Os ensaios de piezocone são frequentemente utilizados em obras de elevada complexidade e risco geotécnico para a determinação do coeficiente de adensamento de solos argilosos saturados. Contudo, obter o tempo de dissipação de 50% do excesso de poropressão, parâmetro fundamental para estimativa do coeficiente de adensamento, pode demandar demasiado tempo, tornando o ensaio menos atrativo para projetos de engenharia. Ainda, obter a poropressão de equilíbrio pode ser complicada em alguns casos, dificultando a determinação do coeficiente de adensamento através do ensaio de dissipação. Com o motivo de incentivar o uso do ensaio de dissipação para essa finalidade, o presente trabalho tem como objetivo propor uma nova metodologia para a determinação do tempo para dissipação de 50% do excesso de poropressão causado pela cravação do piezocone, fornecendo uma alternativa para a metodologia empregada atualmente, que seja independente da poropressão de equilíbrio e que necessite de menos tempo de ensaio. Para o desenvolvimento da metodologia foi realizada uma campanha de investigação geotécnica no campo experimental de Tubarão-SC. A campanha contou com 10 ensaios de dissipação atingindo valores superiores ou próximos a 70% de dissipação do excesso de poropressão, buscando equalização mais completa da curva de dissipação, a fim de comparar os resultados obtidos através da nova metodologia com os valores obtidos por métodos consagrados na prática de engenharia. Nessa dissertação foram utilizados dois equipamentos, um minipiezocone (MCPTu) de seção de área transversal de 5cm² com medidas de poropressão nas posições u1 e u2 e um piezocone convencional, com seção de área transversal de 10cm² e leitura de poropressão somente na posição u2. Para a validação da metodologia, buscou-se na literatura e junto à Geoforma Engenharia Ltda. (parceira da pesquisa) ensaios de dissipação que tenham atingido elevados graus de dissipação. Valores de coeficiente de adensamento horizontal obtidos pela solução consagrada de Houlsby e Teh (1991) e pela metodologia proposta nesse trabalho foram comparadas e a proposta de metodologia apresentada. / Piezocone tests are frequently employed in high complexity and geotechnical risk construction sites to obtain the coefficient of consolidation of saturated clayey soils. However, the time for 50% dissipation of the excess pore pressure, parameter required for the estimation of the coefficient of consolidation takes too long, rendering the piezocone dissipation test less attractive for engineering projects. Furthermore, in some cases it can be complicated to estimate the equilibrium pore pressure, making difficult to estimate the coefficient of consolidation from the dissipation test. With the goal of encouraging the use of dissipation test for this propose, the present dissertation propose a new methodology for the determination of the time required for 50% dissipation of the excess pore pressure, providing an alternative which is independent of the equilibrium pore pressure and that demands less time in the field. For the development of the methodology proposed by this work, a site investigation campaign was carried out at the Tubarão-SC (Brazil) experimental field. Dissipation tests were performed to degrees of dissipation higher or approximately of 70%, for a more complete equalization of the complete dissipation curve, with the aim of comparing results obtained by the methodology developed in this dissertation and the value obtained from well-established methods. Two equipaments were employed on this dissertation: a mini-piezocone (MCPTu), with a cross area of 5cm² with pore pressure measurement at two locations, u1 and u2 and a standard piezocone, with a cross area of 10cm² and pore pressure measurement at the u2 position. Furthermore, aiming the validation of the proposal methodology, data from dissipation tests available in the literature and provided by Geoforma Engenharia Ltda. (partner on this research) were also used. The coefficient of consolidation was estimated by the well-establish approach and by the methodology proposed on this dissertation, the values were confronted, and recommendations presented.

Os ensaios de piezocone são frequentemente utilizados em obras de elevada complexidade e risco geotécnico para a determinação do coeficiente de adensamento de solos argilosos saturados. Contudo, obter o tempo de dissipação de 50% do excesso de poropressão, parâmetro fundamental para estimativa do coeficiente de adensamento, pode demandar demasiado tempo, tornando o ensaio menos atrativo para projetos de engenharia. Ainda, obter a poropressão de equilíbrio pode ser complicada em alguns casos, dificultando a determinação do coeficiente de adensamento através do ensaio de dissipação. Com o motivo de incentivar o uso do ensaio de dissipação para essa finalidade, o presente trabalho tem como objetivo propor uma nova metodologia para a determinação do tempo para dissipação de 50% do excesso de poropressão causado pela cravação do piezocone, fornecendo uma alternativa para a metodologia empregada atualmente, que seja independente da poropressão de equilíbrio e que necessite de menos tempo de ensaio. Para o desenvolvimento da metodologia foi realizada uma campanha de investigação geotécnica no campo experimental de Tubarão-SC. A campanha contou com 10 ensaios de dissipação atingindo valores superiores ou próximos a 70% de dissipação do excesso de poropressão, buscando equalização mais completa da curva de dissipação, a fim de comparar os resultados obtidos através da nova metodologia com os valores obtidos por métodos consagrados na prática de engenharia. Nessa dissertação foram utilizados dois equipamentos, um minipiezocone (MCPTu) de seção de área transversal de 5cm² com medidas de poropressão nas posições u1 e u2 e um piezocone convencional, com seção de área transversal de 10cm² e leitura de poropressão somente na posição u2. Para a validação da metodologia, buscou-se na literatura e junto à Geoforma Engenharia Ltda. (parceira da pesquisa) ensaios de dissipação que tenham atingido elevados graus de dissipação. Valores de coeficiente de adensamento horizontal obtidos pela solução consagrada de Houlsby e Teh (1991) e pela metodologia proposta nesse trabalho foram comparadas e a proposta de metodologia apresentada. / Piezocone tests are frequently employed in high complexity and geotechnical risk construction sites to obtain the coefficient of consolidation of saturated clayey soils. However, the time for 50% dissipation of the excess pore pressure, parameter required for the estimation of the coefficient of consolidation takes too long, rendering the piezocone dissipation test less attractive for engineering projects. Furthermore, in some cases it can be complicated to estimate the equilibrium pore pressure, making difficult to estimate the coefficient of consolidation from the dissipation test. With the goal of encouraging the use of dissipation test for this propose, the present dissertation propose a new methodology for the determination of the time required for 50% dissipation of the excess pore pressure, providing an alternative which is independent of the equilibrium pore pressure and that demands less time in the field. For the development of the methodology proposed by this work, a site investigation campaign was carried out at the Tubarão-SC (Brazil) experimental field. Dissipation tests were performed to degrees of dissipation higher or approximately of 70%, for a more complete equalization of the complete dissipation curve, with the aim of comparing results obtained by the methodology developed in this dissertation and the value obtained from well-established methods. Two equipaments were employed on this dissertation: a mini-piezocone (MCPTu), with a cross area of 5cm² with pore pressure measurement at two locations, u1 and u2 and a standard piezocone, with a cross area of 10cm² and pore pressure measurement at the u2 position. Furthermore, aiming the validation of the proposal methodology, data from dissipation tests available in the literature and provided by Geoforma Engenharia Ltda. (partner on this research) were also used. The coefficient of consolidation was estimated by the well-establish approach and by the methodology proposed on this dissertation, the values were confronted, and recommendations presented.

Esta dissertação tem por objetivo a obtenção de parâmetros geotécnicos dos solos variegados da Formação São Paulo utilizando ensaios in situ, visando em especial estabelecer correlações entre os parâmetros de histórico de tensões, coeficiente de empuxo em repouso, módulos de deformabilidade e resistência não drenada do solo obtidos através de ensaios com o piezocone e dilatométricos. A realização de ensaios in situ tem como principal vantagem a obtenção de parâmetros do solo no local de projeto, minimizando os efeitos de perturbação de amostras \"indeformadas\", com todas as suas consequências nos ensaios de laboratório. Utilizando dados da expansão da Linha 2 Verde da Companhia do Metropolitano de São Paulo (Metrô-SP) foi possível obter valores da pressão de préadensamento (\'p), razão de sobreadensamento (OCR), coeficiente de empuxo em repouso (K0), módulo de elasticidade tangente inicial (Ei), módulo de cisalhamento tangente inicial (G0), módulo edométrico (M) e resistência ao cisalhamento não drenada (su) para os solos variegados da Formação São Paulo. Esses solos são marcados por intercalações centimétricas a métricas de argilas e areias, constituindo uma característica própria com parâmetros geotécnicos distintos e lençóis empoleirados. Por esse motivo, ainda existem lacunas de conhecimento nos parâmetros de projeto. Para concluir, foi possível validar correlações apropriadas envolvendo os parâmetros: coeficiente de empuxo em repouso, razão de sobreadensamento, módulo de elasticidade tangente inicial, módulo de cisalhamento tangente inicial (G0), resistência não drenada e pressão de pré-adensamento através de resultados de ensaios de campo e laboratório apresentados por outros autores. / The purpose of this research is to obtain geotechnical parameters of the variegated soils from São Paulos Formation through in situ tests (piezocone and dilatometer), aiming in particular to establish correlations between stress history parameters, earth pressure coefficients at rest, deformability modules and undrained strength. The in situ tests have the major advantage of obtaining soil parameters in the project site, minimizing the effects of soil disturbances that may affect the results of laboratory tests. Using data from geotechnical investigation carried out during the basic design of the Green Line expansion for the Metrô SP it was possible to obtain preconsolidation pressure (p), over consolidation ratio (OCR), earth pressure coefficients at rest (K0), Young´s module (Ei), initial shear module (G0), constrained module (M) and undrained shear strength (su) for the variegated soils from São Paulo Formation. These soils are characterized by alternate layers of clays and sands, being the heterogeneity their major characteristic with different geotechnical parameters and also perched water table. For this reason, there are still knowledge gaps in the design parameters. To conclude, it was possible to validate appropriated correlations between preconsolidation pressure (p), earth pressure coefficients at rest (K0), over consolidation ratio (OCR), Young´s module (Ei), shear module (G0), undrained shear strength (su) through field and laboratory testing from others authors.

As campanhas de investigação geotécnica e geoambiental do subsolo utilizam diversos tipos de sondagem e ensaios com objetivo de mapear a distribuição espacial das unidades e definir os parâmetros de projeto específicos para cada tipo de intervenção. A etapa de identificação da distribuição e da constituição dos materiais é comum a grande parte dos projetos e normalmente é conduzida através de sondagens em campo que produzem uma perfilagem pontual e vertical do terreno. Os estudos realizados durante esta pesquisa tiveram como principal objetivo avaliar a influência da história geológica na execução e na interpretação dos ensaios de piezocone para identificação estratigráfica. Os ensaios de piezocone sísmico foram realizados com objetivo de identificar a interface entre solos lateríticos e os não-laterítico. Os ensaios de piezocone de resistividade foram realizados principalmente para avaliação de intrusões de cunhas de águas salinas em aqüíferos sedimentares rasos. Desta forma, foram selecionadas nove áreas localizadas em regiões com diferentes condições geológicas, representativas do território brasileiro. Abrangem sedimentos quaternários das planícies litorâneas, sedimentos cenozóicos de bacias tafrogênicas e solos tropicais desenvolvidos a partir de rochas sedimentares e ígneas da Bacia do Paraná. Os locais foram selecionados em função da disponibilidade de informações adequadas às análises pretendidas. Nos sedimentos os resultados dos ensaios de piezocone foram eficazes na caracterização estratigráfica, classificação dos sedimentos e estimativa de parâmetros de projeto a partir de correlações. Nestes sedimentos, a experiência internacional, adquirida principalmente em sedimentos da América do Norte e Europa, pôde ser utilizada. Os ensaios com piezocone de resistividade foram eficazes em identificar intrusões salinas no aqüífero, contribuindo também para identificação da estratigrafia do perfil. Nestes sedimentos foram observadas relações consistentes entre a história de formação do perfil e as propriedades geotécnicas estimadas a partir da interpretação dos ensaios de piezocone. Já, nos solos tropicais, os processos de intemperísmo produzem transformações no perfil que dificultam a definição da estratigrafia, a classificação dos solos e a estimativa de parâmetros com base em correlações. Em solos tropicais, os ensaios com piezocone de resistividade foram ineficientes na identificação da profundidade do nível d’água e na definição da sequência estratigráfica, provavelmente devido à presença de óxidos de ferro e nível de água profundo. Já, os ensaios de piezocone sísmico foram eficazes para diferenciar os solos de comportamento laterítico dos de comportamento não-laterítico através da relação Go/qc. Conclui-se que o entendimento da história geológica é fundamental na interpretação dos ensaios de piezocone, principalmente na etapa de integração entre ensaios pontuais, para identificação da geometria e variabilidade dos solos. A quantidade de processos ou de variáveis independentes que contribuem para a formação do perfil de solo normalmente aumenta a variabilidade. Neste sentido, ensaios combinados, como o piezocone sísmico, onde vários parâmetros podem ser obtidos em um mesmo ponto, contribuem para minimizar os efeitos da variabilidade na estimativa de parâmetros de projeto / In situ tests for geotechnical and geo-environmental site investigation embraces a variety of soundings and tests to map and define stratigraphic logging and specific design parameters for each kind of job. Stratigraphic logging and soil classification are a common stage to all investigation programs and frequently they are performed throughout logging tests which results in local vertical information. The main objective of this research is to evaluate the influence of geological history in the interpretation of piezocone tests for stratigraphic logging. Seismic piezocone tests were carried out to try to identify difference response between lateritic and non lateritic soils. Resistivity piezocone tests were carried out to evaluate salt-water intrusion within a shallow sedimentary aquifer. In this sense, nine sites with different geologic conditions, representing extensive area from Brazil, were selected and investigated. They include quaternary sediment sequences on the brazilian coast, tafrogenic sedimentary sequences and tropical soils originated from weathering of Paraná basin sedimentary and igneous rocks. Piezocone tests were effective for stratigraphic logging, sediment classification as well as to estimate geotechnical design parameters based on correlations for sedimentary sediments. For these type of soils, the international experience developed for sedimentary soils from North America and Europe can be used. Resistivity piezocone tests were effectively useful to identify salt-water intrusion within a sedimentary aquifer and contributed to refine soil stratigraphy. Consistent relations between geologic history and geotechnical properties were established based on piezocone test results. In the other hand, the weathering process produces profile transformations in the tropical soils and imposes limitations to stratigraphy definition, soil classification and to estimate geotechnical soil parameters based on these correlations. For tropical soils, the resistivity piezocone test was not efficient to identify the groundwater level and to refine stratigraphic logging, probably due to the presence of iron oxides and deep groundwater. The seismic piezocone tests were effective to separate lateritic and non-lateritic soils throughout the relation between maximum shear modulus and poit resistance (Go/qc). It is concluded that the geological information is fundamental for the interpretation of piezocone results, especially to integrate several logging test data, to identify spatial distribution and variability of soil layers. In this sense, combined tests, such as the seismic piezocone, where more than one parameter can be measured at the same location, contribute to minimize variability effects in the estimation of geotechnical soil parameters

Ever since the use of cone penetration testing (CPT) in geotechnical site investigations, efforts have been made to correlate its readings with the components of static axial pile capacity: unit base resistance (qb) and unit shaft resistance (fp). Broadly, the pile capacity analysis from CPT data can be accomplished via two main approaches: rational (or indirect) methods, and direct methods. The rational methods require a two-step approach, whereby CPT data are first used to provide assessments of geoparameters that are further utilized as input values within a selected analytical framework to enable the evaluation of the pile capacity components. In contrast, direct CPT methods use the measured penetrometer readings by scaling relationships or algorithms in a single-step process to obtain fp and qb for full-size piling foundations. The evolution of the CPT from mechanical to electrical to electronic versions and single-channel readings (i.e., measured tip resistance, qc) to the piezocone penetration test (CPTu), that provides three readings of point stress (qt), sleeve friction (fs), and porewater pressure (u1 or u2), has resulted in the concurrent development of multiple CPT-based geotechnical pile design methods. It is noted, however, that current CPT-based methods focus only on an estimate of "axial pile capacity", corresponding to a limiting load or force at full mobilization. A more comprehensive approach is sought herein utilizing the CPT readings towards producing a complete nonlinear load-displacement-capacity (Q-w-Qcap) on axial pile response. In particular, the seismic cone penetration test (SCPT) provides the profile of shear wave velocity (Vs) that determines the fundamental small-strain shear modulus: Gmax = gt?Vs2, where gt = total mass density of soil. With the penetrometer readings useful in assessing foundation capacity, the stiffness Gmax finds application within elastic continuum solutions towards evaluating the load-displacement (Q-w) response. In this study, a concise review of the deep foundation systems is presented, including pile types and characteristics, various arrangements of axial pile load testing in static mode, and interpretations of the load test data. In addition a comprehensive state-of-the-art review of CPT-based rational and direct methods of pile capacity evaluations is compiled. It is recognized that the direct methods offer more convenience in their straightforward approach in estimation of the pile capacity. The piezocone-based UniCone direct method proposed by Eslami and Fellenius (1997) is selected for further refinements, as it utilizes all three CPT readings in its design formulations. Concerning the analysis of pile deformations under axial loading, a brief review covers designs employing empirical formulations, analytical solutions, load-transfer (t-z) methods, numerical simulations, variational approaches, and those using hybrid methods. Specifically, the analytical elastic solution by Randolph and Wroth (1978; 1979) is covered in more detail since it is simple and convenient in application with extended applications to uplift and bidirectional O-cell types of loadings. This elastic approach also serves well in modeling a stacked pile solution for layered soil profiles. The last part of the review covers various shear modulus reduction schemes, since evaluation of the applicable stiffnesses is considered to be the most delicate phase in the nonlinear Q-w response analysis of axially loaded piles. It is identified that the most appropriate scheme applicable to static axial loading of pile foundations is the one that can be derived from the back-analyses of actual load tests within the framework of analytical elastic solution. In order to conduct a comprehensive research study on the axial Q-w-Qcap response of deep foundations from CPT readings, a large database is compiled. This includes 330 case records of pile load tests at 70 sites from 5 continents and 19 different countries of the world, where pile foundations were load tested under top-down compression or top-applied uplift (tension) loading, or both, or by bi-directional Osterberg cell setups. All test sites had been investigated using CPT soundings; in most cases by the preferred SCPTu that provides all four readings from the same sounding: qt, fs, u2, and Vs. In a few cases, sites were subjected to CPT or CPTu and the profiles of shear wave velocities were obtained by other field geophysical techniques, otherwise by empirical estimations. Results of the new correlation efforts are offered to derive coefficients Cse for shaft component and Cte for base component of the axial pile capacity from CPTu data. The UniCone type of soil classification chart is refined by delineating 11 soil sub-zones along with their respective Cse, in contrast to the 5 zones originally proposed. The CPT material index, Ic (Robertson, 2009) is then used to establish direct correlations linking Cse vs. Ic and Cte vs. Ic. Statistical relationships offer continuous functions for estimating the coefficients over a wide range of Ic values, thereby eliminating the need for use of the soil classification chart as well as improving the reliability in the evaluations of fp and qb. The effects of the pile loading direction (compression vs. uplift) and loading rate are also incorporated in the proposed design formulations. New sets of shear stiffness reduction curves are developed from the back-analysis of pile load tests and Gmax profiles obtained from the SCPT data. Alternative functions formats are provided in terms of hyperbolic tangent expressions or exponential curves, developed as normalized shear stiffness (G/Gmax) vs. logarithm of percent pseudo-strain (gp = w/d, where w = pile displacement and d = pile diameter). These charts offer convenience in the axial Q-w analysis of different pile categories within the framework of analytical elastic solution. The results also account for the plasticity characteristics of the soil formations within the database. A stacked pile model for Q-w analysis is presented in which certain adaptations are proposed in the elastic continuum solution. These adaptations enable plotting of separate modulus reduction curves (G/Gmax vs. gp) as function of depth for each layer, and treating pile as a stack of smaller pile segments embedded in a multi-layered soil media. The solution can be used to address the question of progressive failure with depth in a multi-layer soil media that exhibits nonlinear soil stiffness response. Finally, the closed-from analytical elastic pile solution for predicting the Q-w response is decoupled and modified to account for different setup cases and multi-stage loading of bi-directional O-cell tests. The decoupling accounts for separate assessments of the response to axial loading for different segments of pile shaft and different stages of loading, while the modifications include: (1) reduced maximum radius of influence for the upward displacements of the upper shaft segment, and (2) modeling the non-linear ground stiffness from the back-analysis of a well-documented dataset of O-cell load tests.

A tendência atual de desenvolvimento de novos equipamentos geotécnicos combina diferentes técnicas, aliando a robustez do ensaio de cone às informações adicionais de outros ensaios. O cone sísmico constitui-se em exemplo típico adotado internacionalmente. Geofones ou acelerômetros podem ser incorporados ao fuste do cone para medida de velocidade de propagação de ondas de compressão e cisalhamento. O cone possibilita uma estimativa da resistência ao cisalhamento de materiais geotécnicos, enquanto as medias sísmicas permitem medir o módulo cisalhante a pequenas deformações. A combinação de valores de resistência e deformabilidade, expressa através da razão entre Go/qc, pode representar uma alternativa importante na caracterização de solos. Nesta dissertação o cone sísmico foi projetado, construído, calibrado e testado no depósito argiloso do Aeroporto Internacional Salgado Filho em Porto Alegre. O equipamento é composto de um módulo onde são acondicionados dois sensores (geofones), distantes de 1,0 m, para a captação das ondas de cisalhamento. Os sinais são captados e enviados para um pré-amplificador com filtro, acondicionado no módulo sísmico, sendo posteriormente conduzidos para um segundo amplificador cuja taxa de amplificação pode ser regulada. O sinal adquirido é armazenado em um computador para análise posterior O ensaio de cone sísmico consiste basicamente na geração de uma onda de cisalhamento na superfície do solo e seu armazenamento com o sistema de aquisição de sinais. A determinação do módulo de cisalhamento é feita através da teoria da elasticidade, medindo-se os tempos de chegada da onda de cisalhamento em cada geofone e calculando-se a velocidade de percurso da onda entre os dois sensores. O trabalho contempla o desenvolvimento do cone sísmico, montagem, calibração e aplicação na Área do Aeroporto Internacional Salgado Filho. Os resultados obtidos são comparados a resultados de ensaios de cross-hole existentes no referido local.

Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-01-19T15:47:09Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_AvaliaçãoComportamentoGeotécnico.pdf: 12088108 bytes, checksum: 6bb71967bf9c24f0c34a349f51085da3 (MD5) / Approved for entry into archive by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-01-19T18:07:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_AvaliaçãoComportamentoGeotécnico.pdf: 12088108 bytes, checksum: 6bb71967bf9c24f0c34a349f51085da3 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-20T15:24:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_AvaliaçãoComportamentoGeotécnico.pdf: 12088108 bytes, checksum: 6bb71967bf9c24f0c34a349f51085da3 (MD5) Previous issue date: 2004 / A mineração constitui a atividade industrial com maior potencial de degradação e agressão ao meio ambiente. Os riscos associados à eventual ruptura das barragens de contenção dos rejeitos de mineração representam uma grande preocupação dos órgãos governamentais e privados, pelos graves prejuízos econômicos, ambientais e humanos relacionados a estas possíveis ocorrências. Nesse sentido, o conhecimento do comportamento geotécnico dos rejeitos constitui um elemento fundamental para garantia de segurança e estabilidade das barragens de rejeitos, principalmente nas estruturas de contenção alteadas para montante com a utilização dos próprios rejeitos granulares através da técnica do aterro hidráulico. Assim, diversas metodologias de laboratório têm sido desenvolvidas em todo o mundo avaliando a influência do teor e da composição mineralógica do minério lavrado, dos processos de beneficiamento, das formas de descarga da polpa e da segregação hidráulica na magnitude dos parâmetros geotécnicos dos rejeitos de minério de ferro. Entretanto, a composição majoritariamente granular dos rejeitos e as conseqüentes dificuldades associadas ao processo de coleta de amostras indeformadas motivaram a utilização de ensaios de campo para avaliação do comportamento geotécnico de barragens de rejeitos de minério de ferro. Neste contexto, a proposta desta dissertação consistiu na implementação de um programa de investigação geotécnica de barragens de rejeitos de minério de ferro do Quadrilátero Ferrífero através da execução de ensaios de piezocone (CPTU). Estas análises tiveram por finalidade avaliar a composição e a distribuição granulométrica dos rejeitos ao longo da profundidade e a determinação dos parâmetros de resistência e das condições de fluxo dos depósitos de rejeitos. _______________________________________________________________________________ / ABSTRACT: Mining activities offer great potential for environmental impact and degradation. Risk of failure on tailings dams is concern of governments as well as private companies for their economic and environmental damages and also the lives that could be lost in such events. So, the geotechnical knowledge about the mining tailings is specially important for the safety and stability of such structures. Particularly the ones which are built via the hydraulic fill technique using the iron waste produced in the ore concentration process deserves much attention. Many methods have been developed in laboratories worldwide so as to evaluate the influence on the geotechnical parameters of the ore mineralogical composition, its concentration process, the pulp disposal method and the hydraulic segregation. However, the tailings, which are essentially granular in their grain-size distribution, has imposed problems for collecting undistuberd samples, which motivates field tests for evaluating the geotechnical behavior of iron ore tailings dams. The main purpose of this Dissertation was to carry out a geotechnical field test program on some tailings damns in the iron mining region known as “Quadrilátero Ferrífero”, Brazil, using the cone penetration techniques (CPTU). The tests aimed at evaluating the composition and grain-size distribution of the tailings at different depths and also the estimation of their strength parameters and flow conditions.

A tendência atual de desenvolvimento de novos equipamentos geotécnicos combina diferentes técnicas, aliando a robustez do ensaio de cone às informações adicionais de outros ensaios. O cone sísmico constitui-se em exemplo típico adotado internacionalmente. Geofones ou acelerômetros podem ser incorporados ao fuste do cone para medida de velocidade de propagação de ondas de compressão e cisalhamento. O cone possibilita uma estimativa da resistência ao cisalhamento de materiais geotécnicos, enquanto as medias sísmicas permitem medir o módulo cisalhante a pequenas deformações. A combinação de valores de resistência e deformabilidade, expressa através da razão entre Go/qc, pode representar uma alternativa importante na caracterização de solos. Nesta dissertação o cone sísmico foi projetado, construído, calibrado e testado no depósito argiloso do Aeroporto Internacional Salgado Filho em Porto Alegre. O equipamento é composto de um módulo onde são acondicionados dois sensores (geofones), distantes de 1,0 m, para a captação das ondas de cisalhamento. Os sinais são captados e enviados para um pré-amplificador com filtro, acondicionado no módulo sísmico, sendo posteriormente conduzidos para um segundo amplificador cuja taxa de amplificação pode ser regulada. O sinal adquirido é armazenado em um computador para análise posterior O ensaio de cone sísmico consiste basicamente na geração de uma onda de cisalhamento na superfície do solo e seu armazenamento com o sistema de aquisição de sinais. A determinação do módulo de cisalhamento é feita através da teoria da elasticidade, medindo-se os tempos de chegada da onda de cisalhamento em cada geofone e calculando-se a velocidade de percurso da onda entre os dois sensores. O trabalho contempla o desenvolvimento do cone sísmico, montagem, calibração e aplicação na Área do Aeroporto Internacional Salgado Filho. Os resultados obtidos são comparados a resultados de ensaios de cross-hole existentes no referido local.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004-03-02Bitstream added on 2014-06-13T19:39:51Z : No. of bitstreams: 1 bolinellijunior_hl_me_bauru.pdf: 4657802 bytes, checksum: 8b34e570152ff041f64cf1a25144ddeb (MD5) / Vat - Engenharia e Comercio Ltda / Com o aumento de projetos, nos últimos anos, que envolvem problemas ambientais, a utilização de métodos tradicionais de investigação não tem sido suficientes para atender a todos os requisitos necessários, tanta para a escolha de uma área para a disposição adequada de resíduos industriais, bem como avaliar o passivo de áreas já utilizadas para este fim. Técnicas modernas de investigação, com destaque para a tecnologia de piezodone (CPTU), tem sido muito utilizadas em países desenvolvidos e no Brasil quase não tem sido empregada para este fim. Objetivou-se, neste trabalho, avaliar as vantagens e limitações do piezocone de resistividade (RCPTU) para a investigação de áreas onde ocorrem solos... / In the last years, as the number of projects which involve environmental problems increases, the usage of traditional investigation methods has not been enough to attend all necessary requirements, both to the appropriate area selection to arrange the industrial waste, and to evaluate the passive of areas already used for this purpose. Modern investigation techniques, highlighting the piezocone technology (CPTU), have been largely used in developed countries and, in Brazil, it almost has not been used. The major goal of this dissertation is to evaluate the advantages and limitations of the resistivity piezocone (RCPTU) to investigate areas where tropical soils occur: a sanitary... (Complete abstract click electronic access below)

A tendência atual de desenvolvimento de novos equipamentos geotécnicos combina diferentes técnicas, aliando a robustez do ensaio de cone às informações adicionais de outros ensaios. O cone sísmico constitui-se em exemplo típico adotado internacionalmente. Geofones ou acelerômetros podem ser incorporados ao fuste do cone para medida de velocidade de propagação de ondas de compressão e cisalhamento. O cone possibilita uma estimativa da resistência ao cisalhamento de materiais geotécnicos, enquanto as medias sísmicas permitem medir o módulo cisalhante a pequenas deformações. A combinação de valores de resistência e deformabilidade, expressa através da razão entre Go/qc, pode representar uma alternativa importante na caracterização de solos. Nesta dissertação o cone sísmico foi projetado, construído, calibrado e testado no depósito argiloso do Aeroporto Internacional Salgado Filho em Porto Alegre. O equipamento é composto de um módulo onde são acondicionados dois sensores (geofones), distantes de 1,0 m, para a captação das ondas de cisalhamento. Os sinais são captados e enviados para um pré-amplificador com filtro, acondicionado no módulo sísmico, sendo posteriormente conduzidos para um segundo amplificador cuja taxa de amplificação pode ser regulada. O sinal adquirido é armazenado em um computador para análise posterior O ensaio de cone sísmico consiste basicamente na geração de uma onda de cisalhamento na superfície do solo e seu armazenamento com o sistema de aquisição de sinais. A determinação do módulo de cisalhamento é feita através da teoria da elasticidade, medindo-se os tempos de chegada da onda de cisalhamento em cada geofone e calculando-se a velocidade de percurso da onda entre os dois sensores. O trabalho contempla o desenvolvimento do cone sísmico, montagem, calibração e aplicação na Área do Aeroporto Internacional Salgado Filho. Os resultados obtidos são comparados a resultados de ensaios de cross-hole existentes no referido local.