Made available in DSpace on 2015-03-26T13:27:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2671402 bytes, checksum: 5e8d1471c2dce03d8b3c04e46e23e3e4 (MD5) Previous issue date: 2010-12-13 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The adoption of the soil nailing technique in the project of slope stability once or excavations it is being more and more frequent. This with it is reguire a larger number of studies about the estimate of the the pullout resistance (qs) in function of parameters of field tests for the most varied types of Brazilian soils.The objective of this research was to propose correlations for the qs resistence in function of field tests, and also to compare the results also found in the pullout test with dear in existent formulations. The study was accomplished in a slope of young gneissic residual soil, Viçosa - MG.In the field test they occurred the standard penetration test (SPT), Menard pressuremeter test (PMT), Marchetti dilatometer test (DMT) and pullout test in twelve nails, only made with no injection procedures. The assembly of the pullout test system was different from the proposal for other authors and it was shown effective.The qs values obtained in the pullout tests and the correlations found for each nails were compared using appropriate statistics for each analysis. The parameters of the field test used in the proposed correlations Nspt, PL, and P0, were certain for the average of your magnitudes along the nails. The pullout resistance found for each nails and the parameters obtained in the field tests they were plotted in dispersion graphs us which lineal and no-lineal regressions were applied in the intention of to evaluate which mathematical model was adapted better to each proposition. For the correlation qs x Nspt the logarithmic model presented larger correlation coefficient (R2) and significance (p <0,05), in the relationship qs x p0 the quadratic form obtained larger R2, however the behavior of the curve was not suitable with the one of the soil, being accomplished the option by the logarithmic model that was highly significant (p <0,01). The correlation qs X PL didn't show any statistically significant and the choice of the format of the lineal curve was based on the behavior of the soil, same not presenting the largest value of R2. In the case to to the proposed correlations it s possible to conclude that they can be used as initial estimate of project being indispensable the execution of pullout tests to prove the safety with relationship to the values of adopted qs. / A adoção da técnica de solo grampeado no projeto de contenção de taludes ou escavações vem sendo cada vez mais freqüente, com isto se faz necessário um maior numero de estudos sobre a estimativa da resistência ao arrancamento (qs) em função de parâmetros de ensaios de campo para os mais variados tipos de solos brasileiros. O objetivo desta pesquisa foi propor correlações para a estimativa de qs em função de ensaios de campo, e também comparar os valores encontrados nos ensaios de arrancamento com estimados em formulações existentes. O estudo foi realizado em um talude de solo residual jovem de origem gnáissica, Viçosa MG. No campo efetuaram-se os ensaios de penetração (SPT), sondagem pressiometrica de Ménard (PMT), sondagem dilatometrica de Marchetti (DMT) e ensaios de arrancamento em 12 grampos, confeccionados somente com a bainha. A montagem do sistema de arrancamento foi diferente da proposta por outros autores e se mostrou eficaz. Os valores de qs obtidos nos ensaios de arrancamento e os encontrados pelas correlações existentes para cada grampo foram comparados através de estatísticas adequadas para cada análise. Os parâmetros dos ensaios de campo utilizados nas correlações propostas Nspt, PL, e p0, foram determinados pela média de suas magnitudes ao longo dos grampos. As resistências ao arrancamento encontrada para cada grampo e os parâmetros obtidos nos ensaios de campo foram plotados em gráficos de dispersão nos quais se aplicaram regressões lineares e não-lineares no intuito de avaliar qual modelo matemático se adequou melhor a cada proposição. Para a correlação qs x Nspt o modelo logarítmico apresentou maior coeficiente de correlação (R2) e significância estatística (p<0,05), na relação qs x p0 a forma quadrática obteve maior R2, porém o comportamento da curva não foi condizente com o do solo, sendo realizada a opção pelo modelo logarítmico que se mostrou altamente significante (p<0,01). Já a correlação qs X PL não apresentou nenhum modelo estatisticamente significante e a escolha do formato da curva linear foi baseada no comportamento do solo, mesmo não apresentando o maior valor de R2. Quanto às correlações propostas conclui-se que podem ser utilizadas como estimativa inicial de projeto sendo imprescindível a execução de ensaios de arrancamento para comprovar a segurança quanto aos valores de qs adotados.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:28:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3004855 bytes, checksum: 8c6dc42c3bf3298aebd37674c17413c4 (MD5) Previous issue date: 2011-08-31 / The final disposal of municipal solid wastes in inadequate areas, like dumping sites, represents great risk for the environmental quality and for public health. Therefore, the present work intended to assess the superficial water quality in the surround area of Ponte Nova MG dump site: in three points on Sombrio Stream downstream the dump site, one water nascent upstream and the leachate of the stabilization pond. It was analyzed physical, chemical and microbiological parameters in the water and in the leachate and the results were compared with the limits concentrations recommended by CONAMA Resolution 357/2005. It was also analyzed the metal content on the sediments of the monitoring points on the stream and on the stabilization pond´s sludge and the results were compared with the CONAMA Resolution 344/2004. Moreover, it was also analyzed the metal content on the ichthyofauna on a pay fishing establishment, located at about 1,5 km of the dump site, and the results were compared with the Sanitary Agency law Portaria ANVISA 685/98. In general, it can be said that the water in Sombrio Stream is not with its quality severely impaired, although, there are evidences that it is being impacted by the dump site. / A disposição final de resíduos sólidos urbanos em áreas inadequadas, como lixões, representa um grande risco para a qualidade ambiental e para a saúde pública. Dessa maneira, o presente trabalho objetivou avaliar a qualidade da água superficial do entorno do lixão de Ponte Nova MG, em três pontos no Córrego Sombrio: a jusante do lixão, em uma nascente a montante e a lagoa de estabilização do lixão. Foram avaliados parâmetros físicos, químicos e microbiológicos na água e no lixiviado e os resultados foram comparados com os limites para corpos de água classe 2 estabelecidos na Resolução CONAMA 357/05. Foi avaliado, também, o teor de metais nos sedimentos dos pontos de amostragem e no lodo da lagoa de estabilização e os resultados foram comparados com os valores orientadores da Resolução CONAMA 344/04. Além disso, foi avaliada a concentração de metais na ictiofauna do Pesque-Pague Sombrio, localizado a, aproximadamente, 1,5 km do lixão e, os resultados foram comparados com os limites preconizados pela Portaria 685/98 da ANVISA. De uma maneira geral, pode-se concluir que a qualidade da água do Córrego Sombrio apresenta indícios de contaminação pelo lixão.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:28:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1478030 bytes, checksum: 7ae901bf72afabae9de2beeb38c4248b (MD5) Previous issue date: 2005-06-24 / With the propose of determining and evaluating the lateral strength in excavated piles, without the usage of Bentonite mud, submitted to a traction effort. A number of field tests (PMT, DMT, SPT and SPT-T) and laboratory tests (triaxial compression, particle size analysis , consistency limits, density of soil particles), with what was possible to identify the composition of a matured residual soil composed by 64% of clay, 33% of sand and 3% silt. It was performed, in the Experimental Field II , localized at the Universidade Federal de Viçosa campus, axel pull tests in four piles with 6 m of length and 0,25 m in diameter, obtaining values of lateral strength that where used as reference values for the theatrical and semi-empirical methods values. These results where also compared with values of compression tests made with other four piles of the same diameter and length located in the same test field, in another recent research. This made possible identify the existence or not of a gap between the lateral strength of pull effort and the lateral strength of a compression effort. / Com a finalidade de determinar e avaliar a resistência lateral em estacas escavadas com trado sem o uso de lama bentonítica solicitadas à tração, foi executado neste trabalho uma série de ensaios de campo (PMT, DMT, SPT e SPT-T) e laboratório (granulometria conjunta, limites de consistência, massa específica dos sólidos e ensaios triaxiais), através dos quais foi possível identificar a composição de um solo residual maduro variando em torno de 64% de argila, 33% de areia e 3% de silte. Foram realizadas provas de carga estáticas à tração com esforço axial em quatro estacas com comprimento de 6 m e diâmetros de 0,25 m no campo experimental II localizado nas dependências da fábrica de manilhas no campus da Universidade Federal de Viçosa, obtendo valores de resistência lateral os quais serviram de referência quando da avaliação dos valores obtidos através de métodos teóricos e semi-empíricos. Foram comparados também os resultados obtidos nas provas de carga com os já existentes de provas de carga à compressão, de outro trabalho de mestrado que utilizou outras quatro estacas com as mesmas dimensões e no mesmo campo experimental das ensaiadas neste trabalho. Esta comparação possibilitou identificar a existência ou não de uma defasagem da resistência lateral à tração em relação à resistência lateral à compressão.

O presente trabalho apresenta um estudo das condições geotécnicas e do monitoramento da obra de ampliação dos molhes, proteção da entrada do canal de navegação do Porto de Rio Grande-RS/ Brasil, assente em solos moles. Atenção é dada a problemas associados à capacidade de carga e recalque das fundações. Investigações indicaram que o solo de fundação é constituído de uma camada de areia com 3 a 5 m de espessura abaixo do piso marinho, seguida de camada de argila mole, com índice NSPT de 2 a 4 e espessura média de 15 m. Somente abaixo dessa profundidade ocorrem solos de maior resistência. Deste modo, antecipou-se no projeto que as camadas do subsolo marinho iriam sofrer recalques e deslocamentos significativos quando submetidas às cargas decorrentes do alteamento dos molhes, havendo a necessidade de garantir as condições de estabilidade a partir da construção de bermas de equilibrio. Devido aos riscos, a obra foi concebida como observacional, sendo acompanhada de instrumentação de controle do processo construtivo, incluindo a observação das poro-pressões, recalques e deslocamentos horizontais na camada de argila mole, compressível e de baixa resistência. A instrumentação implantada na obra inclui inclinômetros, medidores do tipo aranha e piezômetros, sendo tal instrumentação pioneira no Brasil em obras nearshore, pois devido às condições marítimas adversas, parte dos instrumentos envia os dados via rádio, com monitoramento contínuo em tempo real. Este trabalho apresenta relatos das etapas da obra, incluindo a investigação das condições do subsolo e a instalação da instrumentação, constituindo-se igualmente em um desafio devido à profundidade, às restrições de acesso, ventos, impacto de ondas e correntes. Os resultados da instrumentação foram analisados e sistemas de alerta foram implantados para garantir as condições de segurança durante todas as etapas construtivas dos molhes. / The present work presents the study of the geotechnical conditions and the monitoring of the breakwaters enlargement work in Rio Grande-RS/Brazil. The breakwaters are the protection for the Rio Grande harbor channel, based on soft soils. Focus is given to problems associated to the load and settlements of the foundations. Investigations have indicated that the soil is constituted of a 3 to 5 meter thick sand layer under the sea floor, followed by a soft clay layer with NSPT between 2 and 4 and 15 meter average thick. Only under this depth soils with larger strength occur. Therefore, it was predicted in the project that the layers from the sea subsoil would experience considerable settlements and displacements when they undergo the loads from the breakwaters heightening, existing the need to ensure stability conditions with the construction of balance berms. Due to risks, the work was conceived as observational and it has been accompanied by a control instrumentation of the constructive process, including pore water pressure observations as well as horizontal and vertical displacements in the clay layer. The implemented instrumentation includes inclinometers, spider magnet meters and piezometers. The use of these instrumentations has been considered pioneer in nearshore works in Brazil because, due to the adverse sea conditions, part of them send data by radio signal, with continuous monitoring on real time. This work presents reports from the steps taken in the work, including the investigation of the subsoil conditions and the installation of the instrumentation, which had constituted a challenge due to the depth, access restriction, wind, wave impact and the sea flow. Instrumentation results were analyzed and alert systems were deployed to ensure safety conditions during all the constructive steps of the breakwaters.

Submitted by Liliane Ferreira (ljuvencia30@gmail.com) on 2018-07-19T11:39:49Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Alex Vaz de Menezes - 2016.pdf: 5444748 bytes, checksum: e61a3b607d1573c9174b4e5d39bfa375 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-07-20T10:16:58Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Alex Vaz de Menezes - 2016.pdf: 5444748 bytes, checksum: e61a3b607d1573c9174b4e5d39bfa375 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-20T10:16:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Alex Vaz de Menezes - 2016.pdf: 5444748 bytes, checksum: e61a3b607d1573c9174b4e5d39bfa375 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-12-12 / The study of the erosive processes of soils located at the edges of reservoirs has been a subject discussed in the scientific milieu since 1900. The measurement of soil mass loss parameters that combine the effects of water and wave agents is still scarce in Brazil, which promotes the need to deepen studies that validate the control of these parameters in the execution of reservoir projects, aiming at a policy of environmental control. In this way, the present work aims to create a methodological proposal for the evaluation of the behavior of the borders of reservoirs due to the water erosion process caused by the impact of waves, under dynamics of mass loss evaluation by means of the construction of a Hydraulic channel In order to perform the tests, a hydraulic channel was constructed coupled to an electric motor that rotates a disk with a metal rod to a flap type wave beater, controlled by automation of a frequency inverter calibrated to simulate waves impact, with known characteristics, in conditioned soil samples in a slope that simulates field conditions. The equipment allows the execution of tests on deformed and undisturbed samples. For the tests, a fine granulometry soil classified with a low compressibility plastic laterict clay, collected at the School of Civil and Environmental Engineering of the Federal University of Goiás. The soil was compressed statically into a sample holder for assessment, qualitatively and quantitatively, the influence of frequency waves, by testing with a ramp slope of 45 ° and frequencies of 0.33, 0.50 and 0.66Hz and slope inclination of the influence, by means of tests with the same wave energy for varying slopes at 30 °, 45 ° and 60 ° in the loss of mass of deformed soil samples. As a result, it was noticed that the frequency has direct influence on mass loss, with linear relation, which allows to extrapolate to a same slope mass loss results for different frequencies. For the tests with the same energy of waves with variable slopes, it was noticed that, as the slope of the ramp is decreased, the loss of mass also increases in a linear relation. Thus, it is concluded that the methodological proposal of the creation of the hydraulic channel with wave beater was effective and it proves to be a good method for the qualitative evaluation of mass loss for soils located in edges of reservoirs of UHEs. / O estudo dos processos erosivos de solos situados em bordas de reservatórios é um assunto discutido no meio científico desde 1900. A medição de parâmetros de perda de massa do solo que unam os efeitos dos agentes água e ondas, ainda é pouco difundido no Brasil, o que impulsiona a necessidade do aprofundamento de estudos que validem o controle desses parâmetros na execução de projetos de reservatórios, visando uma política de controle ambiental. Desta forma, o presente trabalho tem como objetivo criar uma proposta metodológica de ensaio para avaliação do comportamento de bordas de reservatórios devido ao processo erosivo hídrico originado por meio do impacto de ondas, sob dinâmicas de avaliação de perda de massa por meio da construção de um canal hidráulico. Para realização dos ensaios, foi construído um canal hidráulico acoplado a um motor elétrico que rotaciona um disco com haste metálica a um batedor de ondas, do tipo flap, controlado por automação de um inversor de frequência calibrado para simular impacto de ondas, de características conhecidas, em amostras de solo condicionadas em uma rampa com inclinação que simule condições de campo. O equipamento permite a execução de ensaios em amostras deformadas e indeformadas. Para os ensaios foi utilizado um solo de granulometria fina, classificado como uma argila laterítica plástica de baixa compressibilidade, coletado na Escola de Engenharia Civil e Ambiental da Universidade Federal de Goiás. O solo foi compactado estaticamente em um porta amostras para avaliação, qualitativa e quantitativa, da influência da frequência de ondas, por meio de ensaios com inclinação de rampa em 45° e frequências de 0.33, 0.50 e 0.66Hz e da influência da inclinação do talude, por meio de ensaios com mesma energia de ondas para inclinações variáveis em 30°, 45° e 60° na perda de massa de amostras deformadas de solo. Como resultado, notou-se que a frequência tem influência direta na perda de massa, com relação linear, o que permite extrapolar para uma mesma inclinação resultados de perda de massa para diferentes frequências. Para os ensaios com mesma energia de ondas com inclinações variáveis, notou-se que, a medida que se diminui a inclinação da rampa aumenta-se a perda de massa também numa relação linear. Dessa forma, conclui-se que a proposta metodológica da criação do canal hidráulico com batedor de ondas foi eficaz e demonstra ser um bom método para avaliação qualitativa de perda de massa para solos situados em bordas de reservatórios de UHEs.

Esta dissertação apresenta os procedimentos experimentais e resultados obtidos na caracterização geotécnica de um solo residual de granulito envolvido na instabilização de uma encosta no município de Gaspar, SC, com o objetivo de contribuir para a compreensão dos processos desencadeadores das instabilidades de encostas em Santa Catarina. O movimento rotacional extremamente rápido envolveu um volume de cerca de 110.000 m³, e provocou a morte de duas pessoas. A ruptura ocorreu uma semana depois de um episódio de elevada precipitação pluviométrica (cerca de 440mm em 2 dias). Este estudo compreendeu a execução de ensaios de laboratório para determinação de propriedades geotécnicas do solo residual de granulito e uma análise simplificada da estabilidade da encosta. Foram realizados ensaios de caracterização física, difração de Raios-X, compressibilidade, expansibilidade, condutividade hidráulica e resistência ao cisalhamento com ensaios tipo ring shear, cisalhamento direto, ensaios triaxiais tipo CIU e com trajetória de tensões especial, em amostras indeformadas e remoldadas. O solo tem uma textura predominantemente siltosa, com a fração tamanho argila (aproximadamente 15%) composta principalmente por caulinitas. As análises de microscopia mostraram que grande parte dos minerais argilosos se encontra na forma de grumos com tamanho de silte. Estes grumos se desagregam quando submetidos a esforços mecânicos de cisalhamento. O solo residual apresenta um baixo coeficiente de condutividade hidráulica (da ordem de 10-7 a 10-8 m/s) e os ensaios mostraram uma redução de cerca de uma ordem de magnitude do coeficiente com o aumento da tensão de confinamento até 400 kPa. Os ensaios oedométricos revelaram a natureza estruturada de solo e a dificuldade de determinação da tensão de pré-adensamento do solo. Os ensaios de cisalhamento direto em corpos de prova remoldados e em corpos de prova indeformados forneceram parâmetros de resistência ao cisalhamento de pico similares (ø’~25º e c’ =10 kPa). Ensaios triaxiais em corpos de prova indeformados utilizando uma trajetória de tensões com acréscimo de poropressão indicaram parâmetros de resistência ø’ =32,5º e c’ =12,5 kPa. O ângulo de atrito interno residual (ring shear) determinado neste solo foi de 9º. As análises de estabilidade realizadas mostraram que a encosta passa a apresentar instabilidade quando o nível de água no interior do maciço atinge a cota 59m acima do nível do mar. / This dissertation presents the experimental procedures and results obtained in the geotechnical characterization of a granulite residual soil involved in a landslide of a cut slope in the town of Gaspar, SC, with the objective of understanding the processes involved in such failure. This rotational extremely rapid slide involved a soil volume of around 110.000 m³ and caused the deaths of two people. The failure occurred a week after an episode of high rainfall (about 440mm in 2days). This study included the implementation of laboratory tests to determine geotechnical properties of the granulite residual soil and a simplified analysis of slope stability. The tests carried out include: physical characterization, X-ray diffraction analysis, compressibility, expansibility, hydraulic conductivity, and shear strength tests: ring shear, direct shear and triaxial CIU type with special stress path on undisturbed and remolded specimens. This soil has a sandy-silt texture, with the clay size (approximately 15%) composed mainly of kaolinite. Microscopic analyses showed that most of the clay minerals are in the form of silt size blocks. These blocks suffer disintegration when subjected to mechanical shear. The residual soil has a low coefficient of hydraulic conductivity (10-7 to 10- 8 m/s) and the tests showed a reduction of about one order of magnitude of the coefficient as the confining stress was the increased up to 400 kPa. The oedometer tests revealed the structured nature of soil and the difficulty of determining the preconsolidation pressure. Direct shear tests on remolded and undisturbed samples revealed similar peak shear strength parameters (ø'~25°, c' =10 kPa). Strength parameters of ø'= 32,5° and c' = 12,5 kPa were obtained in triaxial tests on undisturbed samples following a stress path that lead the soil to failure by increase of pore pressure. The angle of internal friction at residual condition (ring shear) of this soil was 9°. The stability analysis carried out showed that the slope becomes unstable when the water level within the slope reaches the elevation of 59m above sea level.

O presente trabalho apresenta um estudo das condições geotécnicas e do monitoramento da obra de ampliação dos molhes, proteção da entrada do canal de navegação do Porto de Rio Grande-RS/ Brasil, assente em solos moles. Atenção é dada a problemas associados à capacidade de carga e recalque das fundações. Investigações indicaram que o solo de fundação é constituído de uma camada de areia com 3 a 5 m de espessura abaixo do piso marinho, seguida de camada de argila mole, com índice NSPT de 2 a 4 e espessura média de 15 m. Somente abaixo dessa profundidade ocorrem solos de maior resistência. Deste modo, antecipou-se no projeto que as camadas do subsolo marinho iriam sofrer recalques e deslocamentos significativos quando submetidas às cargas decorrentes do alteamento dos molhes, havendo a necessidade de garantir as condições de estabilidade a partir da construção de bermas de equilibrio. Devido aos riscos, a obra foi concebida como observacional, sendo acompanhada de instrumentação de controle do processo construtivo, incluindo a observação das poro-pressões, recalques e deslocamentos horizontais na camada de argila mole, compressível e de baixa resistência. A instrumentação implantada na obra inclui inclinômetros, medidores do tipo aranha e piezômetros, sendo tal instrumentação pioneira no Brasil em obras nearshore, pois devido às condições marítimas adversas, parte dos instrumentos envia os dados via rádio, com monitoramento contínuo em tempo real. Este trabalho apresenta relatos das etapas da obra, incluindo a investigação das condições do subsolo e a instalação da instrumentação, constituindo-se igualmente em um desafio devido à profundidade, às restrições de acesso, ventos, impacto de ondas e correntes. Os resultados da instrumentação foram analisados e sistemas de alerta foram implantados para garantir as condições de segurança durante todas as etapas construtivas dos molhes. / The present work presents the study of the geotechnical conditions and the monitoring of the breakwaters enlargement work in Rio Grande-RS/Brazil. The breakwaters are the protection for the Rio Grande harbor channel, based on soft soils. Focus is given to problems associated to the load and settlements of the foundations. Investigations have indicated that the soil is constituted of a 3 to 5 meter thick sand layer under the sea floor, followed by a soft clay layer with NSPT between 2 and 4 and 15 meter average thick. Only under this depth soils with larger strength occur. Therefore, it was predicted in the project that the layers from the sea subsoil would experience considerable settlements and displacements when they undergo the loads from the breakwaters heightening, existing the need to ensure stability conditions with the construction of balance berms. Due to risks, the work was conceived as observational and it has been accompanied by a control instrumentation of the constructive process, including pore water pressure observations as well as horizontal and vertical displacements in the clay layer. The implemented instrumentation includes inclinometers, spider magnet meters and piezometers. The use of these instrumentations has been considered pioneer in nearshore works in Brazil because, due to the adverse sea conditions, part of them send data by radio signal, with continuous monitoring on real time. This work presents reports from the steps taken in the work, including the investigation of the subsoil conditions and the installation of the instrumentation, which had constituted a challenge due to the depth, access restriction, wind, wave impact and the sea flow. Instrumentation results were analyzed and alert systems were deployed to ensure safety conditions during all the constructive steps of the breakwaters.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:18:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 0-CAPA 1.pdf: 300598 bytes, checksum: 0e9449ac9ab29b32b36cc8276ea57604 (MD5) Previous issue date: 2009-10-30 / The establishment of transportation infrastructure is critical to the development of the Urucu- AM region, a newly developed oil exploration area in the Amazonas state. The construction of such infrastructure is challenging due to the lack of suitable materials for the construction pavement base and subbase courses and adverse weather conditions, with alternating heavy rainfall and drought periods. Besides the shortage of suitable granular material, the presence of expansive soils is often verified. The presence of expansive soils associated with inadequate moisture content during compaction, results in the occurrence of cracks in the pavements, drastically reducing its performance and lifetime. A quantitative understanding of this type of problem requires the analysis of the interaction between the unsaturated soil surface and the atmosphere and the study the mechanical behavior (stress-strain) of unsaturated soil. Such understanding requires the determination of the variations in soil moisture and total volume. The quantification of tensile stresses also requires the establishment or evaluation of the constitutive relations of the unsaturated expansive soils involved. Experiments were conducted in the laboratory with the objective of characterizing the hydraulic and mechanical behavior of expansive soils from Urucu-AM. Chemical, physical and mineralogy characterization tests were carried out for the soil. Geotechnical characterization and Proctor compaction tests and compression were performed. To study the soil in the unsaturated condition, the main focus of this work, tests were performed using the filter paper technique and the axis translation technique under oedometric conditions. For the suction controlled oedometric tests, a cell developed specially for this purpose was employed. The oedometer allows for the independent control of vertical stress and matric suction and the monitoring of the variation of moisture and total volume study. State surfaces for void ratio, degree of saturation and gravimetric moisture content were determined. The results obtained show the expected mechanical behavior of the soil under wetting paths. / O estabelecimento de uma infra-estrutura de transporte é fundamental para o desenvolvimento da região denominada de província petrolífera de Urucu-AM. A construção desta infraestrutura esbarra em varias dificuldades entre elas a escassez de materiais adequados para a construção de bases e sub-bases de pavimentos e as condições climáticas adversas, com alternância de períodos de alta pluviosidade e períodos de estiagem. Além da escassez de material granular adequado, observa-se com freqüência a presença de solos argilosos expansivos. A presença de tais solos, associada às condições freqüentemente inadequadas de umidade de compactação, resulta na ocorrência de trincas nos pavimentos, reduzindo drasticamente o seu desempenho e vida útil. Um entendimento quantitativo do problema requer a análise da interação entre o solo não saturado de superfície e a atmosfera e o estudo do comportamento mecânico (tensão-deformação) do solo não saturado. Tal entendimento passa pela determinação das variações de umidade do solo e sua variação volumétrica total. A quantificação das tensões de tração requer também o estabelecimento ou avaliação de relações constitutivas dos solos expansivos não saturados envolvidos. Foram conduzidos experimentos em laboratório com o objetivo de caracterizar o comportamento hidráulico e mecânico de solos expansivos de Urucu-AM. Inicialmente foram realizadas análises químicas, caracterização física e determinação da mineralogia, para caracterização das macro e microestruturas dos solos estudados. Foram executados também ensaios de caracterização geotécnica e compactação Proctor. Para o estudo do solo na condição não saturado, principal enfoque desta dissertação, foram realizados ensaios de papel filtro e de adensamento com controle de sucção. Para o ensaio de adensamento com controle de sucção foi utilizada uma prensa oedométrica especialmente desenvolvida para este fim. Como esta prensa foi possível aplicar de forma independente tensões verticais, sucção matricial e monitorar a variação de umidade e de volume do solo em estudo. As superfícies de estado de índice de vazios, grau de saturação de umidade do solo foram determinadas. Os resultados obtidos permitiram a determinação do comportamento do solo compactado durante trajetórias de molhagem.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:18:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dis pedro r r adriano geotec - pre text.pdf: 293347 bytes, checksum: 0d38b1697ea8493167fcf7f1b15fd61a (MD5) Previous issue date: 2009-09-29 / The main objective of this research is to investigate a three-dimensional (3D) slope stability analysis technique using the enhanced limit equilibrium method. The other objectives are to evaluate the practical applicability of the 3D analysis method, to interpret the physical significance of 3D stress states to the stability of a slope, and to determine the relationship between two-dimensional and three-dimensional factors of safety. For that, a computer program called SAFE3D was developed. The computer program is used to calculate the three-dimensional factor of safety (FS3D) for pre-established slip surfaces with spherical or ellipsoidal shape. The computer program is based on the two-dimensional analysis method proposed by Kulhawy, combined with an extension of this theory to 3D conditions that is proposed herein. The method developed consists in determining the in-situ stress fields by means of an elastic 3D stress-strain analysis using the finite element method. The 3D stress fields are then used to calculate the normal and shear stresses along any pre-determined slip surface and to determine the value of FS3D. Two slope stability problems widely studied by other researchers were analyzed in order to validate the program SAFE3D. The first problem corresponds to a symmetric cohesive slope and the second problem corresponds to a non-symmetric slope with cohesion and friction. Excellent results were obtained, suggesting that the program SAFE3D is efficient, stable, and robust for the problems studied. The values of FS3D obtained herein are similar to the values presented by other authors using distinct methods of analysis. A parametric study was carried out considering the shape of the slip surface and the shape of the face of the slope, including concave and convex slopes. The results indicate that the values of FS3D are always higher than the two-dimensional factor of safety (FS2D) of the intermediate surface. The value of FS3D decreased for slip surfaces extended across the sliding direction and approached the value of FS2D. It was determined that the Poisson's ratio has an important influence on the FS3D. The value of FS3D increases with the increase of Poisson's ratio. This influence varies with the geometry of the problem and the treatment given to the cinematically inadmissible shear stresses. Finally, a 3D analysis of the historic case of Lodalen is presented. The results indicate that the FS3D at the time of the slide is slightly higher and approaches 1 if the less favorable shear strength parameters determined by previous studies are used. In this case, the values obtained for FS2D are considerably smaller than 1, thereby indicating the potential superiority of the 3D approach. / Esta dissertação tem por objetivo principal investigar uma técnica de análise tridimensional (3D) de estabilidade de taludes pelo método do equilíbrio limite aperfeiçoado. É também objetivo deste trabalho avaliar a aplicabilidade prática do método de análise 3D, interpretar a significância física do estado de tensões 3D na estabilidade de taludes e determinar a relação entre os fatores de segurança bidimensional e tridimensional. Para tal, foi desenvolvido um programa computacional denominado SAFE3D. O programa permite o cálculo do fator de segurança tridimensional (FS3D), considerando superfícies de ruptura pré-estabelecidas, com formato esférico ou elipsoidal. O programa é baseado no método de análise bidimensional proposto por Kulhawy, sendo proposta aqui uma extensão deste método para condições 3D. O método desenvolvido consiste na determinação dos campos de tensões in-situ por meio de análises tensão-deformação 3D elásticas pelo método dos elementos finitos. Os campos de tensões 3D assim determinados são utilizados para o cálculo das tensões normais e cisalhantes ao longo de uma superfície de ruptura qualquer, pré-determinada, e para a determinação do FS3D. Para validar o programa SAFE3D foram feitas análises de dois problemas amplamente estudados por outros pesquisadores, o primeiro correspondendo a um talude simétrico coesivo e o segundo a um talude não-simétrico com coesão e atrito. Foram obtidos excelentes resultados, que sugerem que o programa SAFE3D é eficiente, estável e robusto para os problemas estudados. Os valores de FS3D obtidos são semelhantes àqueles obtidos por outros autores, utilizando métodos distintos. Foram realizadas também baterias de análises paramétricas, considerando o formato da superfície de ruptura e o formato da face do talude, incluindo taludes côncavos e convexos. Os resultados indicam que o FS3D é sempre superior ao fator de segurança bidimensional (FS2D) da superfície intermediária. O valor de FS3D diminuiu para superfícies de ruptura alongadas transversalmente à direção de ruptura, tendendo ao valor de FS2D. Foi determinado que o coeficiente de Poisson possui importante influência no FS3D, sendo que o FS3D cresce com o aumento do coeficiente de Poisson. Tal influência varia de acordo com a geometria do problema e com o tratamento dado às tensões cisalhantes cinematicamente inadmissíveis. Finalmente, é apresentada uma análise 3D do caso histórico de Lodalen. Os resultados obtidos indicam que o FS3D no momento da ruptura é ligeiramente superior e se aproxima de 1, caso sejam utilizados os parâmetros de resistência menos favoráveis, determinados pelos estudos originais. Neste caso, os valores de FS2D são consideravelmente inferiores a 1, indicando a potencial superioridade da abordagem 3D.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:18:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Wilson Ferreira Candido.pdf: 2264036 bytes, checksum: d614010b4bb54f817843654b05263106 (MD5) Previous issue date: 2009-09-11 / The alkali-aggregate reaction (AAR) is one of the deterioration processes of concrete that most affects the structures of hydroelectric plants, concrete dams and bridges. In recent years, the efficiency of lithium based compounds to mitigate RAA has been proven in both the prevention and repair of the affected structures. With regards to treatment, the main challenge nowadays is how to ensure the adequate impregnation of concrete with the lithium solution. Given this difficulty, the objective of this research is to investigate in laboratory conditions, the efficiency of various types of treatment, using a product based on lithium nitrate. The treatments sought to prevent or minimize the residual expansion of AAR, in particular the alkali-silica reaction (ASR), already under development in the concrete and mortar. The study was divided into two stages, the first one performed in concrete prisms, from an adaptation of the Brazilian standard NBR 15577-6/2008, and the second stage in mortar bars, from an adaptation of NBR 15577-4/2008. The treatments were performed after the specimens reached a predetermined level of defined expansion: 0.04% for the concretes and 0.18% for the mortars. In the case of the concretes, the treatments were electrochemical lithium impregnation and surface saturation with lithium, in addition to their respective reference procedures (impregnation and surface saturation with water). For the mortars, the situations tested were: vacuum impregnation with lithium, total saturation in lithium, surface saturation in lithium, water immersion and wrapping in plastic film. After each exposure/treatment condition, the specimens returned to the accelerated expansion attack process in order to evaluate the effectiveness of each treatment. The results demonstrated the efficiency of the lithium based composite to mitigate the residual expansion, both in the concretes as well as in the mortars, with a different behavior depending on the conditions used. The treatment that had the best efficiency in the concrete, under the applied experimental conditions, was the surface saturation of lithium, achieving a 90% reduction in the residual values of expansions at the end of the attack (73 days), taking as reference the surface saturation condition with water. The lithium electrochemical impregnation performed was able to mitigate the residual expansions, but only up to the age of 42 days after treatment, at which time the reduction was of 50%. In fact, at 73 days the expansions were similar to those of the untreated sample. All treatments with lithium performed in the mortars were able to mitigate the residual expansions at levels approaching reduction of expansion (about 87%), with the total saturation in lithium the most efficient condition. / A reação álcali-agregado (RAA) é uma das formas de deterioração do concreto que afeta principalmente as estruturas de usinas hidrelétricas, barragens de concreto e pontes. Nos últimos anos, a eficiência dos compostos à base de lítio em mitigar a RAA tem sido comprovada, tanto na prevenção quanto no reparo de estruturas afetadas. O principal desafio atualmente, no que tange ao tratamento, é a maneira de como garantir uma adequada impregnação do concreto com a solução de lítio. Tendo em vista essa dificuldade, o objetivo da presente pesquisa foi investigar, em laboratório, a eficiência de diversos tipos de tratamento, utilizando um produto à base de nitrato de lítio. Buscou-se com os tratamentos combater ou minimizar as expansões residuais da RAA, mais especificamente da reação álcali-sílica (RAS), já iniciada no concreto e argamassa. O estudo foi divido em duas etapas, sendo a primeira realizada em prismas de concreto, a partir de uma adaptação da NBR15577-6/2008, e a segunda etapa em barras de argamassa, a partir de uma adaptação da NBR 15577-4/2008. Os tratamentos foram realizados após os corpos-de-prova atingirem um determinado nível de expansão definido, a saber: 0,04% para os concretos e 0,18% para as argamassas. No caso dos concretos, os tratamentos realizados foram: impregnação eletroquímica de lítio e saturação superficial com lítio, além de suas situações de referência (impregnação e saturação superficial com água). No caso das argamassas, as situações testadas foram: impregnação a vácuo com lítio, saturação total em lítio, saturação superficial em lítio, imersão em água e envolvimento em filme plástico. Após cada condição de exposição/tratamento, os corpos-de-prova retornaram para o processo de ataque acelerado de expansão visando-se avaliar a eficiência de cada tratamento. Os resultados demonstraram a eficiência do composto à base de lítio em mitigar as expansões residuais, tanto nos concretos como nas argamassas, com comportamento diferenciado dependendo das condições empregadas. O tratamento que teve a melhor eficiência em concreto, nas condições empregadas, foi a saturação superficial de lítio, atingindo uma redução de 90% nos valores das expansões residuais, ao final do ataque (73 dias), tomando-se como referência a condição saturação superficial com água. Já a impregnação eletroquímica de lítio realizada foi capaz de mitigar as expansões residuais, mas apenas até a idade de 42 dias pós-tratamento, onde a redução foi da ordem de 50% nesta idade; aos 73 dias as expansões apresentaram-se semelhantes às da amostra não tratada. Todos os tratamentos com lítio realizados nas argamassas foram capazes de mitigar as expansões residuais em níveis próximos de redução das expansões (da ordem de 87%), sendo a saturação total em lítio a condição mais eficiente.