O resultado do presente trabalho é uma nova contribuição geotécnica baseada nas Metodologias MCT (Miniatura, Compactado, Tropical) e de Sucção. Ele se vale de ensaios de sucção realizados com o uso de extratores de pressão dotados de placas e membranas porosas, e objetiva prever e avaliar o fenômeno da erodibilidade de solos tropicais através da obtenção do Índice Geral de Erodibilidade de Solos Tropicais - E. A erosão é, a princípio, abordada dentro de um contexto técnico-científico, apontando-se seu histórico. O conceito e os tipos de erosão são enfocados posteriormente, como também é feita uma descrição dos principais fatores que afetam o fenômeno. As metodologias que qualificam e/ou quantificam a erosão e a Metodologia MCT (que considera, principalmente, as características pedológicas e genéticas dos solos tropicais) são analisadas. Após estudar-se o fenômeno da sucção do solo, são levantadas curvas de retenção de água para 36 tipos diferentes de solos, utilizando-se amostras deformadas e indeformadas provenientes da Amazônia (aeroportos de Santarém e Manaus), da região de Marília - SP e das seguintes rodovias do Estado de São Paulo: Trabalhadores, D. Pedro I e Tamoios. No estudo, aos solos coletados no campo provenientes das superfícies de taludes próximos a aeroportos e rodovias, são atribuídos graus de erosão associados, de acordo com o seu estado de deterioração devido à ação da água. Tais graus são baseados numa observação visual da superfície do talude, indo de zero (para solos pouco erodiveis) até três (para solos muito erodíveis). A obtenção dos parâmetros relativos às metodologias MCT e de sucção, para cada solo estudado permite que eles sejam plotados num mesmo ábaco, com seus respectivos graus de erosão associados. A distribuição dos pontos obtida permite o traçaado de faixas de erodibilidade, de acordo com o Grau de Erosão Associado. Após realizar uma análise sobre a percentagem de ocorrência dos tipos dos solos e dos graus de erosão por cada faixa, o Índice Geral de Erodibilidade de Solos Tropicais e, finalmente, obtido. Ele é, na verdade, uma parte importante desta nova contribuição geotécnica que poderá ser usada para melhor analisar os problemas de erosão que acontecem ao longo das redes aeroportuária e rodoviária nacionais.

O presente estudo traz os resultados de uma pesquisa que visou analisar as propriedades geotécnicas de solos lateríticos que ocorrem na Região do Vale do Paraíba e a sua utilização em estruturas de pavimentos. Para tanto, foram empregadas as metodologias MCT, Mini-CBR e Resillente, complementadas com ensaios tradicionais de caracterização, compactação, CBR e análise mineralógica da fração-areia. Foram efetudas também, medidas de deflexão através da viga Benkelman em um trecho de pavimento construído na área residencial do Centro Técnico Aeroespacial, em São José dos Campos, que foi executado com solos lateríticos típicos da região, e análise computacional de diversas estruturas de pavimentos simulaas, considerando-se as camadas constituídas de solos estudados neste trabalho. Inicialmente, são apresentados dados sobre as características fisicas do Vale, no que se refere à geologia , pedologia e geomorfologia, e os resultados do estudo desenvolvido sobre as linhas de seixos que ocorrem na região. São apresentados os resultados obtidos dos ensaios de caracterização básica, compactação e BCR das amostras, assim como as suas classificações segundo os sistemas USCS e HRB.

A grande diversidade de aplicações em engenharia e meio ambiente necessita de informações obtidas por redes de drenagem, de uma região geográfica. Métodos computacionais tem sido desenvolvidos nas duas últimas décadas para otimizar, pela automação, o trabalho dos sistemas de extração de redes de drenagem. Esta dissertação, introduz e compara dois desses métodos utilizando uma região da Serra da Bocaina, entre os Estados de São Paulo e do Rio de Janeiro, para teste dos resultados. O primeiro método implementado é o método de Esqueletização em Multi Níveis - MLS que utiliza uma grade regular retangular como estrutura de dados, para extração de fluxos da rede de drenagem. O segundo, é o método do Gradiente, que opera sobre a rede triangular irregular como modelo digital de elevação. Os dois métodos foram implementados no sistema de informação geográfica SPRING. Uma rede de drenagem, extraída manualmente por um especialista, foi utilizada como base de comparação, em relação aos resultados obtidos com a aplicação de cada método implementado. Os resultados dessas comparações foram apresentados e algumas considerações em relação a futuros trabalhos foram discutidas.

O aumento populacional impacta significativamente a qualidade ambiental, especialmente nos grandes centros urbanos. Como consequência, a relação entre homem e meio ambiente torna-se cada vez mais complexa, surgindo, dessa forma, demandas para locais destinados à extração de recursos minerais e locais para ocupação urbana, sendo esta, com frequência, realizada de forma irregular e em locais suscetíveis a desastres naturais. Nesse contexto, a Lei Federal nº.12.608, de 10 de abril de 2012, estabelece, para municípios com histórico de desastres naturais, a elaboração da carta geotécnica de aptidão à urbanização que deve garantir a segurança de novos parcelamentos do solo e o aproveitamento de material para construção civil. Seguindo tal perspectiva, o presente estudo apresenta uma proposta de etapa metodológica para elaboração da Carta Geotécnica de Aptidão à Urbanização (CGAU) para o município de Guarulhos que atende à referida lei, principalmente no que se refere ao aproveitamento de agregados da construção civil, tendo em vista que grande parte dos trabalhos até hoje desenvolvidos não aborda este tema. Para isso, foram utilizadas metodologias consagradas no meio técnico-científico cujo resultado final foi obtido por meio de programas de Sistema de Informação Geográfica, atividades de campo, consulta à bibliografia técnica da área de estudo e conhecimento especialista. Os resultados foram divididos em dois grupos, sendo eles o material cartográfico derivado e a CGAU propriamente dita. O primeiro grupo de resultados contempla os mapas do meio físico e ambiental na escala de detalhe. O segundo, referente à CGAU, apresenta um documento cartográfico no qual reúne, em um só mapa, as onze unidades geotécnicas delimitadas, um quadro síntese onde são descritas as adequações e as limitações frente às solicitações ou à implantação de obras, os processos naturais aos quais estão expostas, as recomendações para o planejamento do uso do solo, o potencial mineral para agregados da construção civil, a proposição de estudos e a investigação detalhada para caracterização do terreno, as classes de aptidão divididas em três tipos, sendo elas alta, média e baixa ou inexistente, bem como a delimitação de áreas prioritárias para exploração mineral ou ocupação urbana em regiões com requerimento para mineração. / The population increase notably impacts the quality of the environment, especially in large urban centers. Consequently, the relationship between man and environment becomes more complex implying demands for places intended for the extraction of mineral resources and for urban occupation sites, which are frequently the locus of irregular building and susceptible to natural disasters. Within this context, the Brazilian Law No. 12.608 of April 10th, of 2012 establishes, for cities with a history of natural disasters, the elaboration of a geotechnical suitability map to urbanization which assures the safety of new land subdivision and the use of material for civil construction. Thus, this study presents a proposal for a methodological step for the elaboration of the Geotechnical Suitability Map to Urbanization (GSMU) for the city of Guarulhos, which abides by the referred law specially to what concerns the use of aggregates of civil construction, given that much of the work developed so far does not address this topic. In order to do so, known methodologies in the technical-scientific field have been applied. The final results have been obtained through Geographic Information Systems programs, field work, consultation to technical bibliography in the area of study and specialized knowledge. The results have been divided into two groups, one of which is the derived cartographic material and the other one is the GSMU itself. The first group of results comprises the physical and environmental maps in the scale of details. The second group, which refers to the GSMU, presents a cartographic document that gathers in a single map the eleven delimited geotechnical zones, a summary table in which the adequations and limitations are described to meet the requirements or implementation of construction work, the natural processes to which they are exposed, recommendations for soil use planning, the mineral potential for civil construction aggregates, proposition of studies and detailed investigation for ground characterization, the suitability classes divided into three groups, viz, high, medium, and low or inexistent, and also the delimitation of preferable areas for mineral exploitation or urban occupation in regions that require mining.

O aumento populacional impacta significativamente a qualidade ambiental, especialmente nos grandes centros urbanos. Como consequência, a relação entre homem e meio ambiente torna-se cada vez mais complexa, surgindo, dessa forma, demandas para locais destinados à extração de recursos minerais e locais para ocupação urbana, sendo esta, com frequência, realizada de forma irregular e em locais suscetíveis a desastres naturais. Nesse contexto, a Lei Federal nº.12.608, de 10 de abril de 2012, estabelece, para municípios com histórico de desastres naturais, a elaboração da carta geotécnica de aptidão à urbanização que deve garantir a segurança de novos parcelamentos do solo e o aproveitamento de material para construção civil. Seguindo tal perspectiva, o presente estudo apresenta uma proposta de etapa metodológica para elaboração da Carta Geotécnica de Aptidão à Urbanização (CGAU) para o município de Guarulhos que atende à referida lei, principalmente no que se refere ao aproveitamento de agregados da construção civil, tendo em vista que grande parte dos trabalhos até hoje desenvolvidos não aborda este tema. Para isso, foram utilizadas metodologias consagradas no meio técnico-científico cujo resultado final foi obtido por meio de programas de Sistema de Informação Geográfica, atividades de campo, consulta à bibliografia técnica da área de estudo e conhecimento especialista. Os resultados foram divididos em dois grupos, sendo eles o material cartográfico derivado e a CGAU propriamente dita. O primeiro grupo de resultados contempla os mapas do meio físico e ambiental na escala de detalhe. O segundo, referente à CGAU, apresenta um documento cartográfico no qual reúne, em um só mapa, as onze unidades geotécnicas delimitadas, um quadro síntese onde são descritas as adequações e as limitações frente às solicitações ou à implantação de obras, os processos naturais aos quais estão expostas, as recomendações para o planejamento do uso do solo, o potencial mineral para agregados da construção civil, a proposição de estudos e a investigação detalhada para caracterização do terreno, as classes de aptidão divididas em três tipos, sendo elas alta, média e baixa ou inexistente, bem como a delimitação de áreas prioritárias para exploração mineral ou ocupação urbana em regiões com requerimento para mineração. / The population increase notably impacts the quality of the environment, especially in large urban centers. Consequently, the relationship between man and environment becomes more complex implying demands for places intended for the extraction of mineral resources and for urban occupation sites, which are frequently the locus of irregular building and susceptible to natural disasters. Within this context, the Brazilian Law No. 12.608 of April 10th, of 2012 establishes, for cities with a history of natural disasters, the elaboration of a geotechnical suitability map to urbanization which assures the safety of new land subdivision and the use of material for civil construction. Thus, this study presents a proposal for a methodological step for the elaboration of the Geotechnical Suitability Map to Urbanization (GSMU) for the city of Guarulhos, which abides by the referred law specially to what concerns the use of aggregates of civil construction, given that much of the work developed so far does not address this topic. In order to do so, known methodologies in the technical-scientific field have been applied. The final results have been obtained through Geographic Information Systems programs, field work, consultation to technical bibliography in the area of study and specialized knowledge. The results have been divided into two groups, one of which is the derived cartographic material and the other one is the GSMU itself. The first group of results comprises the physical and environmental maps in the scale of details. The second group, which refers to the GSMU, presents a cartographic document that gathers in a single map the eleven delimited geotechnical zones, a summary table in which the adequations and limitations are described to meet the requirements or implementation of construction work, the natural processes to which they are exposed, recommendations for soil use planning, the mineral potential for civil construction aggregates, proposition of studies and detailed investigation for ground characterization, the suitability classes divided into three groups, viz, high, medium, and low or inexistent, and also the delimitation of preferable areas for mineral exploitation or urban occupation in regions that require mining.

Submitted by MARCOS LEANDRO TEIXEIRA DE OLIVEIRA (marcosteixeira@ufv.br) on 2019-02-25T11:34:00Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2651353 bytes, checksum: 3076c1e07b62b81eea065654014f8d6d (MD5) / Made available in DSpace on 2019-02-25T11:34:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2651353 bytes, checksum: 3076c1e07b62b81eea065654014f8d6d (MD5) Previous issue date: 2018-11-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente trabalho teve como objetivo o estudo do comportamento mecânico de solos residuais tropicais reforçados com Fibras PET, os quais foram amostrados no município de Viçosa, Minas Gerais. Para tanto, foi necessário o estudo de diferentes métodos, com a execução de ensaios de Caracterização, Compactação, Índice de Suporte Califórnia (ISC) e Cisalhamento Direto. Para caracterização das amostras dos solos, em um primeiro caso, foram aplicados três métodos classificatórios existentes (MCT, TRB e USCS), e, através dos resultados obtidos, foram evidenciadas as diferenças entre estes, qualificando ou não as amostras para uso em pavimentação. Os ensaios de análise microestrutural possibilitaram analisar as possíveis relações entre a composição química e o comportamento de engenharia dos solos. Também, por meio da adição de fibras PET de garrafas de refrigerante, em diferentes teores, larguras e texturas, foram investigados vários parâmetros de comportamento de engenharia dos solos. Constatou-se, através das análises dos resultados dos ensaios ISC, que, para reforço de subleito, seria possível o emprego das misturas solos-fibras ensaiadas conforme as exigências técnicas do DNIT. Considerando ainda a influência da adição de fibras na resistência ao cisalhamento, verificou-se, em geral, uma melhoria das propriedades mecânicas dos solos-fibras, evidenciando ser promissor o uso destes em obras geotécnicas. Por fim, através da análise do comportamento geotécnico de solo- cimento reforçado com fibras e aditivos, verificou-se melhorias na resistência ao cisalhamento com a adição de fibras, tanto para a parcela correspondente à coesão, quanto àquela correspondente ao atrito interno do material, em comparação aos compósitos de solo-cimento e solo-cimento-aditivos. Além disso, observou-se pouca eficiência dos aditivos no processo de estabilização dos solos, no que diz respeito aos parâmetros de resistência ao cisalhamento. / The current work has aimed to study the mechanical behavior of tropical residual soils reinforced with PET fibers, which were sampled in the Viçosa municipality, Minas Gerais state. Therefore, it was necessary to study different methodologies, with the execution of Characterization, Compaction, California Bearing Ratio (CBR) and Direct Shear tests. For soil samples characterization, in the first case three existing classificatory methods (MCT, TRB and USCS) were applied, and through the results achieved the differences between these were evidenced, qualifying or not the samples for paving use. The microstructural analysis tests enabled to analyze the possible relationships between chemical composition and soil engineering behavior. Furthermore, through addition of PET fibers of bottles of a same brand of refrigerant, in different percentage, widths and textures, several parameters of soil engineering behavior were investigated. It was verified by the analysis of the results of the CBR tests, that for soil reinforcement can be possible to use the soil-fiber mixtures tested according to the technical requirements of DNIT. Also, considering the adding fibers influence on the shear strength, in general, it was noted an improvement in soil-fibers mechanical properties, evidencing that the use of these in geotechnical works is promising. Finally, through the analysis of the geotechnical behavior of soil-cement reinforced with fibers and additives, it was verified improvements in the shear strength with the fibers addition for the part corresponding to cohesion, as well as that corresponding to material internal friction, in comparison to the soil-cement composites and soil-cement-additives. In addition, it was observed poor efficiency of the additives in the soil stabilization process regarding to the shear strength parameters.

Tese de mestrado. Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica. 2006. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Doutor em Engenharia Civil, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor Castel-Branco Falcão

El estudio se enmarca en un análisis numérico orientado a determinar la distribución de tensiones efectivas que se generan en un medio poroso cuando el gradiente hidráulico se aproxima al gradiente hidráulico crítico, condición que gatilla la migración de finos en medios porosos de estructura inestable. Este fenómeno ha sido crítico en los suelos de transición y núcleo pertenecientes a la presa W.A.C. Bennet, la cual presentó serias anomalías con manifestaciones de “sinkholes” en varios puntos del coronamiento, luego de 30 años de funcionamiento. Para estos efectos, se ha desarrollado un modelo numérico que utiliza el programa computacional que resuelve las ecuaciones de un medio continuo vía diferencias finitas, para reproducir las trayectorias de esfuerzos verticales obtenidas en probetas de suelos durante la etapa de flujo, i.e., los ensayos efectuados en el permeámetro de grandes dimensiones del laboratorio de UBC. Un aspecto relevante que requiere la solución del fenómeno, se refiere a modelar la pérdida de esfuerzos verticales en el suelo, producto del roce generado en el contacto suelo – permeámetro. Se contempla la implementación de dos alternativas que permiten evaluar por separado dicha pérdida. Éstas corresponden a una interfaz, con propiedades de fricción y rigidez y a la distribución del módulo de deformación, expresada en función del nivel de confinamiento del suelo. La primera solución establece que la interfaz es capaz de provocar la pérdida de los esfuerzos verticales, independiente del módulo de deformación del suelo utilizado. La segunda, que no usa interfaz, requiere del ajuste del parámetro que controla la expansión lateral en el modelo (Modulo de Poisson), en cuanto permite que el suelo se “cuelgue” de las paredes del permeámetro para provocar la pérdida deseada. Debido a que ambas aproximaciones corresponden a diferentes formas de modelar el mismo problema, se establece que la mejor solución corresponde a la alternativa que considera la distribución del módulo de deformación en la probeta. El presente estudio incluye conceptos como línea de falla hidromecánica que, en definitiva, entrega el marco geotécnico requerido para generar una solución que se aproxime al problema de inestabilidad interna, por lo que el programa computacional desarrollado en esta tesis es una útil herramienta práctica en el análisis de estabilidad interna de presas de tierra.