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Foram construídas bases injetadas próximas à superfície e estacas escavadas com base injetada no campo experimental de fundações do departamento de geotecnia da USP/São Carlos. As injeções de caldas de cimento portland foram realizadas como procedimento de melhoria do solo de apoio. Provas de carga estática em estruturas com e sem injeção determinaram a eficácia da solução de bases injetadas. Simultaneamente às provas de carga, houve monitoração da sucção matricial atuante no solo, dando continuidade ao extenso programa de pesquisa realizado no Campo Experimental de Fundações da USP/São Carlos no tema da colapsibilidade. / Injected elements close to surface and toe injected bored piles were built at USP/São Carlos experimental foundation field. Under the foundations, portland cement grout was injected in order to improve soil and foundation bearing capacity. Load tests measured and determined the efficacy of the solution. Along with the load tests, matric suction measurements were made, continuing the extensive research program in the USP/São Carlos experimental foundation field under the theme soil collapsibility.

&Ccedil / ayirhan soil is a collapsible soil. Collapsible soils are generally unsaturated, low-density soils with high voids between grains where the binding agents are sensitive to saturation. When exposed to water, binding agents break, soften or dissolve such that the soil grains shear against each other and reorient in denser configurations. This reconfiguration causes a net decrease in the soil mass, resulting in large and often unexpected settlements, which can totally destroy roads, underground utilities, and structures and alter surface drainage. Uses of collapsible soils as a natural construction material in fills or embankments also may cause serious stability problems. In this study, an extensive research program was carried out to investigate some geotechnical properties such as compaction, triaxial strength, bearing ratio and permeability of collapsible soil, found in &Ccedil / ayirhan Thermal Power Plant area, by treating with Class C fly ash and desulphogypsum (thermal power plant by-products that are to be handled for environmental reasons) in various proportions. The study has revealed that 20% and 25% fly ash or 5% desulphogypsum treatments (by dry weight of the mixture) improve the strength and bearing characteristics of &Ccedil / ayirhan soil.

Foram construídas bases injetadas próximas à superfície e estacas escavadas com base injetada no campo experimental de fundações do departamento de geotecnia da USP/São Carlos. As injeções de caldas de cimento portland foram realizadas como procedimento de melhoria do solo de apoio. Provas de carga estática em estruturas com e sem injeção determinaram a eficácia da solução de bases injetadas. Simultaneamente às provas de carga, houve monitoração da sucção matricial atuante no solo, dando continuidade ao extenso programa de pesquisa realizado no Campo Experimental de Fundações da USP/São Carlos no tema da colapsibilidade. / Injected elements close to surface and toe injected bored piles were built at USP/São Carlos experimental foundation field. Under the foundations, portland cement grout was injected in order to improve soil and foundation bearing capacity. Load tests measured and determined the efficacy of the solution. Along with the load tests, matric suction measurements were made, continuing the extensive research program in the USP/São Carlos experimental foundation field under the theme soil collapsibility.

Submitted by Irene Nascimento (irene.kessia@ufpe.br) on 2016-06-22T16:53:27Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) JESCE JOHN DA SILVA BORGES 2016.pdf: 8055827 bytes, checksum: 6b2c6f2d1b046abae4869d55dfd1b8c2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-22T16:53:27Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) JESCE JOHN DA SILVA BORGES 2016.pdf: 8055827 bytes, checksum: 6b2c6f2d1b046abae4869d55dfd1b8c2 (MD5) Previous issue date: 2016-01-21 / A investigação geotécnica é uma etapa essencial para a elaboração de projeto de engenharia. A utilização de um programa adequado minimiza os riscos. Para se avaliar o comportamento dos solos colapsíveis, é necessário utilizar técnicas de ensaios que simulem as condições a que o solo será submetido. A pesquisa tem por objetivo avaliar o módulo de elasticidade, a resistência de ponta e a variação de volume em campo de um solo colapsível do conjunto Residencial Nova Petrolina em Petrolina-PE, com e sem a inundação prévia. Para tanto, foram utilizados em campo os equipamentos Light Weight Deflectometer – LWD, Expansocolapsômetro, Penetrômetro Dinâmico Ligeiro (Dynamic Probing Light – DPL), Penetrômetro Estático (PE) e a caracterização física do solo foi realizada em laboratório. O solo é preponderantemente arenoso, sua resistência de ponta cresce com a profundidade, chegando a um valor médio de 12,85 MPa para profundidade de 1,20 m, a inundação reduz a resistência em torno de 84%. O módulo de elasticidade varia de 46,3 a 79,2 MPa e a inundação causa uma redução de 88%. A inundação provocou uma redução na tensão de ruptura em 36%. Há uma boa correlação (R²>0,80) entre o módulo de elasticidade obtido com o LWD e o índice de resistência a penetração dinâmica (DPL). A partir dos resultados do LWD, estabeleceu-se um critério de identificação de solo colaspível através do coeficiente KLWD, atestando que o solo de Petrolina apresenta suscetibilidade ao colapso: alto para KLWD > 4,20, baixo para KLWD < 2,78 e médio para KLWD entre 2,78 e 4,20. Portanto, assim como os penetrômetros, a aplicação do LWD em solos colapsíveis demonstrou ser uma técnica promissora na avaliação da perda de rigidez do solo devido à inundação, como também se destaca sua praticidade na execução e obtenção de resultados imediatos sem necessidade de cálculos posteriores, permitindo uma análise em campo de forma imediata. / Geotechnical research is an essential step for the development of an engineering project. The use of a suitable research program minimizes risks. To evaluate the behavior of collapsible soils, it is necessary to use technical tests simulating the conditions in which the soil will be submitted. The research aims to evaluate the elasticity modulus, the tip resistance, the variation of volume in the collapsible soil of “Residential Nova Petrolina” in Petrolina-PE, with and without previous flood. Therefore, were used in the field the Light Weight Deflectometer equipment - LWD, Expansocolapsometer, Dynamic Probing Light - DPL, Static Penetrometer (PE) and the physical characterization of soil was performed in the laboratory. The soil is mainly sandy, the tip resistance grows with depth, reaching an average value of 12.85 MPa for a depth of 1.20 m, flooding reduces the resistance around 84%. The elasticity modulus varies from 46.3 to 79.2 MPa and flooding causes a 88% reduction. The flooding caused a reduction in the breakdown voltage by 36%. There is a good correlation (R²> 0.80) between the elasticity modulus obtained from the LWD and the dynamic penetration resistance index (DPL). From the results of the LWD, a criterion for the identification of collapsible soils was established through kLWD coefficient, attesting that Petrolina’s soil presents the following susceptibility to collapse: high to KLWD> 4.20, low to KLWD <2.78 and average for KLWD between 2.78 and 4.20. Therefore, as well as the penetrometers, the LWD application on collapsible soils proved to be a promising technique in the evaluation of soil rigidity loss due to flooding, as it also stands out for its practical implementation and for obtaining immediate results without the need for further calculations, allowing an immediate analysis.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-12-01T14:03:53Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação Klayde Versão 9 - revisão final.pdf: 9120386 bytes, checksum: d27cc83b0c7db013e2bf497f74e2a430 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-01T14:03:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação Klayde Versão 9 - revisão final.pdf: 9120386 bytes, checksum: d27cc83b0c7db013e2bf497f74e2a430 (MD5) Previous issue date: 2016-05-05 / CNPQ / A colapsibilidade dos solos é um fenômeno típico de solos porosos, quando saturados apresentam variação de volume, podendo provocar danos significativos nas obras de engenharia, comprometendo total ou parcialmente estas obras. A ocorrência de solos colapsíveis é observado em vários municípios do Estado de Pernambuco, e em particular no Município de Petrolina. A investigação geotécnica e o entendimento de como se processa o fenômeno é imprescindível para a elaboração de projetos e a diminuição de possíveis danos às construções assentadas sobre esse tipo de solo. O objetivo desse trabalho é avaliar a variação de volume e de resistência de ponta com e sem inundação em solo compactado. A variação de volume devido à inundação foi avaliada utilizando ensaios edométricos simples e duplo e a resistência de ponta por meio de penetrômetro estático, em solo de um Conjunto Habitacional do Programa Minha Casa, Minha Vida, localizado no Município de Petrolina-PE, nos graus de compactação de 80%, 85%, 90% e 95% e nas umidades natural (0,22%), 4,00% e 7,00%. O solo é essencialmente arenoso com mais de 90% de sua composição de areia, fração argilosa < 8% e praticamente sem presença de silte. O solo é mau graduado (CU < 5%), não liquido e não plástico, se enquadra no grupo SM (Areia Siltosa) na classificação do SUCS o valor máximo do potencial de colapso atingido nos ensaios edométricos simples foi de 13,41% na tensão de 640 kPa no solo com GC 80% e umidade de 4,00% e o valor mínimo foi de 0,24,00% na tensão de 10 kPa, GC 95% e umidade de 7,00%. Os valores dos potenciais de colapso (CP) diminuem com o acréscimo de umidade inicial e grau de compactação. A sua resistência de ponta cresce com o aumento do grau de compactação, umidade e profundidade, atingindo valor de 19,17 MPa para GC = 95% e umidade 7,00%. Há perda de resistência de ponta durante o processo de inundação que depende da umidade inicial e grau de compactação e há acréscimo, no solo saturado após o colapso. A variação de volume e a resistência de ponta devido à variação de inundação são influenciadas pelo grau de compactação e umidade inicial do solo. / The collapsibility soil is a typical phenomenon of porous soil when saturated present volume variation, which can cause significant damage to the engineering works, committing all or part of these works. The occurrence of collapsible soils is observed in several municipalities in the state of Pernambuco, and in particular in the city of Petrolina. Geotechnical investigation and understanding of how processes if the phenomenon is essential for the development of the project and the reduction of possible damage to buildings settled on this type of soil. The aim of this study is to evaluate the change in volume and tip resistance with flooding in compacted soil. The volume change due to flooding was assessed using single and double oedometric tests and tip resistance through static penetrometer in soil of a housing program of the Minha Casa, Minha Vida, located in the city of Petrolina, in degrees compretion of 80%, 85%, 90% and 95% and the natural moisture (0.22%), 4.00% and 7.00%. The soil is mainly sandy with more than 90% of its sand composition, clay fraction < 8% and virtually no presence of silt. The soil is poorly Graduate (CU <5%), not liquid and not plastic, falls within the SM group (silty sand) in classification SUCS. collapsing the maximum value of the potential in achieving simple oedometric assays was 13.41% at 640 kPa in the ground stress to GC 80% moisture and 4.00% and the minimum value was 0, 24,00% at 10 kPa pressure, GC 95% and humidity of 7.00%. The values of the collapse potential (CP) decrease with the initial moisture increase and degree of compaction. Its tip resistance increases with increasing the degree of compaction, humidity and depth, reaching a value of 19.17 MPa GC = 95% moisture and 7.00%. There is loss of peak strength during the flooding process that depends on the initial moisture content and degree of compaction and there is an increase in the saturated soil after collapse. The volume change and the tip resistance due to flood variations are influenced by the degree of compaction and soil initial moisture.

Cool collabsible är ett projekt som har handlat om att skapa ett hopfällbart utomhusbord. Arbetet har utförts tillsammans med aka buna design consult. Projektet har fokuserats på att hitta en funktion, teknik och material för att sedan transformera detta till ett innovativt utomhusbord. Genom ett utförligt arbete med att definiera målgruppen skapades ramar som format ett bord till den typiska brukaren. Resultatet blev ett hopfällbart bord som hämtat sin inspiration från naturen. Ett bord som fälls upp likt en blomma som slår ut. Genom att koppla en upplevelse till en statisk produkt skapas ett mervärde till bordet, vilket medför att det kommer sticka ut från dagens marknad. / Cool collapsible is a project that involves creating an innovative collapsible outdoor table. This thesis work has been performed in collaboration with aka buna design consult in Salzburg, Austria. Aka buna design consult is a design consultant who works with different product lines, cool collapsible is an internal project where the idea is about creating a product field with different collapsible products. As an exchange student and manage to established a contact and resulted in this thesis. The project has focused on finding a function, technology or materials to then transform it into an innovative outdoor table. By extensively worked to define the target group, created a framework for a table format for the typical user. The result was a collapsible table that got its inspiration from nature. A table, that folds up like a flower blooming. By adding an experience of a static product creates a different relation to the table so that it will stand out from today's market.

Higher-Order Pushdown Automata (HOPDA) are abstract machines equipped with a nested stacks of stacks ... of stacks of stacks. Collapsible pushdown automata (CPDA) enhance these stacks with the addition of ‘links’ emanating from atomic elements to the higher-order stacks below. For trees CPDA are equi-expressive with recursion schemes, which can be viewed as simply-typed λY terms. With vanilla HOPDA, one can only capture schemes satisfying a syntactic constraint called safety. This dissertation begins with some results concerning the significance of links in terms of recursion schemes. We introduce a fine-grained notion of safety that allows us to correlate the need for links of a given order with the imposition of safety on variables of a corresponding order. This generalises some joint work with William Blum that shows we can dispense with homogeneous types when characterising safety. We complement this result with a demonstration that homogeneity by itself does not constrain the expressivity of otherwise unrestricted recursion schemes. The main results of the dissertation, however, concern the configuration graphs of CPDA. Whilst the configuration graphs of HOPDA are well understood and have decidable MSO theories (they coincide with the Caucal hierarchy), relatively little is known about the transition graphs of CPDA. It is known that they already have undecidable MSO theories at order-2, but Kartzow recently showed that 2-CPDA graphs are tree automatic and hence first-order logic is decidable at order-2. We provide a characterisation of the decidability of first-order logic on CPDA graphs in terms of quantifier-alternation and the order of CPDA stacks and the links contained within. Whilst this characterisation is fairly comprehensive, we do leave open the question of decidability for some sub-classes of CPDA. It turns out that decidability can be highly sensitive to the order of links in a stack relative to the order of the stack itself. In addition to some strong and surprising undecidability results, we also develop further Kartzow’s work on 2-CPDA. We introduce prefix-rewrite systems for nested-words that characterise the configuration graphs of both 2-CPDA and 2-HOPDA, capturing the power of collapse precisely in terms outside of the language of CPDA. It also formalises and demonstrates the inherent asymmetry of the collapse operation. This generalises the rational prefix-rewriting systems characterising conventional pushdown graphs and we believe establishes the 2-CPDA graphs as an interesting and robust class.

Este trabalho tem como objetivo avaliar o comportamento colapsível, sob o aspecto estrutural, de três perfis de solos tropicais típicos, que ocorrem na região norte do Paraná e que podem ser considerados representativos do território brasileiro. Dois desses perfis são classificados pela pedologia como Latossolos Vermelhos, um de textura argilosa e outro de textura média e o terceiro perfil, de textura argilosa, como Nitossolo Vermelho. Tem por objetivo, também, em função da abordagem pedológica adotada para a caracterização dos solos, poder associar comportamentos característicos observados para as diferentes classes estudadas, visando a extrapolação e aplicação desses conhecimentos a outros solos de ocorrência em zona tropical que se enquadrem nas mesmas classes dos materiais estudados. Ensaios edométricos simples e duplos foram conduzidos para a avaliação da colapsibilidade dos solos. O acompanhamento da evolução da macro e da microestrutura dos solos, antes e após colapso, através de análises micromorfológicas, permitiu estabelecer correlações com a dinâmica do colapso. Os resultados apontam um comportamento colapsível em todos os níveis dos perfis dos Latossolos enquanto que, para o horizonte característico do Nitossolo, as deformações volumétricas por inundação não foram suficientes para classificá-lo como colapsível. Os resultados ressaltam, ainda, a influência da tensão de pré-adensamento virtual e dos fatores pedogenéticos na variabilidade das características físicas dos solos analisados e na magnitude do colapso. Os maiores coeficientes de colapso parecem estar associados principalmente à presença, em maior proporção, de plasma microagregado com porosidade intermicroagregado fortemente comunicante; porosidade total elevada e existência de macroporos / Collapsible soils behavior, under the structural aspect, of three typical tropical soil profiles that occur in the region of North Paraná, considered representative in the national territory, are analysed at this thesis. Two of these profiles are classified by the pedology as Red Oxisoil, one of clayey texture and the other of medium texture. The third profile, of clayey texture is classified as Red Nitosols. The objective of this study is also to be able to extrapolate the result and behavior observed at this soil profiles for other sites which present similar characteristics on a pedological point of view. Double and simple oedometric tests were conducted for soil collapsibility evaluation. The evolution of the macro and microstructure of the soil were observed, before and after the collapse, through micromorphological analysis, allowing the establishment of correlations with the collapse dynamics. Test results point out to a collapsible behavior in all the levels of Oxisoil profile while for the characteristics horizon on Nitosol the volumetric deformation because of soaking was not sufficient to classify it as collapsible. Test results also highlight the influence of virtual pre-consolidation and pedogenetic factors in the variability of the physical characteristics of soil and in collapse magnitude. Highest collapsibility coefficient may to be mainly associated to the presence, in greater proportion, of microaggregate plasma with strongly communicating intermicroagregated void; high total porosity and the presence of macropores

Os tubulões a céu aberto são amplamente utilizados como elementos estruturais de fundação de edifícios residenciais nas cidades pequenas e médias do Brasil. Relatam-se as etapas de um projeto de fundações por tubulões desenvolvido em uma área previamente ocupada por construções residenciais antigas. Após cuidadosa demolição e limpeza, deparou-se com o desafio de executar as fundações sem o perigo de danificar as construções adjacentes (tubulões à céu aberto de divisa nos dois lados e no fundo). No projeto, utilizaram-se procedimentos usuais e alguns específicos que refletem a prática corrente nos últimos 10 anos, na região de Campinas, com resultados extremamente satisfatórios. Nos solos porosos e colapsíveis, presentes em várias regiões brasileiras, as fundações não raramente têm apresentado comportamento inadequado, quando o solo é inundado. Com a significativa elevação do seu teor de umidade, esses solos exibem o recalque de colapso, caracterizando-se como colapsíveis. Como já se tem a comprovação da eficiência da compactação do solo para viabilizar o emprego de fundações rasas, por sapatas, em solos colapsíveis (CINTRA, 1998), resolveu-se estudar os possíveis benefícios da criação de tubulões a céu aberto. No campo experimental de Fundações da USP/São Carlos, foram executadas dois tubulões a céu aberto com fuste de diâmetro de 0,50 m e base apoiada à cota - 6,00 m, com diâmetro de 1,50 m e altura de 0,90 m. O primeiro tubulão a céu aberto foi ensaiado na condição não-inundada do solo, na cota inicial de apoio da base e sucessivamente, com a cravação de 0,15 m, 0,30 m e 0,45 m, o que corresponde a 10%, 20% e 30% do diâmetro da base, respectivamente. Observou-se que a cravação majorou a capacidade de carga em 42%, 85% e 12%, respectivamente. O segundo tubulão a céu aberto foi ensaiado com o solo pré-inundado, para quantificar o efeito da colapsibilidade do terreno na redução da capacidade de carga. ) Constatou-se uma redução de 51% a 53% nos valores de capacidade de carga anteriormente obtidos. Mas a carga de colapso, ou capacidade de carga na condição inundada, também teve uma majoração importante, aumentando em 45%, 90% e 135% com a cravação de 10%, 20% e 30% do diâmetro da base, respectivamente. Conclui-se que a cravação de tubulões a céu aberto, inicialmente executados com escavação e concretagem in situ, pode ser uma solução interessante em solos colapsíveis. / The belled piles are largely used as fundation for structural elements of residential buildings in small and medium cities in Brazil. The steps of a foundation design is developed in an area previously occupied by old residential buildings. After a careful demolition and clean up process, the challenger is to build the foundations without the danger of harming the adjacent buildings (Division of belled piles on both side and on the bottom). On the design, some specific and some standard procedures are used, which reflect the current practice over the last 10 years, in the Campinas region, with extremely satisfactory results . In porous and collapsible soil, that can be found in many Brazilian regions, these piles usually have presented an inadequate behavior, when the soil is soaked. With a significant elevation on its moisture content, these soils present the collapse settlement, being characterized as collapsible. Since there is already the confirmation of the compacting process efficacy in making the employment of shallow foundations on collapsible soils feasible (CINTRA, 1998), it was decided to study the possible benefits of driving the belled piles on the improvement of the bearing capacity. At the Experimental Foundation Field of USP/São Carlos, two piles were tested. Both piles were 6,00 m long and had a shaft diameter of 0.50 m. The enlarged bases had a diameter of 1.50 m and a height of 0.90 m. The first pile was tested under the non-soaked condition of the soil, on the initial quota of base support, and then with the 0.15 m, 0.30 m and 0.45 driving, which corresponds to 10%, 20%, and 30% of the base diameter, respectively. It was observed that the driving improved the bearing capacity in 42%, 85%, and 127%, respectively. The second pile was tested on a soaked soil, to quantity the collapsibility effect on the reduction of the bearing capacity. A reduction of 51% to 53% on the values of the bearing capacity previously obtained was observed, but the collapse load, also presented an important improvement, increasing 45%, 90%, and 135% with the driving of 10%, 20%, and 30% of the base diameter, respectively. We can conclude that the driving of belled piles, inittially executed with digging and concreting in situ, may be an interesting solution on collapsible soils.