Interpretação de ensaios de piezocone em solos intermediários compactados
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Data de Publicação: | 2017 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPE |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/28028 |
Resumo: | Os ensaios de piezocone penetration test (CPTU), são amplamente utilizados na geotecnia para determinação de perfis estratigráficos e parâmetros constitutivos de solo. A realização deste ensaio em campo a uma velocidade padrão de 2,0 cm/s, tende a apresentar comportamento drenado para solos com características arenosas e a demonstrar um comportamento não drenado em solos argilosos. No entanto, solos contendo misturas de areia, silte e argila (solos intermediários) podem apresentar condição parcialmente drenada. Essa situação requer cautela devido à falta de metodologia teórica para a interpretação de dados. Nesse contexto, o trabalho teve como objetivo avaliar as condições de drenagem em solos intermediários compactados provenientes da unidade geológica “Formação Barreiras” presente em um aterro localizado no município brasileiro de Itapissuma, estado de Pernambuco (PE). O programa de investigação para caracterização geotécnica do local incluiu ensaios de campo, tais como, perfis SPT, piezocone – CPTU, permeâmetro Guelph, coleta de amostras indeformadas (blocos) e ensaios laboratoriais, especificamente, ensaios de granulometria, limites de consistência, massa específica dos sólidos, compactação, ensaios oedométricos e ensaios de compressão triaxial drenados. A metodologia utilizada consistiu na realização de ensaios com piezocone em diferentes velocidades de cravação, para a avaliação de sua influência sobre os dados medidos em ensaio. Realizaram-se, além disso, ensaios oedométricos em amostras indeformadas, nas condições inundada e de umidade natural, para determinação do coeficiente de adensamento vertical na condição normalmente adensada. Estes foram correlacionados para obter uma estimativa do coeficiente de adensamento horizontal (piezocone). Quanto à avaliação das condições de drenagem, utilizou-se o parâmetro de velocidade adimensional (V), aceitando as propostas de Randolph & Hope (2004), Schnaid (2009) e Dienstmann et al. (2017), que indicam a ocorrência de drenagem parcial para intervalos de velocidade adimensional entre 0,3 a 30, 10⁻¹ a 10⁺² e 0,01 a 10, respectivamente. Considerando as três propostas, o solo estudado, quando carregado nas diferentes velocidades de cravação (1,0 cm/s a 3,0 cm/s), demonstrou comportamento não drenado, entretanto, os ensaios à velocidade de 1,0 cm/s devem ser evitados por se encontrarem mais próximos a condição parcialmente drenada. Para os ensaios a velocidade padrão, a permeabilidade estimada ao longo do perfil encontrou-se na faixa entre 10⁻⁹ a 10⁻⁶ m/s, enquanto que para o ensaio do permeâmetro Guelph, os valores foram apresentados na ordem de 10⁻⁸ m/s. A partir da estimativa de resistência não drenada (Sᵤ) proveniente dos ensaios à velocidade de 2,0 cm/s e 3,0 cm/s, verificaram-se valores na ordem de 150 kPa. De maneira geral, o material pôde ser enquadrado em duas zonas de classificação, que variam de argilas a silte argiloso. Estas condições possibilitam concluir que o estudo em solos intermediários necessita de atenção quanto às condições de drenagem, assumindo velocidades de cravação requeridas para as condições drenadas ou não drenadas, que permitam uma interpretação adequada das medidas de ensaio. |
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MELLIA, Fernando Crisóstomohttp://lattes.cnpq.br/1305701554619593http://lattes.cnpq.br/3333925962323676COUTINHO, Roberto Quental2018-12-05T21:42:07Z2018-12-05T21:42:07Z2017-08-31https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/28028Os ensaios de piezocone penetration test (CPTU), são amplamente utilizados na geotecnia para determinação de perfis estratigráficos e parâmetros constitutivos de solo. A realização deste ensaio em campo a uma velocidade padrão de 2,0 cm/s, tende a apresentar comportamento drenado para solos com características arenosas e a demonstrar um comportamento não drenado em solos argilosos. No entanto, solos contendo misturas de areia, silte e argila (solos intermediários) podem apresentar condição parcialmente drenada. Essa situação requer cautela devido à falta de metodologia teórica para a interpretação de dados. Nesse contexto, o trabalho teve como objetivo avaliar as condições de drenagem em solos intermediários compactados provenientes da unidade geológica “Formação Barreiras” presente em um aterro localizado no município brasileiro de Itapissuma, estado de Pernambuco (PE). O programa de investigação para caracterização geotécnica do local incluiu ensaios de campo, tais como, perfis SPT, piezocone – CPTU, permeâmetro Guelph, coleta de amostras indeformadas (blocos) e ensaios laboratoriais, especificamente, ensaios de granulometria, limites de consistência, massa específica dos sólidos, compactação, ensaios oedométricos e ensaios de compressão triaxial drenados. A metodologia utilizada consistiu na realização de ensaios com piezocone em diferentes velocidades de cravação, para a avaliação de sua influência sobre os dados medidos em ensaio. Realizaram-se, além disso, ensaios oedométricos em amostras indeformadas, nas condições inundada e de umidade natural, para determinação do coeficiente de adensamento vertical na condição normalmente adensada. Estes foram correlacionados para obter uma estimativa do coeficiente de adensamento horizontal (piezocone). Quanto à avaliação das condições de drenagem, utilizou-se o parâmetro de velocidade adimensional (V), aceitando as propostas de Randolph & Hope (2004), Schnaid (2009) e Dienstmann et al. (2017), que indicam a ocorrência de drenagem parcial para intervalos de velocidade adimensional entre 0,3 a 30, 10⁻¹ a 10⁺² e 0,01 a 10, respectivamente. Considerando as três propostas, o solo estudado, quando carregado nas diferentes velocidades de cravação (1,0 cm/s a 3,0 cm/s), demonstrou comportamento não drenado, entretanto, os ensaios à velocidade de 1,0 cm/s devem ser evitados por se encontrarem mais próximos a condição parcialmente drenada. Para os ensaios a velocidade padrão, a permeabilidade estimada ao longo do perfil encontrou-se na faixa entre 10⁻⁹ a 10⁻⁶ m/s, enquanto que para o ensaio do permeâmetro Guelph, os valores foram apresentados na ordem de 10⁻⁸ m/s. A partir da estimativa de resistência não drenada (Sᵤ) proveniente dos ensaios à velocidade de 2,0 cm/s e 3,0 cm/s, verificaram-se valores na ordem de 150 kPa. De maneira geral, o material pôde ser enquadrado em duas zonas de classificação, que variam de argilas a silte argiloso. Estas condições possibilitam concluir que o estudo em solos intermediários necessita de atenção quanto às condições de drenagem, assumindo velocidades de cravação requeridas para as condições drenadas ou não drenadas, que permitam uma interpretação adequada das medidas de ensaio.CAPESThe piezocone penetration test (CPTU), are widely used in geotechnics for the determination of stratigraphic profiles and constitutive soil parameters. The performance of this in situ test at a standard rate of 2.0 cm/s tends to present a fully drained condition for soils with sandy characteristics, and to show an undrained condition in clay soils. However, soils containing mixtures of sand, silt and clay (intermediate soils) may present a partially drained condition. This situation requires caution due to the lack of theoretical methodology for interpreting data. In this context, this paper is intended to evaluate the drainage conditions in compacted intermediate soils coming from the "Barreiras Formation" geological unit present in a landfill located in the Brazilian municipality of Itapissuma, Pernambuco State (PE). The investigation program for geotechnical site characterization included in situ tests, such as, SPT profiles, piezocone – CPTU, Guelph permeameter, undisturbed sample collection (blocks), and laboratory tests, specifically, trials for soil grading, consistency limits, real density of grains, compacting, oedometers and drained triaxial compression. The methodology used consisted of piezocone tests at different penetration rates, for the evaluation of their influence on the data measured in the test. In addition, oedometer tests on undisturbed samples under flooded and natural moisture conditions contributed to determining the vertical coefficient of consolidation in normally consolidated condition. These were correlated to obtain an estimate of the horizontal coefficient of consolidation (piezocone). Regarding the evaluate of drainage conditions, the normalized penetration velocity (V) was used, accepting the proposals by Randolph & Hope (2004), Schnaid (2009), and Dienstmann et al. (2017) which indicate the occurrence of partial drainage for a normalized penetration range between 0.3 to 30, 10⁻¹ to 10⁺² and 0.01 to 10, respectively. Considering the three proposals, the studied soil when loaded at the different cone penetration rates (1.0 cm/s to 3.0 cm/s), demonstrated undrained condition, however, tests at the rate of 1.0 cm/s should be avoided because they are closer to the partially drained condition. For the standard rate tests, the permeability estimated along the profile was in the ranges of 10⁻⁹ to 10⁻⁶ m/s, whereas for the Guelph permeameter test, values were presented in the order of 10⁻⁸ m/s. From the estimate of the undrained shear strength (Su) from the tests at a penetration rates of 2.0 cm/s and 3.0 cm/s, values in the order of 150 kPa were verified. In general, the material could be classified into two classification zones, ranging from clays to clayey silt. These conditions make it possible to conclude that the study in intermediate soils needs attention on the drainage conditions, assuming penetration rates required for fully drained or undrained conditions, which allow proper interpretation of the test measurements.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Engenharia CivilUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessEngenharia civilEnsaio de PiezoconeSolos intermediáriosSolos compactadosInterpretação de ensaios de piezocone em solos intermediários compactadosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPETHUMBNAILDISSERTAÇÃO Fernando Crisóstomo Mellia.pdf.jpgDISSERTAÇÃO Fernando Crisóstomo Mellia.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1192https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/28028/5/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Fernando%20Cris%c3%b3stomo%20Mellia.pdf.jpgeff9a5e8866c3bb58b1e77e2bea0fcc0MD55ORIGINALDISSERTAÇÃO Fernando Crisóstomo Mellia.pdfDISSERTAÇÃO Fernando Crisóstomo Mellia.pdfapplication/pdf7402549https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/28028/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Fernando%20Cris%c3%b3stomo%20Mellia.pdfe9d9e9ec62ab34f58b240383d0d6e6d3MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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