Considering the similarity between the mechanical behavior of artificially cemented soils and rock masses, this study proposes a methodology to obtain the envelopes resistance of artificially cemented soils, using the Hoek-Brown failure criterion. The proposed methodology consists basically in performing two triaxial tests, with the soil non-cemented and cemented with a high cement content, and estimate the strength envelopes for intermediate cement contents, using the equations presented in this research. To develop the methodology, initially, a number of unconfined compression tests and triaxial tests were carried out in order to quantify the influence of the porosity/cement ratio (n/Civ) on the strength parameters of the cement mixtures used. From the tests results and the Hoek-Brown failure criterion, new equations were developed to calculate the envelope parameters (a, m, s), as functions of porosity/cement ratio. The proposed method was applied to triaxial tests data presented in four different studies and the results showed that the Hoek-Brown envelope is suitable to represent the resistance of artificial cemented soils, being able to incorporate the effects caused by the confining pressure and by the cement content. The envelopes estimated and those obtained from the triaxial tests were very close, indicating that the proposed methodology can be used with a reasonable degree of reliability. The results obtained with the proposed methodology were used to simulate, by the Finite Element Method, the pressuresettlement behavior and the variation of the safety factor of a shallow foundation bearing on a double-layered system formed by an artificially cemented soil layer overlaying a soil stratum. The simulations were performed using as variables the cement content of the enhanced layer and the relationship between the thickness of the treated layer (H) and the diameter of the foundation (D). The results show that the use of artificially cemented layers considerably increases the vertical pressure required for an specific settlement and also the foundation safety factor. Thus, the execution of shallow foundations, replacing deep foundations, becomes feasible / Considerando a semelhanÃa existente entre o comportamento mecÃnico dos solos artificialmente cimentados e dos maciÃos rochosos, o presente trabalho propÃe uma metodologia para a obtenÃÃo das envoltÃrias de resistÃncia dos solos artificialmente cimentados, utilizando o critÃrio de ruptura geral de Hoek-Brown. A metodologia proposta consiste, basicamente, em realizar dois ensaios triaxiais, um com o solo nÃo cimentado e outro com o solo cimentado com um teor de cimento elevado, e estimar as envoltÃrias de resistÃncia para os teores de cimento intermediÃrios, atravÃs das equaÃÃes desenvolvidas. Para o desenvolvimento da metodologia, inicialmente, foram realizados ensaios de compressÃo simples e triaxiais nÃo drenados, com o objetivo quantificar a influÃncia do fator vazio/cimento (n/Civ) sobre os parÃmetros de resistÃncia das misturas cimentadas utilizadas. A partir dos resultados dos ensaios de resistÃncia e da equaÃÃo geral do critÃrio de Hoek-Brown, foram desenvolvidas equaÃÃes para calcular os parÃmetros da envoltÃria (a, m, s), em funÃÃo do fator vazio/cimento. A metodologia proposta foi aplicada aos resultados dos ensaios triaxiais apresentados em outros quatro trabalhos e os resultados mostraram que a envoltÃria de Hoek-Brown à adequada para representar a resistÃncia dos solos artificialmente cimentados, sendo capaz de incorporar os efeitos causados pela tensÃo confinante e pelo nÃvel de cimentaÃÃo. As envoltÃrias estimadas e as obtidas com os ensaios triaxiais ficaram bem prÃximas, indicando que a metodologia proposta pode ser empregada com um razoÃvel grau de confiabilidade. Os resultados obtidos com a metodologia proposta foram utilizados para simular, atravÃs do MÃtodo dos Elementos Finitos, o comportamento carga-recalque e a variaÃÃo do fator de seguranÃa de uma fundaÃÃo superficial assente sobre um sistema de dupla camada, sendo a superior cimentada. As simulaÃÃes foram realizadas utilizando como variÃveis o teor de cimento da camada reforÃada e a relaÃÃo entre a altura da camada cimentada (H) e o diÃmetro da fundaÃÃo (D). Os resultados obtidos mostram que a utilizaÃÃo de camadas artificialmente cimentadas eleva consideravelmente as tensÃes verticais necessÃrias para um recalque relativo especÃfico e, tambÃm, o fator de seguranÃa da fundaÃÃo. Com isso, a execuÃÃo de fundaÃÃes superficiais, em substituiÃÃo a fundaÃÃes profundas, torna-se viÃvel.

This thesis presents the development of a triaxial cell and a proposal for methodology for estimating horizontal tension edometric condition by conducting laboratory tests on samples unsaturated compacted soil in OMC. The development of triaxial cell permits the use of voltages or controlled deformation. Moreover, the machine allows independent application increments of axial and radial stresses, thereby facilitating implementation assay in any way triaxial stresses. The proposed methodology simplifies estimate lateral tension through comparison of axial stress-strain curves of the test edomÃtrico conventional triaxial and consolidation tests under different paths tensions with the constant relationship between the axial and radial increments. In this case, the value of K0 would be corresponding to the constant trajectory in which the triaxial test curve edomÃtrico overlaps the curve of the test in terms of stress and axial deformations. They were tests performed with different soil types and the results were- roughly consistent with estimates from correlations empirical, thus allowing validate the proposal presented in this research. also It was studied the change of horizontal stress during the collapse flood conditions in edomÃtricas. In these tests it was found that during the breakdown voltage can horizontal remain virtually constant or even decreasing. / Esta dissertaÃÃo apresenta o desenvolvimento de uma cÃlula triaxial e uma proposta de metodologia para estimativa de tensÃo horizontal em condiÃÃo edomÃtrica, atravÃs da realizaÃÃo de ensaios de laboratÃrio em amostras nÃo saturadas de solo compactadas na umidade Ãtima. O desenvolvimento da cÃlula triaxial possibilita a aplicaÃÃo de tensÃes ou deformaÃÃes controladas. AlÃm disso, o equipamento permite a aplicaÃÃo independente de incrementos de tensÃes axiais e radiais, facilitando dessa forma a execuÃÃo de ensaio triaxial sob qualquer caminho de tensÃes. A metodologia proposta simplifica a estimativa da tensÃo lateral atravÃs da comparaÃÃo das curvas tensÃo-deformaÃÃo axial entre o ensaio edomÃtrico convencional e ensaios de adensamento triaxiais sob diferentes caminhos de tensÃes com a relaÃÃo constante entre os incrementos axial e radial. Nesse caso, o valor de K0 seria o correspondente à trajetÃria constante na qual a curva do ensaio triaxial se sobrepÃe a curva do ensaio edomÃtrico em termos de tensÃes e deformaÃÃes axiais. Foram realizados ensaios com diferentes tipos de solo e os resultados mostraram-se aproximadamente concordantes com as estimativas realizadas a partir de correlaÃÃes empÃricas, permitindo dessa forma validar a proposta apresentada nessa pesquisa. TambÃm foi estudada a variaÃÃo da tensÃo horizontal durante o colapso por inundaÃÃo em condiÃÃes edomÃtricas. Nesses ensaios verificou-se que, durante o colapso, a tensÃo horizontal pode permanecer praticamente constante ou atà mesmo diminuir.