[pt] presente dissertação descreve o desenvolvimento de um equipamento destinado a determinar a condutividade hidráulica de meios porosos saturados in situ. O permeâmetro consiste em uma sonda que emprega o método da vazão constante. Após sua inserção pelo modo de cravação. Uma bomba de seringa instalada na superfície do terreno é utilizada para aplicar uma vazão constante enquanto que a carga hidráulica induzida no meio é medida através de um transdutor de pressão piezoresistivo instalado no corpo da sonda. O equipamento permite o escoamento das linhas de drenagem e de medição de carga hidráulica a partir da superfície possibilitando a saturação do meio poroso após a cravação da sonda bem como minimiza as incertezas associadas à medição de pressão. Esta última é alcançada através de um transdutor diferencial de pressão com uma faixa de trabalho de 10kPa que possibilita medições de poropressões bem próximas a zona de injeção. Esta característica permite a realização de ensaios num tempo curto e minimiza o problema de compatibilidade de fluidos decorrente do processo de injeção. / [en] This thesis describes a piece of equipment developed to determine the hydraulic conductivity of saturated porous media. The permeameter consists of a pushed in probe and employs the constant flow rate method. A syringe pump installed on the surface is used to develop a constant rate of flow whereas a piezoelectric transducer installed in the probes body measures the induced change in hydraulic head. The great innovation in this device consists on its ability of saturating all of its drainage lines allowing the media to be saturated and minimizing the errors of pressure measurements. Pressure measurement is carried out using a 10kPa differential pressure transducer that enables porepressure to be measured close to the injection zone. This characteristic enables shorter tests to be carried out and minimize problems associated to fluid compability

[pt] A Lei da Política Nacional de Resíduos Sólidos exigiu a extinção dos lixões e aterros controlados nos municípios brasileiros. Embora a lei date de 2010, até agora a maioria dos municípios brasileiros ainda não conseguiu implantar aterros sanitários. A situação não é diferente no Estado de Roraima, onde nenhum de seus 15 (quinze) municípios possui um aterro sanitário em operação. Este trabalho visa a minimizar esta ocorrência, à medida que estuda as propriedades e índices geotécnicos de um solo siltoso de uma jazida do município de Rorainópolis que poderá ser empregado como material de construção de barreiras minerais de um possível Aterro Consorciado que atenderá os municípios que compõem a Região Metropolitana do Sul de Roraima, a saber: Rorainópolis, São João da Baliza, São Luís e Caroebe. O solo siltoso foi submetido a um extenso programa experimental que consistiu de ensaios de condutividade hidráulica, compressão simples e contração em corpos de prova, com diferentes relações massa-volume-umidade, compactados nas energias Proctor normal, intermediária e modificada. O programa experimental objetivou estabelecer uma faixa de variação de valores da relação massa-volume-umidade que atendesse aos critérios usualmente empregados na especificação de construção de barreiras minerais, i.e. condutividade hidráulica igual ou inferior a potência de 10 elevado a menos 9 m/s, resistência à compressão simples superior a 200 KPa e contração volumétrica inferior a 4 por cento. Os resultados do programa experimental demostraram que o solo deverá possuir um peso específico de 14,75 mais ou menos 0,5 KN/m ao cubo e um teor de umidade de 28,0 mais ou menos 3,0 por cento, a fim de atender aos critérios de condutividade hidráulica e resistência. Os resultados mostraram que não é possível atender ao critério de contração volumétrica, face à presença de argilominerais 2:1 na composição do solo estudado. Não obstante, é possível empregá-lo com essa finalidade, desde que cuidados sejam adotados para evitar a sua dessecação. Adicionalmente, foram determinados os parâmetros de resistência ao cisalhamento do solo através de ensaios de cisalhamento direto a fim de possibilitar a análise de estabilidade de taludes. / [en] The Law of the National Solid Waste Policy demanded the extinction of controlled dumps and landfills in Brazilian municipalities. Although the date 2010 law, so far most municipalities have yet to deploy landfills. The situation is no different in the state of Roraima, where none of his fifteen (15) municipalities has a landfill in operation. This work aims to minimize this occurrence, as studying the properties and geotechnical contents of a clay soil deposit of Rorainópolis municipality that may be used as a building material mineral barriers of a possible Syndicated landfill that will serve the municipalities that make up the metropolitan area of southern Roraima, namely: Rorainópolis, São João da Baliza, São Luís and Caroebe. The clay soil was subjected to an comprehensive experimental program consisting of hydraulic conductivity tests, simple compression and contraction on specimens with different mass-volume-moisture relations, compacted in standard, intermediate and modified energies. The experimental program aimed to establishing a range of variation of volume-mass-moisture values that met the criteria usually employed in the construction specification of mineral barriers, i.e. hydraulic conductivity equal to or less than power from 10 high less 9 m / s, compressive resistance higher than 200 KPa and volumetric shrinkage of less than 4,0 per cent. The results of the experimental program demonstrated that the soil must have a specific weight of 14.75 more or less 0.5 KN / m to cube, and a moisture of 28.0 more or less 3.0 per cent content, in order to meet the criteria hydraulic conductivity and resistance. The results show that the volumetric shrinkage criterion cannot be meet due to the presence of 2: 1 clay soil composition studied. Nevertheless, it is possible to use it as a building material mineral barrier, as long as care is adopted to prevent desiccation. In addition it was determined the soil shear parameters of resistance through direct shear tests to enable the slope stability analysis.

[pt] Esta pesquisa teve como principal objetivo contribuir para a avaliação da influência da forma dos grãos na condutividade hidráulica (k) de areias. Para tanto, ensaios de laboratório foram realizados em uma amostra da areia da Praia de Ipanema (D10 = 0,28 mm, D30 = 0,34 mm, D50 = 0,41 mm, D60 = 0,45 mm, CNU = 1,61 e CC = 0,92), constituída por grãos subarredondados a arredondados (esfericidade = 0,65 e arredondamento = 0,70), e em uma amostra de microesferas de vidro, tipo Drop-On II A (esfericidade = 0,95 e arredondamento = 0,95), preparada com granulometria igual à da areia. O programa experimental envolveu: (a) limpeza e tratamento das amostras; (b) análises microscópicas para avaliação da forma dos grãos; (c) ensaios de granulometria por peneiramento; (d) reconstituição granulométrica da amostra de microesferas de vidro; (e) densidade relativa (Gs) das microesferas de vidro; (f) ensaios de índices de vazios máximo, pelo método B da ABNT (2020), e ensaios de índices de vazios mínimo e intermediários, pela método MSP de Miura e Toki (1982); e (g) ensaios de permeabilidade sob carga hidráulica constante em permeâmetro de parede rígida e em permeâmetro de parede flexível. Para ambas as amostras, verificou-se experimentalmente a validade da relação linear entre a condutividade hidráulica (k) e e(3)/(1+e), sendo e o índice de vazios, em consonância com as formulações teóricas propostas por Kozeny-Carman (1927) e por Taylor (1948). Para um dado índice de vazios, constatou-se que a condutividade hidráulica da amostra de microesferas de vidro é maior do que a da amostra da areia da Praia de Ipanema. / [en] The main objective of this research was to contribute to the evaluation of the influence of the grain shape on the hydraulic conductivity (k) of sands. For that, laboratory tests were carried out on a sample from Ipanema Beach sand (D10 = 0.28 mm, D30 = 0.34 mm, D50 = 0.41 mm, D60 = 0.45 mm, CNU = 1.61 e CC = 0.92), composed by sub-rounded to rounded grains (sphericity = 0.65 and roundness = 0.70), and on a sample of glass microspheres, Drop-On II A type (sphericity = 0.95 and roundness = 0.95), prepared with the same grain size distribution of the sand. The experimental program comprised: (a) cleaning and processing of the samples; (b) microscopic analysis to evaluate the grain shape; (c) grain-size analysis by sieving; (d) reconstitution of the grain-size distribution of the glass microspheres sample; (e) glass microspheres specific gravity (Gs); (f) maximum void ratio tests, by method B of ABNT (2020), and minimum and intermediate void ratio tests, by MSP method of Miura and Toki (1982); and (g) constant head permeability tests in rigid-wall permeameter and in flexible-wall permeameter. For both samples, it was experimentally verified the validity of the linear relationship between the hydraulic conductivity (k) and e (3)/(1+e), being e the void ratio, in agreement with the theoretical formulations proposed by Kozeny-Carman (1927) and by Taylor (1948). For a given void ratio, it was observed that the hydraulic conductivity of the glass microsphere sample is higher than that of the sample from Ipanema Beach sand.

[pt] A cidade do Rio de Janeiro apresenta relevo acidentado e clima tropical. Os processos intempéricos que ocorrem na litologia geram os solos residuais e coluvionares. Tendo em vista a limitação espacial de áreas planas, a ocupação antrópica se direciona as áreas de encosta, onde estes solos estão presentes. Ao longo dos anos tem-se estudado que a maioria dos movimentos de massa da cidade do Rio de Janeiro estão relacionados à perda de sucção mátrica do solo. O presente trabalho visa, portanto, a obtenção de parâmetros hidráulicos dos solos não-saturados de maneira simples, rápida e pouco onerosa a fim de viabilizar estudos da infiltração de água em taludes. Para isso, foram estudadas 6 áreas ao longo do Rio de Janeiro, onde a escolha se baseou.na rocha de origem formadora dos solos residuais. Os ensaios do trabalho utilizados foram o Ensaio de Infiltração Monitorada (EIM) e caracterização física, e para efeitos comparativos também foram executados alguns ensaios de Guelph, papel filtro e permeabilidade saturada triaxial. O modelo de interpretação não-saturado usado foi o modelo de van Genutchen-Maulem, e a obtenção de três dos cinco parâmetros foi feita através de uma análise inversa. A curva a ser retroanalisada no ensaio é a série temporal da sucção mátrica. / [en] Rio de Janeiro city is sited on a rugged relief and has a tropical climate. The meteoric processes that take place on its lithology generate the residual and transported soils. Accounting for its limited flat urban space, its habitants tend to live in steep slope areas where such soils are present. For a long time studies have taken place to characterize mass movements and their conclusions relate most of them to the loss of soils matric suction. Therefore the study aims to obtain the unsaturated soil parameters in a simple, rapid and low cost way, which may help future studies of water infiltration on slopes. And thus, 6 locations in Rio de Janeiro were choosen based on the criteria of soil formation, attending different types of gneissic bedrocks. The constitutive model used was the van Genuchten and the method to obtain three of its five parameters was by solving an inverse problem. The curve to be optimized comes from the monitored infiltration test which consists on the record of the matric suction over a constant head infiltration test.