Não são raros os casos onde os locais escolhidos para a implantação de determinadas obras não apresentam condições adequadas ou desejadas do ponto de vista geotécnico. Diversas metodologias foram criadas para enfrentar tal problema, seja por substituição de material, realocação da obra, uso de soluções estruturais, melhoria do material, etc. A melhoria de solos utilizando repetições de queda livre de um peso a determinada altura com o intuito de compactar o solo é uma das técnicas mais básicas e antigas que se tem relato. Esse procedimento, quando utilizadas grandes massas e alturas, é conhecido como Compactação Dinâmica. O estudo dessa prática no Brasil é extremamente raro, visto que não é atualmente praticada, apesar da sua ampla utilização mundial. A fim de se conhecer e estudar o comportamento, em termos de resistência e condutividade hidráulica, de solo residual do Estado do Rio Grande do Sul (RS) quando utilizada a Compactação Dinâmica, foi proposto um estudo, em escala real, com o objetivo de avaliar as possíveis melhorias no campo experimental da Universidade de Passo Fundo, na cidade de Passo Fundo – RS. O solo encontrado na região de Passo Fundo possui características interessantes para o estudo da compactação dinâmica, como alto teor de argila, altos índices de vazios e leve cimentação natural. No presente trabalho, foi realizada a compactação dinâmica de campo com massas de 5,5 t e 10,0 t, com alturas de queda de 1,5 a 3,0 m. Nos cinco ensaios realizados, foram feitas medidas do afundamento após cada golpe, bem como coletadas amostras do fundo das crateras. A profundidade estimada de melhoria abaixo do fundo da cratera, de acordo com o modelo de densificação indicado, é de cerca de 3,30 m. Nos ensaios de laboratório realizados nas amostras indeformadas coletadas (natural e pós-compactação), percebeu-se uma redução de duas ordens de grandeza na condutividade hidráulica, passando de 10-5 para 10-7 m/s. Nos ensaios triaxiais, verificou-se aumento da resistência, com ângulo de atrito passando de 26,6o para 35,3o, sem alteração do intercepto coesivo (aproximadamente 14 kPa). Por fim, realizados ensaios oedométricos, pode-se notar que a tensão de plastificação aumentou de 70 para 300 kPa, com mudança significativa do comportamento do material. / Are not rare the situations where the site chosen to build structures does not present good geotechnical soil conditions. Many techniques have been created to deal with this issue, replacing the original soil, change the site, using structural solutions, improving the existing soil, etc. Improving the existing soil using a free falling weight dropped at determined height with the objective to densify the soils is one of the oldest and basic techniques known. Such procedure, when using really heavy masses and high dropping elevations is called Dynamic Compaction (also called Heavy Tamping). The study of this technique in Brazil is extremely rare, since it is not used in the current practice, although it has wide use in the world. With the objective of understanding and studying the behavior, in terms of resistance and permeability, of a residual soil of Passo Fundo (RS) when compacted using Dynamic Compaction, a field and laboratory investigation was proposed. An experimental field, located in the city of Passo Fundo (RS) was the site chosen to execute the proposed study. The soil founded there has some interesting characteristics to the dynamic compaction study, such as high content of clay, a high void ratio and a bonded structure. In the present study, the Dynamic Compaction was executed using steel blocks with 5,5 and 10,0 t. The dropping heights used were 1.5 and 3.0 meters. In the 5 points where the technique was tested, measurements of the displacements where made after each drop of the mass. Undisturbed samples were collected in the bottom of the crater after finished the compaction. The depth of the densified soil, below the crater was estimated at about 3,30 m. According to laboratory tests, a strong reduction of the permeability was observed, from 10-5 to 10-7 m/s. In the triaxials test, the soil showed an increase in strength. The friction angle changed from 26.6º to 35.5º, while the cohesion intercept did not change (approximately 14 kPa). According to oedometric tests, the plastification pressure increased from 70 to 300 kPa, with a change in the behavior of the material.

[pt] O solo grampeado ou solo pregado é uma técnica em que o reforço do maciço é obtido através da inclusão de elementos resistentes à tração, esforços cortantes e momentos de flexão. São apresentados a caracterização, instrumentação e monitoramento de uma escavação grampeada em uma encosta na cidade de Niterói (RJ). O talude possui altura superior a 30m em solo residual de gnaisse. A caracterização geotécnica compreendeu as fases de campo e laboratório. Para a caracterização de campo foram utilizados os dados de sondagens a percussão, mapeamento geológico- geotécnico e ensaios de arrancamento. No programa de vestigações de laboratório foram realizados ensaios com o objetivo obter parâmetros dos solos necessários ao estudo do desempenho da obra em solo grampeado. A instrumentação projetada foi composta por tell tales, inclinômetros e grampos instrumentados com strain gages. As informações relativas ao monitoramento demonstram que os tell tales comportam-se qualitativamente equivalente aos inclinômetos. Os grampos instrumentados permitiram o acompanhamento das cargas ao longo do processo de escavação. Adicionalmente foram realizadas simulações numéricas em termos de equilíbrio limite, que permitiram avaliar o fator da segurança da escavação ao longo da obra, e tensão deformação que reproduziram os deslocamentos na encosta e cargas nos grampos com erro em torno de 25%. O conhecimento do comportamento de um maciço de solo grampeado é fundamental para o aprimoramento das técnicas de projeto e execução de solo grampeado. / [en] Soil Nailing is a technique where the slope stability is gotten through traction resistant elements (nails). This research shows the characterization,instrumentation and monitoring of a high wall soil nailed excavation in Niterói (RIO DE JANEIRO). The slope heights more than 30m and the soil was characterized as residual gneiss. The geotechnical caracterization was divided into field and laboratory phases. The field data used was SPT test, geotechnical mapping and pull-out tests. The laboratory tests were selected to inquiry parameters to evaluate the behavior of a soil nailed wall. The designed instrumentation was composed of tell tales, inclinometers and nails with strain gauges. The comparative analyses show that the results obtaneid through tell tales are similar to those obtanied by the inclinometers. The instrumented nails had allowed to monitoring the development of loads during the soil excavation. Additionally, numerical simulations had been carried out to evaluate the safety factor during the excavation, and to predict displacements and loads in the nails with an error around 25%. The knowledge of the behavior of soil nailed excavation is essential for the desing and improvement of this technique.

[pt] A utilização de inclusões passivas para reforços de solos, comumente conhecida como solo grampeado, vem tendo aceitação crescente no meio geotécnico, em especial no sudeste do Brasil. Porém, esta técnica carece de estudos mais detalhados, em particular sobre a resistência ao arrancamento [qs] e sobre a influência de parâmetros tais como o tempo de cura da calda de cimento, o número de injeções, a lavagem do furo e o tipo de solo. Assim, nesta pesquisa, estudou-se o comportamento tensão- deformação-resistência de grampos sob solicitação de arrancamento, em função do método de instalação. Foram considerados grampos com e sem pré- lavagem do furo, com uma ou duas injeções de nata de cimento, com três ou dez dias de cura. Os grampos foram executados em solo residual (maduro ou jovem) e em rocha alterada de gnaisse na cidade de Niterói, RJ. Esta pesquisa apresenta uma metodologia de instrumentação de grampos. O monitoramento das deformações dos strain gages distribuídos ao longo do comprimento dos grampos forneceu ferramentas para se analisar os mecanismos de distribuição de carga e deformação dos grampos. Esta pesquisa propõe ainda uma metodologia a ser adotada em ensaios de arrancamento de grampos, enfocando-se os detalhes executivos. Alguns dos grampos ensaiados foram exumados e os resultados são apresentados, destacando-se os aspectos da superfície de arrancamento, a uniformidade do diâmetro, a presença de fissuras no grampo, e a litologia dos materiais encontrados ao longo do comprimento do grampo. Uma das principais conclusões é a de que o arrancamento de grampos re-injetados (bainha + 1 injeção) executados em solo residual maduro forneceu resistência ao arrancamento em média 37% superior à do grampo com 1 injeção (bainha). / [en] The use of passive inclusions for soil reinforcement, commonly known as soil nail, has experienced an increasing acceptance in the geothecnical projects, especially in the southeast of Brazil. However, this technique still lacks more detailed studies regarding the influence of different installation methods on the pullout resistance [qs]. This research was focused on the study of stress-strainstrength behavior of nails under pullout loading, under different installation procedures. A comprehensive series of pullout tests was carried out on nails installed in holes with and without pre-washing procedures, with one or two consecutive pre-injection steps os cement mortar and with curing time of three or ten days. Test nails were installed in residual gneissic soils with different degrees of weathering along a profile in the same slope in the city of Niterói, Brazil. This methodology developed for the instrumentation of test nails is described in detail. Several strain gages were installed on the nails, for monitoring the strain distribution along the length of the nails. Some of the tested nails were exhumed and observed in detail. This investigation reveals the aspects of the soil-nail interface, with special attention to the uniformity in diameter to the presence of fissures along the nail, and the litology of materials found along the length of the nail. One of the main findings of this experimental investigation is that the re-injection of nails in residual soil resulted in an average increase of 37% of the pullout resistance qs as compared to usual nails with no re-injection procedures. This research concludes with a proposal for a standard methodology to be adopted in nail´s pullout tests.

Foram estudados cinco casos históricos de escorregamentos ocorridos na cidade de Salvador - Bahia, através do levantamento e tratamento dos dados preexistentes. Também foram realizados ensaios complementares através da instrumentação em campo com tensiômetros e ensaios de laboratório. A retroanálise, objetivo central desse trabalho foi realizada a partir das geometrias de cada uma das encostas, antes e após a ruptura resultando na definição dos possíveis parâmetros médios de resistência ao cisalhamento. Secundariamente foram realizadas análises de estabilidade convencional para a avaliação dos fatores de segurança de cada encosta, com os parâmetros de resistência na condição não saturada e saturada. Por fim foram efetuadas simulações numéricas que visavam reproduzir as condições que levaram à ruptura da encosta do Alto do Bom Viver, baseado nos conceitos da mecânica dos solos não saturados. Os resultados mostram que a maioria dos escorregamentos estudados, ocorre no horizonte do solo residual maduro, onde o valor de ângulo de atrito médio é 34º, condizente com as superfícies de rupturas pouco profundas observadas em campo. As análises paramétricas sugerem que o mecanismo de ruptura mais provável esteja relacionado à diminuição da coesão aparente do solo em virtude da diminuição da sucção. / Five historical cases of landslides in the city of Salvador, Bahia, were studied through the survey and treatment of the preexistent data. Complementary experiments were accomplished through the instrumentation field using tensiometers and laboratory testing. The back-analysis, main objective of this research, was accomplished through the geometries of each slope, before and after the rupture, resulting in the definition of the possible medium parameters of resistance to shear. Secondary, analysis of the conventional stability to the evaluation of safety factors of each slope was accomplished, with the parameters of resistance in the unsaturated and saturated condition. At last, numerical simulations were done, aiming at reproducing the conditions which led to the rupture of the slope of Alto do Bom Viver, based on the concepts of mechanics of non saturated soil. The results demonstrated that the majority of the slips studied occur in the horizon of the mature residual soil, where the value of the angle of the medium attrition is of 34 degrees, suitable with the surface of little deep ruptures observed in the field. The parametric analysis suggests that the most probable mechanism of rupture is related to the decrease of the apparent cohesion of the soil due to the decrease of suction.

Fundações profundas, quando solicitadas ao carregamento lateral, são regidas por três critérios de projeto: resistência última do solo, carga última do elemento estrutural e deflexão máxima. Esses critérios atuam em conjunto e é necessário que sejam analisados dessa forma, visto que a falha de um deles é capaz de acarretar o colapso de todo sistema. No que tange à resistência do solo, metodologias de capacidade de carga existentes traduzem o comportamento de solos granulares e coesivos. Dada a particularidade da atuação de solos residuais na mecânica dos solos, não há uma metodologia abrangente para estacas sujeitas a solicitação de carregamento lateral nesse tipo de solo, o qual apresenta comportamento intermediário e estrutura levemente cimentada. Em vista disso, o presente trabalho propõe um método de estimativa de capacidade de carga para estacas carregadas horizontalmente, quando inseridas em solo residual e em casos em que as mesmas apresentam topo locado em superfície de solo tratado. Dessa forma, dados de provas de carga lateral pré-existentes e ensaios de laboratório executados ao longo da pesquisa serviram como base para a proposição do método, fundamentado no comportamento do material quando solicitado ao carregamento lateral Ensaios de resistência à compressão simples, compressão oedométrica, compressão isotrópica e ensaios triaxiais com medidas de módulo cisalhante demonstram que há um ponto em que se dá a quebra da estrutura cimentada do solo, passando o mesmo a se apresentar num arranjo desestruturado, refletido em maiores deformações. Uma relação linear é capaz de equacionar a capacidade de carga, tanto para estacas inseridas em solo residual quanto para estacas executadas em solo com camada superficial melhorada. Essa relação é estabelecida entre a carga de ruptura das estacas ensaiadas e a área de solo adjacente à mesma, mobilizada pelo carregamento. Os resultados demonstram que a capacidade de carga das estacas estudadas é regida pela tensão de plastificação do material. O equacionamento proposto possibilita a obtenção da carga de ruptura com base em ensaios simples e de fácil execução, tal como o ensaio de resistência à compressão simples que estabelece relação direta com a tensão de plastificação do solo estudado. / Deep foundations, when requested to lateral loading, are governed by three design criteria: ultimate soil strength, piles’ ultimate load, and maximum deflection. These criteria act together and must be analyzed in this way, since the failure of one of them is capable of causing the collapse of the entire system. Regarding soil resistance, the current bearing capacity methodologies describe the behavior of granular and cohesive soils. Given the particular behavior of the residual soils in the soil mechanics, there is no comprehensive methodology for piles subject to lateral loads and inserted in this soil type, which presents an intermediate behavior and a lightly cemented structure. Thus, the present work proposes an estimated bearing capacity for crosswise loaded piles, when inserted in residual soil and in soil with the top layer cemented. So, data from preexisting lateral loading tests and laboratory tests, performed during the research, served as a basis for the proposition of the method, based on the behavior of the material when requested to lateral loading Unconfined compression tests, oedometer consolidation tests, isotropic compression, and triaxial tests with measures of shear modulus demonstrate that there is a point where the soil's cemented structure breaks down, presenting itself in a destructured arrangement, reflected by larger strains. A linear relationship is capable of equating the bearing capacity for both, piles inserted in residual soil and piles carried out in soil with improved surface layer. This relationship is established between the rupture load of the piles tested and the area of soil adjacent to it mobilized by the loading. The results shows that the piles' bearing capacity is governed by the yield stress of the material. The proposed equation makes it possible to obtain the rupture load based on simple and easy tests, such as the unconfined compression test that establishes a direct relationship with the yield stress of the studied soil.

A compactação de solos em climas com elevada concentração de precipitação apresenta dificuldade que afetam o cronograma físico e financeiro das obras. A execução de aterros com teor de umidade elevado gera solos com grau de saturação elevado que, por sua vez, induz poropressões indesejáveis durante a construção. Assim, o solo é, em geral, compactado no entorno do teor de umidade ótimo (+/- 3%) e densidade seca máxima (GC de 95% a 105%). No entanto, é possível avaliar o solo de modo a possibilitar a compactação acima do teor de umidade ótimo. Estes aterros são chamados aterros úmidos. Os poucos estudos realizados nestas condições encontraram como uma das dificuldades a ausência da medição da sucção durante os ensaios. A medição da sucção logo após a compactação utilizando-se o tensiômetro de alta capacidade (TAC) possibilitou estudos sobre o desenvolvimento da poropressão de água com o carregamento. Utilizando de ensaios triaxiais de umidade constante (CW) e com o uso do TAC é possível se obter as informações importantes para a execução de aterros úmidos. O presente trabalho estuda experimentalmente o comportamento de um solo residual de gnaisse compactado na umidade ótima e em duas condições de compactação acima do teor de umidade ótimo. São realizados ensaios na condição saturada (ensaios CIU) e não saturada (ensaios CW) com medição direta de sucção com o tensiômetro de alta capacidade. O trabalho apresenta um estudo do comportamento dos solos compactados no estado quasi-saturado e avalia os seguintes aspectos: Efeito da técnica da contrapressão para saturação no comportamento mecânico do solo, desenvolvimento da sucção após a compactação e durante ensaios de resistência, correlação entre a curva de retenção de água e o comportamento mecânico do solo, aplicação das equações de Bishop (1959) e Fredlund et al. (1978), procedimento para determinação da superfície de ruptura. O trabalho conclui que o solo residual estudado permite a construção de aterros úmidos sem o desenvolvimento de poropressões de água indesejáveis. Conclui-se ainda que com o uso do TAC associado a ensaios triaxiais CW é possível a obtenção da envoltória de ruptura na condição não saturada de forma simples. / The compaction of soils in climates with high concentration of rainfall has created problems that affect the physical and financial schedule of works. Embankments constructed with soils having high water content generate high degree of saturation, which, in turn, induces undesirable pore water pressures during construction. In general, the soil is compacted in the vicinity of the optimum water content (+/-3 %) and maximum dry density (DC 95% to 105 %). However, it is possible to evaluate the soil behaviour to enable compaction above the optimum moisture content. These embankments are called \"wet landfills\". The few studies carried out in these conditions found difficulties in the measuring of the suction during tests. The measurement of suction immediately after compaction using a high-capacity tensiometer (HCT) allowed studies on the development of the pore-water pressure during loading. Using constant water content triaxial test (CW) and the HCT, it is possible to obtain necessary information to construct a \"wet landfills\". This work experimentally investigate the behaviour of a residual soil of gneiss compacted at three conditions above the optimum moisture content. Tests are performed in the saturated (CIU tests) and unsaturated (CW trials) conditions with direct measurement of suction using a high-capacity tensiometer. The study evaluated the behaviour of a compacted soils in quasi-saturated state and investigating the following aspects: Effect of back-pressure technique for saturation on mechanical behaviour of the soil, development of suction after compaction and during shear tests, correlation between the soil water retention curve and the mechanical behaviour of the soil, evaluation of the use of the equations suggested by Bishop (1959) and Fredlund et al. (1978) for determining the failure surface. The work concludes that the use of the residual soil studied allows the construction of wet landfills without undesirable positive pore-water pressure. In addition, the research concludes that using the high-capacity tensiometer associated with CW triaxial tests is possible to obtain the failure envelope in unsaturated condition in a simple way.

O município de Caxias do Sul está inserido em um importante contexto geológico-geotécnico do estado do Rio Grande do Sul e, em sua área urbana, são observados vários acidentes de ordem geotécnica. O conhecimento dos solos e das rochas que constituem os perfis da área urbana carece de uma caracterização mecânica que, diante de qualquer acidente geotécnico, possa servir como ponto de partida para a solução de tal evento. Esta dissertação apresenta um estudo a respeito do comportamento mecânico de um solo residual de Dacito Canyon encontrado na área urbana do município de Caxias do Sul – RS. Foram realizados ensaios de cisalhamento direto e compressão triaxial com corpos de prova indeformados e reconstituídos e também foram executados um ensaio edométrico com um corpo de prova remoldado com a umidade próxima ao limite de liquidez. Os resultados obtidos com a realização dos ensaios mostraram que o material possui uma forte influência da estrutura do solo que foi especialmente evidenciada nos resultados dos ensaios de cisalhamento Foi possível estabelecer, com base em ensaios remoldados, uma curva NCL coerente com os parâmetros N da ordem de 2,1452 e e λ similar a 0,135. Entretanto não foi possível a definição de uma CSL pelo fato do material apresentar uma forte estrutura e os ensaios em amostras remoldadas e indeformadas não indicaram uma estabilização dos índices de vazios finais. O comportamento mecânico dos ensaios indeformados varia de acordo com o nível de deformação e de acordo com os ensaios. Nos ensaios de cisalhamento direto houve uma redução da coesão (de 50kPa para ~24kPa) e aumento do ângulo de atrito com as deformações (de 23 para 24 graus). Com a remoldagem esta tendência aumentou (o ângulo de atrito alcançou 28,5 graus). Já no ensaios triaxiais, o ângulo de atrito se manteve em torno de 29-30 graus e a coesão reduziu de 26kPa para 15kPa para grandes deformações. / The municipality of Caxias do Sul is part of an important geological-geotechnical context in the state of Rio Grande do Sul and several geotechnical accidents have been observed in its urban area. The knowledge of the soils and rocks that make up the profiles of the urban area lacks a mechanical characterization which, in the face of any geotechnical accident, can serve as a starting point for the solution of such an event. This dissertation presents a study about the mechanical behavior of a residual soil of Dacito Canyon found in the urban area of the city of Caxias do Sul - RS. Direct shear and triaxial compression tests were carried out with undisturbed and reconstituted test specimens and an edometric test carried out with a test specimen remolded with humidity close to the liquidity limit. The results obtained with the tests showed that the material has a strong influence of the soil structure that was specially evidenced in the results of the shear tests It was possible to establish on the basis of remolded tests an NCL curve coherent, with the N parameter of the order of 2.1452 and λ similar to 0.135. However, it was not possible to define a CSL because the material had a strong structure and the tests on remolded and undisturbed samples did not indicate a stabilization of the final void ratios. The mechanical behavior of the undeformed tests varied according to the level of deformation and according to the test type. In the direct shear tests there was a reduction of cohesion (from 50kPa to ~ 24kPa) and an increase in the angle of friction with the deformations (from 23 to 24 degrees). In tests with the remolded soil this trend increased (the angle of friction reached 28.5 degrees). In the triaxial tests on undisturbed specimens the friction angle remained around 29-30 degrees, similar to peak, and the cohesion reduced from 26kPa to 15kPa for large deformations.

A compactação de solos em climas com elevada concentração de precipitação apresenta dificuldade que afetam o cronograma físico e financeiro das obras. A execução de aterros com teor de umidade elevado gera solos com grau de saturação elevado que, por sua vez, induz poropressões indesejáveis durante a construção. Assim, o solo é, em geral, compactado no entorno do teor de umidade ótimo (+/- 3%) e densidade seca máxima (GC de 95% a 105%). No entanto, é possível avaliar o solo de modo a possibilitar a compactação acima do teor de umidade ótimo. Estes aterros são chamados aterros úmidos. Os poucos estudos realizados nestas condições encontraram como uma das dificuldades a ausência da medição da sucção durante os ensaios. A medição da sucção logo após a compactação utilizando-se o tensiômetro de alta capacidade (TAC) possibilitou estudos sobre o desenvolvimento da poropressão de água com o carregamento. Utilizando de ensaios triaxiais de umidade constante (CW) e com o uso do TAC é possível se obter as informações importantes para a execução de aterros úmidos. O presente trabalho estuda experimentalmente o comportamento de um solo residual de gnaisse compactado na umidade ótima e em duas condições de compactação acima do teor de umidade ótimo. São realizados ensaios na condição saturada (ensaios CIU) e não saturada (ensaios CW) com medição direta de sucção com o tensiômetro de alta capacidade. O trabalho apresenta um estudo do comportamento dos solos compactados no estado quasi-saturado e avalia os seguintes aspectos: Efeito da técnica da contrapressão para saturação no comportamento mecânico do solo, desenvolvimento da sucção após a compactação e durante ensaios de resistência, correlação entre a curva de retenção de água e o comportamento mecânico do solo, aplicação das equações de Bishop (1959) e Fredlund et al. (1978), procedimento para determinação da superfície de ruptura. O trabalho conclui que o solo residual estudado permite a construção de aterros úmidos sem o desenvolvimento de poropressões de água indesejáveis. Conclui-se ainda que com o uso do TAC associado a ensaios triaxiais CW é possível a obtenção da envoltória de ruptura na condição não saturada de forma simples. / The compaction of soils in climates with high concentration of rainfall has created problems that affect the physical and financial schedule of works. Embankments constructed with soils having high water content generate high degree of saturation, which, in turn, induces undesirable pore water pressures during construction. In general, the soil is compacted in the vicinity of the optimum water content (+/-3 %) and maximum dry density (DC 95% to 105 %). However, it is possible to evaluate the soil behaviour to enable compaction above the optimum moisture content. These embankments are called \"wet landfills\". The few studies carried out in these conditions found difficulties in the measuring of the suction during tests. The measurement of suction immediately after compaction using a high-capacity tensiometer (HCT) allowed studies on the development of the pore-water pressure during loading. Using constant water content triaxial test (CW) and the HCT, it is possible to obtain necessary information to construct a \"wet landfills\". This work experimentally investigate the behaviour of a residual soil of gneiss compacted at three conditions above the optimum moisture content. Tests are performed in the saturated (CIU tests) and unsaturated (CW trials) conditions with direct measurement of suction using a high-capacity tensiometer. The study evaluated the behaviour of a compacted soils in quasi-saturated state and investigating the following aspects: Effect of back-pressure technique for saturation on mechanical behaviour of the soil, development of suction after compaction and during shear tests, correlation between the soil water retention curve and the mechanical behaviour of the soil, evaluation of the use of the equations suggested by Bishop (1959) and Fredlund et al. (1978) for determining the failure surface. The work concludes that the use of the residual soil studied allows the construction of wet landfills without undesirable positive pore-water pressure. In addition, the research concludes that using the high-capacity tensiometer associated with CW triaxial tests is possible to obtain the failure envelope in unsaturated condition in a simple way.

Fundações profundas, quando solicitadas ao carregamento lateral, são regidas por três critérios de projeto: resistência última do solo, carga última do elemento estrutural e deflexão máxima. Esses critérios atuam em conjunto e é necessário que sejam analisados dessa forma, visto que a falha de um deles é capaz de acarretar o colapso de todo sistema. No que tange à resistência do solo, metodologias de capacidade de carga existentes traduzem o comportamento de solos granulares e coesivos. Dada a particularidade da atuação de solos residuais na mecânica dos solos, não há uma metodologia abrangente para estacas sujeitas a solicitação de carregamento lateral nesse tipo de solo, o qual apresenta comportamento intermediário e estrutura levemente cimentada. Em vista disso, o presente trabalho propõe um método de estimativa de capacidade de carga para estacas carregadas horizontalmente, quando inseridas em solo residual e em casos em que as mesmas apresentam topo locado em superfície de solo tratado. Dessa forma, dados de provas de carga lateral pré-existentes e ensaios de laboratório executados ao longo da pesquisa serviram como base para a proposição do método, fundamentado no comportamento do material quando solicitado ao carregamento lateral Ensaios de resistência à compressão simples, compressão oedométrica, compressão isotrópica e ensaios triaxiais com medidas de módulo cisalhante demonstram que há um ponto em que se dá a quebra da estrutura cimentada do solo, passando o mesmo a se apresentar num arranjo desestruturado, refletido em maiores deformações. Uma relação linear é capaz de equacionar a capacidade de carga, tanto para estacas inseridas em solo residual quanto para estacas executadas em solo com camada superficial melhorada. Essa relação é estabelecida entre a carga de ruptura das estacas ensaiadas e a área de solo adjacente à mesma, mobilizada pelo carregamento. Os resultados demonstram que a capacidade de carga das estacas estudadas é regida pela tensão de plastificação do material. O equacionamento proposto possibilita a obtenção da carga de ruptura com base em ensaios simples e de fácil execução, tal como o ensaio de resistência à compressão simples que estabelece relação direta com a tensão de plastificação do solo estudado. / Deep foundations, when requested to lateral loading, are governed by three design criteria: ultimate soil strength, piles’ ultimate load, and maximum deflection. These criteria act together and must be analyzed in this way, since the failure of one of them is capable of causing the collapse of the entire system. Regarding soil resistance, the current bearing capacity methodologies describe the behavior of granular and cohesive soils. Given the particular behavior of the residual soils in the soil mechanics, there is no comprehensive methodology for piles subject to lateral loads and inserted in this soil type, which presents an intermediate behavior and a lightly cemented structure. Thus, the present work proposes an estimated bearing capacity for crosswise loaded piles, when inserted in residual soil and in soil with the top layer cemented. So, data from preexisting lateral loading tests and laboratory tests, performed during the research, served as a basis for the proposition of the method, based on the behavior of the material when requested to lateral loading Unconfined compression tests, oedometer consolidation tests, isotropic compression, and triaxial tests with measures of shear modulus demonstrate that there is a point where the soil's cemented structure breaks down, presenting itself in a destructured arrangement, reflected by larger strains. A linear relationship is capable of equating the bearing capacity for both, piles inserted in residual soil and piles carried out in soil with improved surface layer. This relationship is established between the rupture load of the piles tested and the area of soil adjacent to it mobilized by the loading. The results shows that the piles' bearing capacity is governed by the yield stress of the material. The proposed equation makes it possible to obtain the rupture load based on simple and easy tests, such as the unconfined compression test that establishes a direct relationship with the yield stress of the studied soil.

O município de Caxias do Sul está inserido em um importante contexto geológico-geotécnico do estado do Rio Grande do Sul e, em sua área urbana, são observados vários acidentes de ordem geotécnica. O conhecimento dos solos e das rochas que constituem os perfis da área urbana carece de uma caracterização mecânica que, diante de qualquer acidente geotécnico, possa servir como ponto de partida para a solução de tal evento. Esta dissertação apresenta um estudo a respeito do comportamento mecânico de um solo residual de Dacito Canyon encontrado na área urbana do município de Caxias do Sul – RS. Foram realizados ensaios de cisalhamento direto e compressão triaxial com corpos de prova indeformados e reconstituídos e também foram executados um ensaio edométrico com um corpo de prova remoldado com a umidade próxima ao limite de liquidez. Os resultados obtidos com a realização dos ensaios mostraram que o material possui uma forte influência da estrutura do solo que foi especialmente evidenciada nos resultados dos ensaios de cisalhamento Foi possível estabelecer, com base em ensaios remoldados, uma curva NCL coerente com os parâmetros N da ordem de 2,1452 e e λ similar a 0,135. Entretanto não foi possível a definição de uma CSL pelo fato do material apresentar uma forte estrutura e os ensaios em amostras remoldadas e indeformadas não indicaram uma estabilização dos índices de vazios finais. O comportamento mecânico dos ensaios indeformados varia de acordo com o nível de deformação e de acordo com os ensaios. Nos ensaios de cisalhamento direto houve uma redução da coesão (de 50kPa para ~24kPa) e aumento do ângulo de atrito com as deformações (de 23 para 24 graus). Com a remoldagem esta tendência aumentou (o ângulo de atrito alcançou 28,5 graus). Já no ensaios triaxiais, o ângulo de atrito se manteve em torno de 29-30 graus e a coesão reduziu de 26kPa para 15kPa para grandes deformações. / The municipality of Caxias do Sul is part of an important geological-geotechnical context in the state of Rio Grande do Sul and several geotechnical accidents have been observed in its urban area. The knowledge of the soils and rocks that make up the profiles of the urban area lacks a mechanical characterization which, in the face of any geotechnical accident, can serve as a starting point for the solution of such an event. This dissertation presents a study about the mechanical behavior of a residual soil of Dacito Canyon found in the urban area of the city of Caxias do Sul - RS. Direct shear and triaxial compression tests were carried out with undisturbed and reconstituted test specimens and an edometric test carried out with a test specimen remolded with humidity close to the liquidity limit. The results obtained with the tests showed that the material has a strong influence of the soil structure that was specially evidenced in the results of the shear tests It was possible to establish on the basis of remolded tests an NCL curve coherent, with the N parameter of the order of 2.1452 and λ similar to 0.135. However, it was not possible to define a CSL because the material had a strong structure and the tests on remolded and undisturbed samples did not indicate a stabilization of the final void ratios. The mechanical behavior of the undeformed tests varied according to the level of deformation and according to the test type. In the direct shear tests there was a reduction of cohesion (from 50kPa to ~ 24kPa) and an increase in the angle of friction with the deformations (from 23 to 24 degrees). In tests with the remolded soil this trend increased (the angle of friction reached 28.5 degrees). In the triaxial tests on undisturbed specimens the friction angle remained around 29-30 degrees, similar to peak, and the cohesion reduced from 26kPa to 15kPa for large deformations.