Análise tridimensional de um túnel aberto num maciço de solo residual do granito

Neste trabalho são apresentados, e confrontados com os fornecidos pela instrumentação, alguns resultados de uma análise tridimensional, através de modelos de elementos finitos, de um túnel superficial escavado em solos residuais graníticos na cidade do Porto, Portugal. Nessa análise tentou-se reproduzir a sequência completa da construção (fase de escavação e aplicação do suporte), tendo sido o comportamento mecânico dos solos reproduzido através de um modelo elástico perfeitamente plástico.Fundação para a Ciência e a Tecnologia – Programa POCTI/ECM/2521/95 – Concepção, Projecto e Reabilitação de Túneis em Obras Viárias

Alteração de Rochas Granitóides em Angola.

A Região Central de Angola caracteriza-se pela abundância de rochas granitóides, cuja alteração “in-situ” originou os denominados solos residuais. As propriedades texturais, geoquímicas e mineralógicas destes solos dependem não só da composição química da rocha mãe, mas principalmente das características geomorfológicas e climatéricas locais. Na região em estudo, seleccionaram-se locais de amostragem, que se estendem desde a província do Kwanza-Norte (Kassenda, no Alto Dondo), passando pela província do Kwanza-Sul (Cangulo, Quibala e Waco Kungo), até ao Planalto do Huambo, onde se colheram amostras de rocha sã, rocha alterada e respectivo solo residual, ao longo de cada perfil de alteração. Realizaram-se análises de caracterização geoquímica por Fluorescência de Raios-X dos elementos maiores e menores, e de caracterização mineralógica por Difracção de Raios–X, tanto nas amostras de rocha sã, como no respectivo solo residual. Apresentam-se os resultados obtidos e a sua análise comparativa entre os diferentes locais de amostragem, assim como ao longo de cada perfil de alteração. Os resultados obtidos permitem contribuir para o conhecimento dos fenómenos de alteração geoquímica em zonas tropicais, como é o caso de Angola

Remediação de solo residual contaminado por hidrocarbonetos

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Efeito da danificação durante a instalação de geossintéticos na resistência da interface solo-geossintéticos - ensaio de corte em plano inclinado

Submeteram-se dois geossintéticos a ensaios de danificação durante a instalação (DDI) através da construção de aterros experimentais com dois solos distintos, um “tout-venant” e um solo residual do granito. Posteriormente foram avaliados os efeitos da danificação induzida na resistência da interface solo-geossintético recorrendo a ensaios de corte em plano inclinado. Os efeitos da DDI na resistência da interface solo geossintético dos geossintéticos são apresentados e discutidos. São apresentados os valores para os coeficientes de redução determinados a partir dos resultados dos ensaios.Os autores agradecem o apoio da FCT, Projecto de Investigação PTDC/ECM/099087/2008 e do COMPETE, projecto de investigação FCOMP-01-0124-FEDER-009724

Modelação numérica da construção de um túnel superficial

Neste trabalho é apresentada a modelação numérica da construção de um túnel superficial. Esse túnel foi construído na cidade do Porto e foi escavado num maciço de solo residual do granito com um processo construtivo baseado nos princípios do NATM. Foi atribuído aos solos um comportamento elástico linear perfeitamente plástico, definido até à rotura por um módulo de deformabilidade independente dos níveis de tensão ou de deformação. A rotura dos solos foi controlada pelo critério de Mohr-Coulomb. São apresentados os deslocamentos medidos através de instrumentação colocada numa das secções principais de observação. Esses valores são comparados com os valores obtidos nos cálculos efectuados. Observa-se uma concordância razoável entre os valores medidos e calculados

Determinação do comportamento carga-recalque em um solo residual fino

Muito difundido no Brasil, a utilização de métodos semi-empíricos baseados em ensaios de sondagem à percussão (SPT), não são capazes de fornecer ao profissional informações suficientes quanto ao comportamento de fundações superficiais. A realização de ensaios in situ com carregamento direto sobre placa, se configura como uma das melhores maneiras para determinar a capacidade de carga e previsão de recalque em um solo. Isso se deve ao fato deste ensaio reproduzir, em modelo reduzido, o comportamento real de uma fundação superficial. Esta pesquisa se propõe a analisar o comportamento carga-recalque de um solo residual fino, submetendo uma placa circular de 15 cm de diâmetro a uma prova de carga direta com diferentes velocidades de carregamento. Na etapa experimental, foram realizados quatro ensaios de placa com três tipos de carregamento: rápido, lento e cíclico lento. Na etapa analítica, foram gerados gráficos do comportamento tensão-recalque em cada ensaio, descritos os padrões de ruptura do solo, aplicados diferentes critérios para determinação da tensão admissível. Ao final, observou-se que a velocidade de carregamento influenciou diretamente na tensão admissível obtida, apresentando valores maiores para ensaios com carregamento rápido

Comportamento de um solo residual de gnaisse sob compressão edométrica

TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Campus Joinville. Engenharia Civil de Infraestrutura.Os solos residuais são formados devido à decomposição da rocha, por ação de processos físicos e químicos, e não são transportados, permanecendo em seu local de origem. Os minerais presentes na rocha formam uma microestrutura rígida que influencia no comportamento tensão-deformação do solo residual formado. Quando estes solos são escavados e posteriormente compactados, como em aterros, por exemplo, os mesmos têm sua estrutura comprometida e mesmo sob igual porosidade tem comportamento diverso do solo indeformado. Nesse sentido este trabalho apresenta um estudo acerca dos efeitos da estruturação no comportamento de um solo residual de gnaisse da cidade de Joinville – SC. O estudo limita-se a investigar o comportamento sob compressão confinada. Foram executados ensaios que atingiram tensões verticais efetivas da ordem de 1500 kPa em corpos de prova indeformados obtidos em diferentes orientações, a fim de estudar a presença de anisotropia de rigidez, e corpos de prova remoldados (moldados em teor de umidade abaixo do limite de liquidez, igual à umidade natural) e reconstituído (teor de umidade acima do limite de liquidez, em estado lama) sob diferentes índices de vazios. Para quantificar a ação da estrutura sobre a rigidez do solo foram calculados os parâmetros de deformabilidade típicos de compressão edométrica, como coeficiente de adensamento, coeficientes de compressão, recompressão e descompressão, módulo edométrico e tensão de pré-adensamento “virtual”. Foram encontradas dificuldades para identificação de tensões que indicassem plastificação do material indeformado, apesar de ser possível calcular um valor como esse por meio das metodologias clássicas. Propôs-se o cálculo de recalques utilizando o módulo edométrico comparativamente ao uso da equação de Terzaghi para estimativa de adensamento. Essa proposta se fez interessante para este tipo de material pois o cálculo utilizando a equação que leva em conta o módulo edométrico não utiliza os valores encontrados para a tensão de pré-adensamento virtual do solo. De forma geral estes solos apresentam isotropia de rigidez sob compressão confinada e tensões de pré-adensamento virtual (ou plastificação) não são identificadas com clareza. Os solos apresentam variação crescente do módulo oedométrico (D) com a tensão vertical imposta, sendo esta variação logarítmica para o material indeformado e linear para o solo remoldado. Não é possível, na faixa de tensões estudada, estabelecer uma única linha de compressão normal, mas sim linhas paralelas afastadas entre si em’ função do índice de vazios inicial.The residual soils are formed due to the decomposition of the rock, due to physical and chemical processes, and are not transported, remaining in their place of origin. The minerals present in the rock form a rigid microstructure that influences the stress-deformation behavior of the residual soil formed. When these soils are excavated and later compacted, as in landfills, for example, they have their structure compromised and even under the same porosity they have different behavior of the undisturbed soil. In this sense, this work presents a study about the effects of the structure on the behavior of a gneiss residual soil in Joinville - SC. The study is limited to investigate the behavior under confined edometric compression. Tests were performed that reached effective vertical stresses up to order of 1500 kPa in undisturbed specimens obtained with different orientations, in order to study the presence of anisotropy in terms of stiffness, and remolded specimens (molded at moisture content below the liquidity limit, equal to natural humidity) and reconstituted (moisture content above liquid limit, in mud state) under different void ratios.To quantify the role of the structure on the soil stiffness, the typical deformability parameters of the edometric compression were calculated as the coefficient of consolidation, the coefficient of compression, recompression and decompression, the edometric modulus and the virtual over consolidation stress. Difficulties were found in identifying the yield stresses that indicate plasticization of the undisturbed material, although it is possible to calculate such a value using classical methodologies. It was proposed to calculate the settlements using the edometric modulus compared to the use of Terzaghi equation for consolidation estimation. This proposal was interesting for this type of material because the calculation using the equation that takes into account the edometric module does not use the values found for the virtual over consolidation soil tension. In general, these soils exhibit isotropy in terms of stiffness under confined compression and virtual over consolidation stress (or yield stress) stresses are not clearly identified. The soils present increasing variation of the oedometric modulus (D) with the imposed vertical tension, being this logarithmic variation for the undisturbed material and linear for the remolded soil. It is not possible, in the stress range studied, to establish a single normal compression line, but parallel lines spaced apart as a function of the initial void index

Estabilização de um solo residual com adição de cimento Portland

As obras de pavimentação, em geral, demandam grandes investimentos financeiros, muitas vezes, resultantes da incompatibilidade entre o solo e o sistema de pavimentação a ser empregado. Algumas vezes, podem-se utilizar técnicas que visam o melhoramento do solo, bem como a adição de cimento a fim de se obter uma melhoria das propriedades mecânicas e consequente aumento na resistência final do solo. A utilização de solo-cimento para estabilização de solos é uma técnica já bastante conhecida, porém, pouco explorada no estado do Rio Grande do Sul, bem como no município de Lajeado. No presente trabalho, buscou-se avaliar o comportamento mecânico das misturas solo-cimento em relação à resistência a compressão simples, bem como a influência do teor de cimento. Na parte experimental, realizaram-se ensaios de caracterização do solo proveniente do município de Lajeado, RS. Feita a caracterização do solo, foram moldados corpos de prova com porcentagens de 3, 5, 7, 9 e 11% de cimento Portland para posterior ensaio a compressão simples. Constatou-se que a adição de cimento para este tipo de solo proporciona ganhos significativos na resistência à compressão. Observa-se também que o resultado final depende do teor de cimento adicionado à amostra e o grau de compactação empregado.The paving generally require large financial investments, often resulting from the mismatch between the ground and the flooring system to be employed. Sometimes, one can employ techniques to improve the soil and the addition of cement in order to obtain an improvement of the mechanical properties and consequent increase in the ultimate strength of the soil. The use of soil-cement for soil stabilization is a technique already well known, but little explored. In this study, we sought to evaluate the mechanical behavior of soil-cement mixtures for resistance to simple compression, as well as the influence of cement content. In the experimental part, there were tests to characterize the soil from Lajeado, RS. The characterization of the soil, percentages specimens were molded with 3, 5, 7, 9 and 11% Portland cement for further compressive test. It was found that the addition of cement for this type of soil provides significant improvements in compressive strength. It is also observed that the final result depends on the cement content added to the sample and the degree of compression used

Ensaios geomecânicos em solo residual do município de Bento Gonçalves

Este trabalho versa sobre a caracterização e estudo do comportamento geomecânico de um solo encontrado na região do Vale dos Vinhedos no município de Bento Gonçalves para que seus parâmetros sejam aplicados em futuros projetos da cidade, que apresenta uma dinâmica geológico-geotécnica particular e uma distribuição populacional geograficamente restrita. Foi realizado um estudo bibliográfico sobre a origem e a composição do substrato do município com particularização para um local pré-definido seguido da realização de ensaios laboratoriais de caracterização geotécnica, cisalhamento direto e adensamento. A cidade se encontra sobre espessuras consideráveis de rochas vulcânicas, como os basaltos e riodacitos, sobrepostos a arenitos de origem geológica mais antiga. Os ensaios de caracterização no local de coleta revelaram um material bastante alterado, com composição granulométrica majoritariamente fina e elevados limites de liquidez e plasticidade e com um índice de plasticidade de 26%. Os ensaios geomecânicos permitiram identificar a presença de uma estrutura entre grãos que interfere no comportamento geomecânico do solo quando submetido a carregamentos na condição indeformada, fazendo com que ele apresente ruptura frágil ao cisalhamento e baixas deformações verticais até que essa estrutura seja modificada sob altas tensões. Os parâmetros de resistência ao cisalhamento na condição natural foram coesão de 41kPa e f’=21° e, à medida que um processo de secagem foi realizado, identificou-se uma forte influência da sucção na resistência ao cisalhamento apresentada pelo solo, revelada através de uma variação dos parâmetros de coesão e ângulo de atrito interno. Como é usual, a coesão aumentou nestes casos (atingindo valores da ordem de 70-80kPa), mas o ângulo de atrito também teve uma modificação expressiva, reduzindo-se em um primeiro momento para 14° e aumentando para 28° com uma redução maior do grau de saturação