e., at failure in these case histories pore suctions of
low pore water pressures were generally operating.
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[pt] DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA TRIAXIAL SERVO-CONTROLADO E AVALIAÇÃO DO COMPORTAMENTO MECÂNICO DE UM SOLO RESIDUAL DE BIOTITA GNAISSE / [en] DEVELOPMENT OF A SERVO-CONTROLLED TRIAXIAL EQUIPAMENT AND EVALUATION OF MECHANICAL BEHAVIOUR OF A BIOTITE-GNEISS RESIDUAL SOILGUILHERME ROBERTO SLONGO 06 April 2009 (has links)
[pt] A presente dissertação contemplou o estudo de propriedades mecânicas de um solo Residual Biotita Gnaisse do Alto Leblon (Município do Rio de Janeiro) e o desenvolvimento de um equipamento triaxial para ensaios não saturados. Para o estudo do comportamento mecânico foi desenvolvido um programa experimental que envolveu: (a) ensaios de caracterização física; (b) caracterização mineralógica através da difratometria de Raio-X, microscopia óptica e Microscopia Digital; (c) determinação de propriedades não saturadas através da curva característica determinada utilizando o método do papel filtro, porosimetria de mercúrio e análise digital de imagem; (d) parâmetro de resistência ao cisalhamento através de ensaios triaxiais convencionais e não convencionais com controle de trajetória de tensões na condição saturada; (e) análise dos Módulos Iniciais com a utilização de sensores para a medição de deformação externa e interna (Eletronível tipo Imperial College) e os efeitos das trajetórias de tensões sobre os Módulos Iniciais.
O equipamento Triaxial desenvolvido para ensaios na condição parcialmente saturada está equipado com um sistema de medição de variação de volume total do corpo de prova o qual está baseado no princípio de vasos comunicantes aliado a uma balança de precisão. Visando eliminar o efeito de dilatação, a câmara
triaxial foi desenvolvida utilizando o artifício da câmara dupla. O equipamento encontra-se montado, porém não houve a possibilidade de sua validação devido a atrasos no processo de importação de componentes referentes ao controle, aplicação de pressões e aquisição de dados. / [en] This dissertation presents a study of the mechanical properties of biotite
gneiss residual soil found at Alto Leblon, Rio de Janeiro, and the development of
a triaxial equipment for unsaturated soil testing. An experimental program has
been created to study the mechanical behaviour of soil. The methodology
proposed by this campaign is: (a) physical characterization tests; (b) mineralogical
characterization by X-Ray difratometry tests, optical microscopy and digital
microscopy analysis; (c) study of unsaturated properties based on its moisture
retention curve  which has been determined by using the filter paper method, the
mercury intrusion porosimetry test and digital image analysis; (d) by obtaining
shear strength parameter through conventional and unconventional triaxial tests
using stress paths controlled at a saturated condition and; (e) by analyzing the
Initial Modules using sensors to measure internal and external axial strain
(Imperial College electrolevel) and to study the stress paths effects on Initial
Modules. The triaxial equipment used in this research was specially developed for
the study of unsaturated soils. It includes a system for measuring the total volume
variation of the specimen. This system is based on the principle of communicating
vessels and is associated with a precision balance. The triaxial chamber has been
developed based upon the dual chamber principle to eliminate dilatation effects.
The equipment has been set up, but its validation was not possible due to a delay
in the importation process of control, pressure application and data acquisition
components.
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[en] BIO-PHYSICALCHEMICAL-MINERALOGICAL AND MICROMORPHOLOGICAL CHARACTERIZATION OF A GRANITE-GNEISS WEATHERING PROFILE FROM CURITIBA, PR / [pt] CARACTERIZAÇÃO BIO-FÍSICO-QUÍMICO-MINERALÓGICA E MICROMORFOLÓGICA DE UM PERFIL DE ALTERAÇÃO DE GRANITOGNAISSE DE CURITIBA, PRELISANGELA DO PRADO OLIVEIRA 20 October 2006 (has links)
[pt] Desde o século passado estuda-se no Brasil a seqüência de
camadas
resultante da decomposição de uma rocha. Estes perfis de
alteração são desde
então objetos de estudo de vários autores pela grande
importância que
apresentam na Engenharia Geotécnica, principalmente em
países de clima
tropical, como o Brasil. Os diferentes tipos e graus de
intemperismo que ocorrem
em um perfil de solo residual afetam o comportamento
geotécnico dos materiais
resultantes. O conhecimento detalhado de sua gênese pode
contribuir para um
melhor entendimento do seu comportamento geomecânico. A
presente
dissertação visa contribuir para uma definição de
características bio-físicoquímico-
mineralógicas e microestruturais que possam servir como
indicadoras
da evolução do grau de intemperismo de um dado perfil de
solo residual. Tal tipo
de estudo compreende parte de investigações requeridas
para o
desenvolvimento de um modelo de comportamento de solos
residuais onde seja
possível incluir efeitos de grau de intemperização.
Investigações neste sentido
estão sendo efetuadas dentro do projeto PRONEX-Rio
intitulado Geotecnia
Aplicada à Avaliação, Prevenção e Remediação de Problemas
Ambientais, em
desenvolvimento junto ao Núcleo de Geotecnia Ambiental do
DEC/PUC-Rio e
que se enquadra na linha de pesquisa Geotecnia Ambiental
do Setor de
Geotecnia do DEC/PUC-Rio. / [en] Since the last century, the resultant layers sequence of
rock decomposition
is studied in Brazil. For the great importance that
present in Geotechnical
Engineering, these alteration profiles are objects of
study of some authors, since
then, mainly in countries of tropical climate, as Brazil.
The different weathering
types and degrees that occur in a residual soil profile
affect the geotechnical
behavior of the resultant materials. The knowledge
detailed of its gênesis can
contribute for the better agreement of its geomecanical
behavior. The present
dissertation aims at to contribute for a definition of bio-
physical-chemicalmineralogical
and micromorphological characterization that can serve as
indicating of the evolution of weathering degree of a
residual soil profile. This
study is a part of required inquiries for development of a
residual soil behavior
model where it is possible to include effect of weathering
degree. This
investigation are being effected in the project PRONEX-Rio
intitled Geotechnic
Applied to the Evaluation, Prevention and Remediation of
Ambient Problems, in
development in the Nucleus of Environmental Geotechnic of
DEC/PUC-Rio and it
is in the research line of Environmental Geotechnic of the
Sector DEC/PUC-Rio.
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Estudo das propriedades geotécnicas de solos residuais não saturados de Ubatuba (SP). / Study of the geotechnical properties of unsaturated residual soils of Ubatuba (SP).Mendes, Rodolfo Moreda 03 October 2008 (has links)
A presente tese de doutoramento versa sobre o estudo das propriedades geotécnicas de solos residuais não saturados ocorrentes no município de Ubatuba, litoral norte do Estado de São Paulo. O estudo das propriedades geotécnicas foi realizado a partir de uma abordagem macro e micromorfológica, buscando estabelecer a relação existente entre a água presente no solo e sua variação sazonal. Os procedimentos e técnicas utilizadas permitiram diferenciar os horizontes de intemperismo quanto à microestrutura e porosidade, bem como caracterizar seus comportamentos físico e hídrico. Os ensaios geotécnicos, in situ e em laboratório, forneceram informações importantes sobre as propriedades dos materiais, tais como: índices físicos, distribuição granulométrica, limites de Atterberg, curvas de retenção de água e condutividade hidráulica saturada. Os dados registrados pelos equipamentos instalados no campo (pluviômetros, sensores GMS e FDR) permitiram avaliar a relação existente entre os eventos pluviométricos com a distribuição de umidade e sucção matricial ao longo dos perfis de alteração. Além disso, utilizouse metodologia geofísica de forma inédita na geotecnia brasileira para a determinação de perfis de umidade em solos residuais tropicais. Em termos gerais, os resultados obtidos permitiram estabelecer algumas relações entre as propriedades mecânicas e hidráulicas e as peculiaridades micromorfológicas dos horizontes de solos. Os resultados desse trabalho poderão ainda indicar áreas prioritárias para o monitoramento das variáveis climatológicas e geotécnicas, podendo fornecer apreciáveis subsídios para um futuro aperfeiçoamento dos parâmetros técnicos utilizados em Planos Preventivos de Defesa Civil (PPDC). / This doctoral thesis focusing on the study of the geotechnical properties of unsaturated residual soils occurring in the municipal district of Ubatuba, north coast of the State of Sao Paulo. The study of geotechnical properties was conducted from a macro and micromorfology approach, seeking to establish the relationship between the water present in the residual soil and its seasonal variations. The procedures and techniques enabled differentiate the horizons of weathering in relation to the microstructure and porosity, and characterize its physical-hydraulic behaviours. The laboratory and in situ geotechnical tests, provided important information about the properties of materials, such as: physical index, grain-size distribution, Atterberg limits, water retention curve and saturated hydraulic conductivity. The data registered by equipments installed in the field (pluviometers, FDR and GMS sensors) enabled to evaluate the relationship between the rainfall events with the distribution of moisture and suction matrix along the soil profiles. In addition, was used geophysical methodology in order unprecedented in brazilian geotechnical for the determination of moisture profiles in residual tropical soils. Overall, the results allowed establish some relationship between the hydraulic and mechanical properties and the micromorphological peculiarities of the horizons of soils. The results of this study may also indicate priority areas for monitoring the climatological and geotechnical variables, and may provide appreciable subsidies for a future improvement of the technical parameters used in Civil Defense Prevention Plans (PPDC).
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Análise tensão deformação de uma barragem de concreto em solo residual preponderantemente anisotrópico. / Analysis strain stress of a concrete dam in residual soil predominantly anisotropic.Marcio Fernandes Leão 01 April 2015 (has links)
Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Estudos de fundações de obras de arte, como barragens de concreto-gravidade e
barragens de terra, devem contemplar todos os esforços atuantes no maciço de fundação,
principalmente as tensões e as deformações esperadas durante todo o processo construtivo e
no período pós-construtivo. Quando essas estruturas são apoiadas sobre rochas de boa
sanidade, a escolha do barramento geralmente favorece a implantação de barragens de
concreto. Entretanto, quando os maciços de fundação são formados por solos, a opção técnica
geralmente mais bem aceita é quanto à utilização de barragens de terra. Em ambos os casos,
as análises de estabilidade e de deformação são desenvolvidas por métodos analíticos bem
consolidados na prática. Nas condições mais adversas de fundação, seja em rochas ou em
solos com marcante anisotropia e estruturas reliquiares herdadas da rocha-mãe, a utilização de
modelos constitutivos anisotrópicos em análises por elementos finitos propicia simulações
mais realistas dessas feições estruturais, contribuindo para o seu melhor conhecimento. O
presente trabalho teve por objetivo demonstrar a utilização de um modelo constitutivo
anisotrópico no estudo da fundação da Barragem San Juan, localizada na República
Dominicana, que foi concebida como uma estrutura tipo concreto-gravidade apoiada sobre
solos residuais jovens altamente anisotrópicos. Nessa obra, apesar de sua pequena altura, a
presença marcante de descontinuidades ensejou um estudo mais detalhado do comportamento
tensão-deformação da fundação, levando em conta o levantamento detalhado da atitude das
descontinuidades presentes no maciço e os resultados de ensaios de resistência em planos
paralelos e normais às descontinuidades. Para a estimativa de deformações, os respectivos
módulos de Young (Es) foram estimados com base em correlações com a resistência à
penetração SPT desenvolvidas nesta dissertação, a partir de um estudo estatístico baseado em
várias publicações disponíveis na literatura. As análises numéricas por elementos finitos
foram desenvolvidas através do programa Plaxis 2D, utilizando-se como modelo constitutivo
aquele denominado The Jointed Rock Model, que é particularmente recomendado para
análises de estabilidade e deformação de materiais anisotrópicos. Os resultados das análises
numéricas foram comparados com as análises de equilíbrio limite elaboradas para o projeto
executivo da referida barragem, pelo programa Slope, utilizando o método rigoroso de
Morgenstern e Price, que se mostrou conservador. Os resultados das análises numéricas
mostraram sua inequívoca versatilidade para a escolha de opções de reforço da fundação,
através de dentes que objetivavam o aumento das condições de estabilidade da barragem.
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[en] EVALUATION OF THE FAILURE MECHANISM ASSOCIATED WITH THE UNSATURATED SOIL LANDSLIDE OF VISTA CHINESA (RJ) / [es] EVALUACIÓN DEL MECANISMO DE RUPTURA ASOCIADO AL DESLIZAMIENTO EN SUELO RESIDUAL DE LA VISTA CHINESA / [pt] AVALIAÇÃO DO MECANISMO DE RUPTURA DA ENCOSTA EM SOLO RESIDUAL NÃO SATURADO DA VISTA CHINESAANNA PAULA LOUGON DUARTE 19 February 2001 (has links)
[pt] Este trabalho apresenta resultados de um estudo realizado
visando avaliar o mecanismo de ruptura associado ao
escorregamento em solo não saturado ocorrido na Vista
Chinesa (RJ) em fevereiro de 1988. São apresentados os
resultados de um programa que envolveu investigações de
campo e de laboratório, através do qual foram definidos os
parâmetros necessários à realização de diversas análises.
Foram utilizados os programas de computador SWMS-2D
(análises de problemas de fluxo permanente/transiente em
meios saturados / não saturados) e PC-SLOPE (análise de
estabilidade de taludes utilizando de métodos de equilíbrio
limite), com os quais procurou-se reproduzir, da maneira
mais realista possível, os fenômenos observados na encosta
em estudo. / [en] This thesys presents the results of one study aiming to
evaluate failure
mechanisms associated with the unsaturated soil lanslides
which ocurred in Vista
Chinesa (RJ) in february, 1988. There are showed the field
and laboratory investigation
program, which was the basis to define the parameters
required for numerical
simulations. In these simulations the SWMS-2D(analysis of
permanent/transient flow
problems in saturated/unsaturated media) and PC-SLOPE
(stability analysis using the
limit equilibrium methods) programs were used, in na
attempt to reproduce as close as
possiible the instability phenomena in the slope under
investigation. / [es] Este trabajo presenta resultados de un estudio realizado para evaluar el mecanismo de ruptura asociado al
deslizamiento de suelo no saturado, hecho que ocurrió en la zona de la Vista Chinesa (Rio de JaneiroJ) en Febrero
de 1988. Se presentan los resultados de un programa que abarco investigaciones de campo y de laboratorio, a
través del cual fueron definidos los parámetros necesarios a la realización de diversos análisis. Se utilizaron los
programas de computador SWMS-2D (análisis de problemas de flujo permanente/transiente en medios saturados /
no saturados) y PC-SLOPE (análisis de estabilidad de taludes utilizando métodos de equilibrio límite), con los
cuales se intentó reproducir, de la manera más realista posible, los fenómenos observados en el lugar de estudio.
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