Caracterização geotécnica de solos tropicais não saturados por meio de ensaios de campo

Autor: Rocha, Breno Padovezi
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2018
Předmět:
Druh dokumentu: Tese de Doutorado
Popis: O estudo do comportamento mecânico dos solos é muitas vezes feito por meio de ensaios de campo, cujos resultados permitem a definição do perfil estratigráfico, posição do nível d\'água e estimativa realista dos parâmetros dos materiais envolvidos, bem como a avaliação de sua variabilidade. Os solos tropicais apresentam comportamento peculiar, devido aos processos geológicos e/ou pedológicos inerentes a sua formação e sua condição não saturada. Por isso, a Mecânica dos Solos Clássica apresenta limitações para prever seu comportamento, principalmente quando se leva em conta a variabilidade sazonal. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo estudar o comportamento não convencional de perfis de solos tropicais não saturados, com ênfase a influência da variabilidade sazonal na estimativa de parâmetros geotécnicos considerando o efeito da sucção. Os ensaios de campo realizados foram os de Cone (CPT) e de Dilatômetro (DMT), em conjunto com sísmica downhole. Os locais estudados foram os Campos Experimentais da USP de São Carlos e da Unesp de Bauru. Resultados desses ensaios foram reavaliados com o intuito de melhor compreender a variabilidade espaçotemporal. Foi possível verificar que as variações sazonais nos perfis de umidade, e consequentemente da sucção, afetaram os resultados dos ensaios de campo, destacando a importância de considerar a variabilidade sazonal na interpretação dos mesmos. Novas campanhas de ensaios de campo, sempre com a determinação de perfis de umidade e curvas de retenção de água no solo para a estimativa de sucção foram realizadas nesses dois campos experimentais. A interpretação dos resultados desses ensaios considerando o efeito da sucção e microestrutura presentes nos solos tropicais possibilitou avaliar a aplicabilidade das metodologias existentes para a definição do perfil estratigráfico e, em especial, para a estimativa de parâmetros geotécnicos de projeto. Os perfis de qc, KD e ED foram normalizados considerando o efeito da sucção nas tensões efetivas, o que possibilitou uma avaliação mais adequada dos perfis de solo estudados. Concluiu-se que para o entendimento do comportamento mecânico desses solos tropicais é necessário compreender a influência da variabilidade sazonal, bem como identificar a presença de microestrutura nos mesmos. O emprego de técnicas híbridas, como o SCPT e o SDMT, em conjunto com perfis de umidade e curvas de retenção de água no solo permitiram uma melhor caracterização dos perfis investigados.
The study of the mechanical behavior of tropical soils is quite often carried out by in-situ tests. In-situ test data allow defining the stratigraphic profile, position of the ground water level and a realistic estimative of the geomaterials parameters, as well as assessing their variability. Tropical soils present a peculiar behavior due to the geological and/or pedological processes inherent to their formation and to its unsaturated condition. For this reason, the Classical Soil Mechanics has limitations to predict such behavior. In this context, this work aims to study the unusual behavior of unsaturated tropical soils with emphasis on the influence of the time-spatial variability in the estimative of geotechnical parameters caused by soil suction. The in-situ tests were the Cone (CPT) and Dilatometer (DMT) together with downhole seismic tests. The experimental research sites are the Unesp-Bauru and USP-São Carlos. CPT, DMT and downhole seismic tests data were reinterpreted for better understanding the time-spatial variability. It was possible to verify that the seasonal variations in the water content profiles, and consequently on the soil suction, caused changes in the in-situ test data. As a result, the seasonal variability should be considered in the interpretation of the in-situ tests carried out in unsaturated tropical soils. Further in-situ test campaigns, always together with water content profiles determination and soil water retention curves, were carried out in both research sites. The interpretation of the tests data considering the influence of the soil suction and cementation effects in tropical soils allows evaluating the applicability of the classical methodologies for the definition of the stratigraphic profile and the estimative of geotechnical parameters. The qc, KD e ED were normalized considering the soil suction influence on the effective stresses. This procedure allowed a proper site characterization of the studied soil profiles. It was concluded that for the understanding of the mechanical behavior of the studied tropical soils it is necessary to figure out the influence of the seasonal variability, as well as identifying the presence of microstructure on these soils. The use of hybrid techniques, such as SCPT and SDMT, together with moisture content profiles and soil water retention curves allowed a better site characterization of the investigated soil profiles.
Databáze: Networked Digital Library of Theses & Dissertations
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