O crescimento econômico acarreta na necessidade de aumento de capacidade de rodovias existentes. Quando localizadas em meia-encostas, muitas vezes estão vinculadas a ocorrências de instabilidade de modo que obras de aumento da capacidade geram grande impacto. O objetivo desta pesquisa é avaliar o aumento de capacidade de um trecho da Rodovia ERS/122, minimizando os impactos através da definição da seção-tipo com dimensões mínimas, segurança para o usuário, e utilização de um material leve como aterro a ser construído na meia encosta. O principal material avaliado para utilização como aterro são restos de pneus triturados, já encontrados no mercado atual. A avaliação desta solução de aterro em meia encosta decorre principalmente do fato de evitar desmontes de rocha que ocasionariam a interrupção do tráfego em uma importante rodovia do estado. Aliado a isso, é baixa a ocorrência de solos de boa qualidade no trecho, de modo que o aterro é geralmente realizado com materiais rochosos de ocorrência local ou materiais importados. A possibilidade de diminuir a utilização de um material nobre a ser explorado na natureza, juntamente com a utilização de materiais que ainda não possuem 100% de destinação adequada, aliada ao baixo peso específico e adequada resistência ao cisalhamento, incentivaram a realização dos estudos. Ensaios de resistência ao cisalhamento e comportamento de compressão foram realizados para avaliar os parâmetros geotécnicos, a fim de obter um modelo geomecânico. Devido aos resultados de teste satisfatórios, tem sido considerado possível o uso de tais materiais. Os parâmetros obtidos em condições de confinamento foram aceitáveis para aterros de rodovias especialmente quando as aparas de pneus foram misturadas com agregados rochosos. Seu uso como um material de aterro pode ser incentivado, a fim de reduzir o uso de rochas naturais, para obter uma utilização adequada de restos de pneus e para gerar uma maior estabilidade dos aterros com a substituição de solos com comportamento geotécnico pobre. Isto é conseguido principalmente pela diminuição do peso do aterro, pela melhoraria das condições de drenagem e pela definição de uma seção transversal geometricamente segura. / Economic growth leads to the need to increase the capacity of existing highways. When crossing natural slopes often are linked to occurrences of instability so that increased work capacity generate big impact. The objective of this research is to evaluate the increase in capacity of a highway stretch ERS / 122, minimizing impacts by setting the standard section with minimum dimensions, but safe for the user, using a lightweight material as fill. The main material evaluated for use as embankment is shredded tire debris, already found on the market. The evaluation of this embankment solution on natural slopes is mainly to avoid rock blasting which would interrupt the traffic on this important State highway. As there is few occurrences of good quality soil near the construction sites, the fills are usually built with local or imported rock materials. The ability to reduce the use of rock to be exploited from nature by the use of recycled materials combined with its low specific weight and adequate shear strength encouraged this study. Tests of shear strength and compression behavior were carried out to evaluate geotechnical parameters in order to obtain a geomechanical model. Due to satisfactory test results the use of such materials has been considered possible. The parameters obtained on confined conditions were acceptable for road fills especially when scrab tires were mixed with rock aggregates. Its use as an embankment material can be incentivatedf in order to reduce the use natural rocks, to obtain an adequate use for tire scraps and to generate a greater stability for embankments as replacement of soils with poor geotechnical behavior. This is achieved mainly by decreasing landfill weight, improving the drainage conditions and definition of geometrically safe embankment cross-section.

Element test results reported in the literature under both triaxial and plane strain conditions indicate that loose saturated granular specimens can experience softening instability at stress ratios lower than what might otherwise be expected given the critical state friction angle of the soil. The region of potential softening instability in stress-space is often explained using the framework of the instability line. This phenomenon is particularly relevant to shallow slopes of 1 to 2 m depth. However, the practical realities of sample preparation for triaxial testing make performing tests below 20 to 30 kPa of confining stress exceptionally difficult. In this thesis, the development of a centrifuge tilt-table test device is described which aims to test the behaviour of loose granular slopes under stress paths of increasing slope inclination or increasing pore water pressure. A system of instrumentation including pore pressure transducers, inclinometers, displacement transducers, and high-resolution cameras was designed to monitor the behaviour of the slope model. The development of a system to provide a controlled groundwater level within the slope model proved to be particularly challenging. The results of two competing design concepts are presented for the water boundary condition and discussed. The centrifuge tilt-table is used to compare the physical response of a slope to the behaviour predicted by the infinite slope and softening instability models using scale model centrifuge testing. If softening instability is a rigorous concept, it should be the primary observed failure mechanism as it will occur at a stress state below the failure line. Tests were performed on loose Ottawa F110 sand at 1g, 20g and 40g and 60g. Deviatoric strain-softening was observed in loose dry sand. The softening instability event resulted in a rapid increase in shear strain at constant shear stress while the soil was at a stress state below the failure envelope. Any soil that can experience softening instability (i.e. granular, loose, saturated, and behaves undrained) will undergo two failures: one caused by deviatoric strain-softening (softening instability) and a second caused by shear failure at a larger slope angle. / Thesis (Master, Civil Engineering) -- Queen's University, 2014-04-29 22:01:36.786

Submitted by Fernanda Puga Santos null (ferpuga@gmail.com) on 2016-04-05T19:55:10Z No. of bitstreams: 1 Tese_FINAL.pdf: 3778155 bytes, checksum: 12218385281bca2455fe3172e45e514c (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-04-07T16:09:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 carvalho_fps_dr_prud.pdf: 3778155 bytes, checksum: 12218385281bca2455fe3172e45e514c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-07T16:09:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 carvalho_fps_dr_prud.pdf: 3778155 bytes, checksum: 12218385281bca2455fe3172e45e514c (MD5) Previous issue date: 2016-03-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Slope streaks são rastros escuros que se estendem por declives íngremes na superfície de Marte. Estes rastros representam um dos poucos processos geológicos ativos na superfície deste planeta. Atualmente, muitos pesquisadores os têm estudado com a finalidade de descobrir sua natureza, a qual permanece controversa. Além disso, os slope streaks clareiam com o tempo, fornecendo pistas sobre a deposição de poeira e também sobre a natureza do material da superfície. Embora exista um número considerável de pesquisadores que estudam esses rastros, a identificação destes ainda é realizada por especialistas manualmente, através de amostras de pequena dimensão. A existência de um número elevado destas estruturas na superfície de Marte, a necessidade de caracterizá-las e também de quantificar a sua evolução temporal, não pode continuar a ser efetuada simplesmente por amostragem e de uma forma manual. É neste contexto que esta pesquisa se enquadra. A proposta consiste em contribuir para a automação do processo de extração de informações em imagens da superfície de Marte, especificamente, extração de informações sobre slope streaks. Através do desenvolvimento de um método de detecção automática de slope streaks em imagens orbitais e, também, de um método automático para análise temporal da taxa de esmaecimento, este objetivo foi alcançado neste trabalho. O método de detecção desenvolvido baseia-se principalmente em Morfologia Matemática e faz uso de operadores morfológicos conectados para o pré-processamento das imagens, transformada top-hat, binarização pelo método de Otsu, afinamento e reconstrução geodésica, seguido por um filtro de fator de forma. O método para a análise temporal desenvolvido consiste em um algoritmo que calcula a taxa de contraste entre o interior e a área de vizinhança de um mesmo rastro, em imagens multi-temporais registradas. Os resultados obtidos com ambos os métodos foram bastante satisfatórios e possibilitaram extrair informações inovadoras a respeito do comportamento destes rastros na superfície de Marte. As duas ferramentas desenvolvidas mostraram-se robustas para serem aplicadas a grande escala e a um grande conjunto de imagens. / Slope streaks are typically dark, narrow and fan-shaped features that extend down slope on Mars surface. They are one of the most active and dynamic process observed on the planet’s surface. Dry and wet processes have been suggested for causing their formation but their origin is still unclear. Moreover, the streaks tend to fade with time, providing clues about dust settling and material properties. Studies that quantify some characteristics of these streaks are based on manual interactive procedures to delineate only a small portion of the available slope streaks and to measure their morphometric characteristics. The availability of a methodology to segment the streaks and to extract meaningful information would naturally increase the regional knowledge and the statistical significance, as a much larger amount of images from different locations could be analyzed, together with a more complete monitoring of the fading/appearance of the dark streaks. Thus, the purpose of this research is to contribute to the information extraction process from surface images of Mars. Hence, a method to automatically detect slope streaks and an algorithm to quantify the temporal fading of each streak over the years were developed. The detection method was based on morphological operators and it was used in a part of the methodology to quantify the fading of the streaks. The results of the detection method and the temporal fading algorithm were very satisfactory. Both methods are able to extract information about the behaviour of the slope streaks on the Martian surface. Finally, the two tools are robust enough to be applied on a large scale and a large set of images. / CAPES: 12791-13-0

O crescimento econômico acarreta na necessidade de aumento de capacidade de rodovias existentes. Quando localizadas em meia-encostas, muitas vezes estão vinculadas a ocorrências de instabilidade de modo que obras de aumento da capacidade geram grande impacto. O objetivo desta pesquisa é avaliar o aumento de capacidade de um trecho da Rodovia ERS/122, minimizando os impactos através da definição da seção-tipo com dimensões mínimas, segurança para o usuário, e utilização de um material leve como aterro a ser construído na meia encosta. O principal material avaliado para utilização como aterro são restos de pneus triturados, já encontrados no mercado atual. A avaliação desta solução de aterro em meia encosta decorre principalmente do fato de evitar desmontes de rocha que ocasionariam a interrupção do tráfego em uma importante rodovia do estado. Aliado a isso, é baixa a ocorrência de solos de boa qualidade no trecho, de modo que o aterro é geralmente realizado com materiais rochosos de ocorrência local ou materiais importados. A possibilidade de diminuir a utilização de um material nobre a ser explorado na natureza, juntamente com a utilização de materiais que ainda não possuem 100% de destinação adequada, aliada ao baixo peso específico e adequada resistência ao cisalhamento, incentivaram a realização dos estudos. Ensaios de resistência ao cisalhamento e comportamento de compressão foram realizados para avaliar os parâmetros geotécnicos, a fim de obter um modelo geomecânico. Devido aos resultados de teste satisfatórios, tem sido considerado possível o uso de tais materiais. Os parâmetros obtidos em condições de confinamento foram aceitáveis para aterros de rodovias especialmente quando as aparas de pneus foram misturadas com agregados rochosos. Seu uso como um material de aterro pode ser incentivado, a fim de reduzir o uso de rochas naturais, para obter uma utilização adequada de restos de pneus e para gerar uma maior estabilidade dos aterros com a substituição de solos com comportamento geotécnico pobre. Isto é conseguido principalmente pela diminuição do peso do aterro, pela melhoraria das condições de drenagem e pela definição de uma seção transversal geometricamente segura. / Economic growth leads to the need to increase the capacity of existing highways. When crossing natural slopes often are linked to occurrences of instability so that increased work capacity generate big impact. The objective of this research is to evaluate the increase in capacity of a highway stretch ERS / 122, minimizing impacts by setting the standard section with minimum dimensions, but safe for the user, using a lightweight material as fill. The main material evaluated for use as embankment is shredded tire debris, already found on the market. The evaluation of this embankment solution on natural slopes is mainly to avoid rock blasting which would interrupt the traffic on this important State highway. As there is few occurrences of good quality soil near the construction sites, the fills are usually built with local or imported rock materials. The ability to reduce the use of rock to be exploited from nature by the use of recycled materials combined with its low specific weight and adequate shear strength encouraged this study. Tests of shear strength and compression behavior were carried out to evaluate geotechnical parameters in order to obtain a geomechanical model. Due to satisfactory test results the use of such materials has been considered possible. The parameters obtained on confined conditions were acceptable for road fills especially when scrab tires were mixed with rock aggregates. Its use as an embankment material can be incentivatedf in order to reduce the use natural rocks, to obtain an adequate use for tire scraps and to generate a greater stability for embankments as replacement of soils with poor geotechnical behavior. This is achieved mainly by decreasing landfill weight, improving the drainage conditions and definition of geometrically safe embankment cross-section.

O crescimento econômico acarreta na necessidade de aumento de capacidade de rodovias existentes. Quando localizadas em meia-encostas, muitas vezes estão vinculadas a ocorrências de instabilidade de modo que obras de aumento da capacidade geram grande impacto. O objetivo desta pesquisa é avaliar o aumento de capacidade de um trecho da Rodovia ERS/122, minimizando os impactos através da definição da seção-tipo com dimensões mínimas, segurança para o usuário, e utilização de um material leve como aterro a ser construído na meia encosta. O principal material avaliado para utilização como aterro são restos de pneus triturados, já encontrados no mercado atual. A avaliação desta solução de aterro em meia encosta decorre principalmente do fato de evitar desmontes de rocha que ocasionariam a interrupção do tráfego em uma importante rodovia do estado. Aliado a isso, é baixa a ocorrência de solos de boa qualidade no trecho, de modo que o aterro é geralmente realizado com materiais rochosos de ocorrência local ou materiais importados. A possibilidade de diminuir a utilização de um material nobre a ser explorado na natureza, juntamente com a utilização de materiais que ainda não possuem 100% de destinação adequada, aliada ao baixo peso específico e adequada resistência ao cisalhamento, incentivaram a realização dos estudos. Ensaios de resistência ao cisalhamento e comportamento de compressão foram realizados para avaliar os parâmetros geotécnicos, a fim de obter um modelo geomecânico. Devido aos resultados de teste satisfatórios, tem sido considerado possível o uso de tais materiais. Os parâmetros obtidos em condições de confinamento foram aceitáveis para aterros de rodovias especialmente quando as aparas de pneus foram misturadas com agregados rochosos. Seu uso como um material de aterro pode ser incentivado, a fim de reduzir o uso de rochas naturais, para obter uma utilização adequada de restos de pneus e para gerar uma maior estabilidade dos aterros com a substituição de solos com comportamento geotécnico pobre. Isto é conseguido principalmente pela diminuição do peso do aterro, pela melhoraria das condições de drenagem e pela definição de uma seção transversal geometricamente segura. / Economic growth leads to the need to increase the capacity of existing highways. When crossing natural slopes often are linked to occurrences of instability so that increased work capacity generate big impact. The objective of this research is to evaluate the increase in capacity of a highway stretch ERS / 122, minimizing impacts by setting the standard section with minimum dimensions, but safe for the user, using a lightweight material as fill. The main material evaluated for use as embankment is shredded tire debris, already found on the market. The evaluation of this embankment solution on natural slopes is mainly to avoid rock blasting which would interrupt the traffic on this important State highway. As there is few occurrences of good quality soil near the construction sites, the fills are usually built with local or imported rock materials. The ability to reduce the use of rock to be exploited from nature by the use of recycled materials combined with its low specific weight and adequate shear strength encouraged this study. Tests of shear strength and compression behavior were carried out to evaluate geotechnical parameters in order to obtain a geomechanical model. Due to satisfactory test results the use of such materials has been considered possible. The parameters obtained on confined conditions were acceptable for road fills especially when scrab tires were mixed with rock aggregates. Its use as an embankment material can be incentivatedf in order to reduce the use natural rocks, to obtain an adequate use for tire scraps and to generate a greater stability for embankments as replacement of soils with poor geotechnical behavior. This is achieved mainly by decreasing landfill weight, improving the drainage conditions and definition of geometrically safe embankment cross-section.

The topic of this Master`s thesis is to design stabilization of road embankment, which is between Brno-Chrlice and Brno-Holásky. Aim of this thesis is finding acceptable solution of problem including finding cause of fault and describing other possible options. Solution will be design in GEO5. Thesis is completed with procedure in pile installation and drawing documentation.

A geographic information system (GIS) was used to create landform measurements and maps for elevation, slope, aspect, landform index, relative phenologic change, and slope position for 3 topographic quadrangles in Virginia. A set of known observation points of the Northern dusky flying squirrel (Glaucomys sabrinus) was used to build 3 models to delineate sites with landform characteristics equivalent to those known points. All models were built using squirrel observation points from 2 topographic quadrangles. The first model, called "exclusionary", excluded those pixels with landform characteristics different from the known squirrel pixels based on histogram analyses. Logistic regression was used to create the other 2 models. Each model resulted in an image of pixels considered equivalent to the known squirrel pixels. Each model excluded approximately 65% of the Highland study area, but the exclusionary model excluded the fewest known squirrel pixels (12.62%). Both logistic regression models excluded approximately 10% more known squirrel pixels than the exclusionary approach. The models were tested in the area of a third quadrangle with points known to be occupied by squirrels. After the model was applied to the third topographic quadrangle, the exclusionary model excluded the least amount of full-area pixels (79.30%) and only 14.81% of the known squirrel pixels. The second logistic regression excluded 81.16 % of the full area and no known squirrel pixels. All models proved useful in quickly delineating pixels equivalent to areas where wildlife were known to occur. / Master of Science

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(理学) / 甲第18083号 / 理博第3961号 / 新制||理||1571(附属図書館) / 30941 / 京都大学大学院理学研究科地球惑星科学専攻 / (主査)教授 千木良 雅弘, 教授 釜井 俊孝, 准教授 松四 雄騎 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Science / Kyoto University / DGAM

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The stability of natural slopes is goverened by many factors, one of which is the porewater pressure. In this study, a sensitivity analysis has been conducted in GeostudioSLOPE/W to investigate the impact of near-surface pore water pressure on thefactor of safety i silt slopes. The study includes five slopes along Ångermanälven,Sweden, which previously have been investigated within the framework of a slopefailure risk mapping of the area conducted by the Swedish Geotechnical Institute,SGI. The near-surface pore water pressure in the slopes has not successfullybeen measured in this area as the slopes are very high and steep. Calculations ofslope stability done previously by Tyréns instead assumed 1) that the pore waterpressure is zero 1m in from the slope face and 2) that it decreases hydrostatically(10 kPa/m) towards the slope face, and these are the parameters studied in thesensitivity analysis. When the pore water pressure is set to zero at the surface, thefactor of safety is reduced by an average of 7 %. Setting the pore water pressure tozero 2mfrom the surace increases the safety factor by 3%on average. A lower thanhydrostatic (7 kPa/m) pore pressure gradient increases the safety factor by on average2 %. A higher than hydrostatic pore water gradient decreases the safety factorby 16% on average. The results verifies that an increase in near-surface pore waterpressure gives a lower factor of safety and decrease in near-surface pore waterpressure leads to a higher factor of safety. The slopes are generally more sensitiveto destabilizing changes of the near-surface pore water pressure than of those stabilizing.Other factors such as vegetation, cohesion, dilatancy and erosion are notconsidered in this study but likely have a considerable effect on the stability. Whenmodelling the influence of near-surface pore water pressure and other parameters,it is recommended to use a FEM program.