POSGEO - Mestrado (Dissertações)

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Assunto: search.filters.subject.Solos tropicais

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    Comparação de metodologias para estimativa da resistência não drenada de um solo tropical silto argiloso a partir de ensaios CPTu.
    (2023) Rigatto, Ingrid Belcavello; Ferreira, Lucas Deleon; Ferreira, Lucas Deleon; Porto, Thiago Bomjardim; Araújo, Mariana Tonini de
    Este trabalho apresenta um estudo de caso de seção de barragem de terra apoiada sobre um solo tropical silto argiloso, analisando sua fundação. Os dados utilizados consistem em ensaios de caracterização geotécnica, SPT e CPTu com dissipação de poropressão. Além de mapas e descrições geológicas regionais e locais, utilizou-se os ensaios SPT e CPTu para estimativa do perfil estratigráfico, interpretando a condição de drenagem da seção pelos ensaios de dissipação. Subdividiu-se a fundação segundo o comportamento em relação ao sobreadensamento e valores de Bq, caracterizando dois materiais principais. A partir dessa seção principal, estima-se a resistência não drenada normalizada (Su/σ’v0) ao longo dos materiais da fundação, a partir dos ensaios CPTu realizados e interpretados por cinco metodologias (autores diferentes e fator de capacidade de carga pela resistência de ponta ou poropressão como base). Também estimou-se a resistência não drenada normalizada a partir do modelo de Mayne e Mitchell (1988), que utiliza ensaios de caracterização laboratorial. O estudo compara os valores obtidos entre si e entre os dois materiais principais, destacando as particularidades das metodologias que focam na resistência de ponta ou na poropressão do ensaio CPTu, comparando com a metodologia que não utiliza CPTu. Entre os principais resultados, observa-se a necessidade de uma boa estimativa das condições de poropressão em profundidade e influência do OCR no valor da resistência, que não é contemplado em alguns modelos. O estudo destacou a importância da avaliação da metodologia que se aplica ao local estudado com a avaliação conjunta de ensaios de campo e laboratório, principalmente para solos tropicais. Dentre as metodologias analisadas, Battaglio et al. (1981) e Robertson e Cabal (2014) foram as mais conservadoras, enquanto as mais arrojadas foram as de Mayne e Peuchen (2018) e Agaiby e Mayne (2018). Já a metodologia de Mantaras et al. (2014b) indicou variabilidade dos resultados em virtude dos valores de OCR.
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    Estudo comparativo entre metodologias de classificação e caracterização mecânica de solos da região metropolitana de Belo Horizonte para fins rodoviários.
    (2019) Silva, Bruno Oliveira da; Pereira, Eleonardo Lucas; Marques, Geraldo Luciano de Oliveira; Silva, Guilherme Jorge Brigolini; Pitanga, Heraldo Nunes; Pereira, Eleonardo Lucas
    Os sistemas de classificação geotécnica de solos são ferramentas imprescindíveis para proposição de soluções de pavimentação racionais e sustentáveis. Por prover os critérios de seleção de materiais, essas metodologias impactam diretamente na viabilidade técnica, ambiental e econômica dos projetos. O presente trabalho apresenta uma análise comparativa entre os sistemas de classificação de solos mais utilizados no Brasil e as principais metodologias de caracterização mecânica para fins rodoviários. Contrasta-se os conceitos de classificação herdados da escola rodoviária americana e os procedimentos desenvolvidos regionalmente, pautados na consideração das particularidades do ambiente tropical. A Região Metropolitana de Belo Horizonte (RMBH) constitui a região de estudo, onde foram coletadas as amostras de solo analisadas. Foram coletadas onze amostras de diferentes unidades pedológicas e realizaram-se ensaios de caracterização TRB e segundo as metodologias MCT e G-MCT. As mesmas amostras foram submetidas aos ensaios de caracterização mecânica CBR/Expansão, Mini-CBR/RIS, Triaxiais de Cargas Repetidas, cujos resultados foram utilizados como parâmetro de comparação com o comportamento previsto pelos métodos classificatórios. Nesse sentido, a confrontação entre desempenhos esperado e observado constituiu o principal indicador da qualidade e adequabilidade dessas metodologias. Em linhas gerais, foram constatados melhores resultados para os ensaios da metodologia MCT e G-MCT. Foi observado um grau de associação significativo entre os parâmetros classificatórios dessa metodologia, sobretudo d’ e índice RIS, e o desempenho mecânico-geotécnico medido. Por outro lado, identificaram-se mecanismos de classificação falhos em relação à metodologia TRB aos solos estudados. Os dados obtidos de Índice de Grupo (IG) e Índice de Plasticidade (IP), importantes parâmetros de classificação dessa metodologia, e a resposta mecânica dos solos avaliados apresentaram baixa inter-relação. Além de se estabelecer comparação semi-quantitativa entre parâmetros classificatórios e mecânicos, o grau de associação entre os mesmos foi quantificado por procedimento estatístico, através do cálculo de coeficiente de correlação de Pearson. Dessa forma, apresenta-se elementos para discussão da adequabilidade e compatibilidade dos sistemas de classificação de solos para fins rodoviários para regiões tropicais.
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    Análise da aplicabilidade da classificação MCT na execução de bases rodoviárias com utilização de solos lateríticos estabilizados.
    (2018) Oliveira, Felício Geraldo de; Pereira, Eleonardo Lucas; Pereira, Eleonardo Lucas; Fernandes, Gilberto; Marques, Geraldo Luciano de Oliveira
    No Brasil, as rodovias desempenham um importante papel para o desenvolvimento econômico e social da população. A rede rodoviária federal e as estaduais, juntas, alcançam uma extensão de 381.628,80 km e a redes municipais aproximadamente 1.339.126,9 km, segundo o Sistema Nacional de Viação, versão 2015. Desse total, grande parte ainda não está pavimentada e outras são consideradas apenas como planejadas. A grande extensão de rodovias que necessitam ser implantadas, pavimentadas ou restauradas, revela a importância de se estudar soluções que permitam a redução do custo das obras rodoviárias. Para isso é fundamental o conhecimento das propriedades dos solos lateríticos, típicos das regiões tropicais, como o Brasil e a adoção de novas técnicas mais adequadas às suas características. Normalmente a comprovação do caráter laterítico ou não laterítico dos solos é realizada através de um ensaio de análise química, a determinação da relação sílica-sesquióxidos, que consiste numa relação entre o teor de sílica e a soma dos teores dos óxidos de ferro e de alumínio, entretanto esta pesquisa visou avaliar a possibilidade de utilização da classificação MCT, para esse fim. Nesse sentido, este trabalho analisa a aplicabilidade da classificação MCT, para comprovação do caráter laterítico ou não laterítico, de dezesseis misturas de solos. As dezesseis misturas foram montadas através de combinações entre os materiais de duas jazidas de cascalho laterítico, uma jazida de latossolo vermelho amarelo, de textura média e uma jazida de latossolo vermelho, de textura argilosa, coletadas nas proximidades da rodovia BR-251/MG, na região noroeste de Minas Gerais. Posteriormente as misturas foram separadas em três grupos, de acordo com o seu enquadramento nas faixas granulométricas prescritas nas normas do DNIT,para execução de base estabilizada granulometricamente, com ou sem utilização de solos lateríticos. Os resultados da classificação MCT foram comparados com os resultados obtidos através da relação sílica-sesquióxidos e algumas amostras foram submetidas aos ensaios de difratometria de raios-X e microscopia eletrônica de varredura, para auxiliar a análise. Todas as misturas foram submetidas aos ensaios de Compactação e Índice Suporte Califórnia, para avaliação da expansão e da resistência mecânica. Os resultados mostraram que as misturas que se enquadram nas faixas A ou B, concebidas para execução de base com solos lateríticos, embora constituídas por uma fração argilosa com mais de 25% passando na peneira nº 200, apresentam valores de ISC suficientes para sua utilização em bases de pavimentos rodoviários, para Número N ≤ 5 x 106, ou para Número N > 5 x 106. As misturas que não se enquadram em nenhuma faixa granulométrica apresentam baixos valores de ISC, abaixo dos exigidos pelas normas para execução de base, e as que se enquadram na faixa D, tradicional, apresentam valores de ISC superiores a 80, suficientes para a construção de bases com Número N > 5 x 106. Finalmente, os resultados da Classificação MCT coincidem com os resultados inferidos através da determinação da relação sílica-sesquióxidos, para quinze das dezesseis misturas estudadas, mostrando a possibilidade da tecnologia MCT vir a ser utilizada como pratica rotineira.
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    Condutividade hidráulica e compatibilidade em combinações de solo tropical e bentonita para uso em barreiras.
    (Programa de Pós-Graduação em Geotecnia. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2009) Morandini, Thiago Luiz Coelho; Leite, Adilson do Lago
    As barreiras selantes são elementos chave na proteção ambiental de sítios de disposição de resíduos. Adicionalmente, a aplicação dos solos tropicais compactados possui grande potencial para construção destas barreiras, desde que algumas propriedades sejam satisfeitas, incluindo baixa condutividade hidráulica e compatibilidade adequada com os fluidos existentes no sítio. Dentro deste contexto, a adição de bentonita nos solos tropicais pode ser uma alternativa para melhorar estas e outras propriedades técnicas. Esta dissertação consistiu um estudo laboratorial integrado na avaliação da condutividade hidráulica em misturas de um solo tropical e bentonita e da compatibilidade entre estas misturas e soluções químicas diversas. Os teores de bentonita avaliados foram de 3, 6, 9 e 12% (peso seco), além da amostra do solo tropical e bentonita puros. O programa experimental compreendeu três etapas: (1) caracterização das amostras com o propósito de verificar possíveis alterações das propriedades (geotécnicas e físico-químicas) do solo tropical quando em misturas com a bentonita; (2) avaliação da condutividade hidráulica em câmara triaxial (permeâmetro de parede flexível), sob condições de carga hidráulica constante de 50 kPa e tensões confinantes de 20, 40 e 80 kPa; e (3) avaliação da compatibilidade entre as amostras e algumas soluções químicas (HNO3 - pH 3; NaOH - pH 11; NaCl - 5g/l; e álcool etílico), por meio da determinação dos limites de Atterberg modificados e expansão livre da bentonita. Os resultados da caracterização revelaram importantes alterações nas propriedades índices do solo tropical, destacando acréscimos na plasticidade, CTC e expansão livre devido à adição de bentonita. A condutividade hidráulica, por sua vez, revelou significativo decréscimo com o aumento do teor de bentonita e da tensão confinante. Já os resultados de compatibilidade mostraram um decréscimo da plasticidade das amostras quando submetidas às soluções químicas, mais relevantes para a solução salina, porém não desprezíveis para as soluções ácida, básica e orgânica. A perda da plasticidade mostrou-se maior nas amostras com maior percentual de bentonita, provavelmente como resultado da contração da dupla camada iônica. Por fim, os resultados gerais recomendam o uso da adição de bentonita a solos tropicais para fins de sistemas de selagem em sítios de disposição de resíduos, desde que sejam ponderados os critérios geotécnicos (resistência e permeabilidade) e os critérios de compatibilidade entre o solo e o contaminante retido.