Estimativa de curvas características de solos tropicais brasileiros via métodos indiretos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Fernando Carolino da
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: https://repositorio.unb.br/handle/10482/44694
Resumo: Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2022.
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spelling Estimativa de curvas características de solos tropicais brasileiros via métodos indiretosSolos não saturadosCurvas granulométricasModelos de prediçãoDissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2022.As curvas características solo-água (CCSAs) têm um papel importante na determinação das propriedades e comportamento hidromecânico dos solos não saturado. A sua determinação experimental possui procedimentos rigorosos e tempo elevado para se obter os resultados, necessitando de um treinamento especializado dos técnicos que irão executar os ensaios e a depender do ensaio, de equipamentos especiais. Por isso vários métodos foram propostos na literatura para a estimativa de CCSAs a partir das propriedades físicas, em especial de dados de distribuição granulométrica do solo. Estes modelos se adequam bem aos solos utilizados pelos autores. Para averiguação da adequabilidade destes modelos aos solos tropicais, embora cada um tenha suas particularidades, nesta dissertação foram escolhidos quatro modelos de previsão físico-empíricos: Arya e Paris (1981), Arya e Dierolf (1989), Aubertin et al. (2003) e Wang et al. (2017), para averiguação de como estes modelos se comportam ao se utilizar dados de solos tropicais do Brasil. Um banco de dados com 95 tipos de solos foi elaborado e utilizado nesta pesquisa. Como os modelos não indicam qual tipo de metodologia que deveria ser utilizada ao se determinar a curva granulométrica do material, para as análises utilizou-se dados de granulometria determinada com e sem defloculante embora, caiba ressaltar, nem o com defloculante consegue individualizar todas as partículas contidas nos solos tropicais, nem o sem defloculante consegue preservar todas as agregações neles presentes (Roseno e Camapum de Carvalho, 2007). Verificou-se que nenhum dos quatro modelos, quando utilizados em sua forma original, não prediz bem as curvas características dos solos do banco de dados. Observou-se que todos os modelos apresentaram R² médio negativos e RMSE próximos a 0,10, indicando assim que as previsões são pouco confiáveis para os solos tropicais analisados. Uma vez que os modelos preditivos não apresentaram bons resultados, esta dissertação buscou avaliar conceitos geotécnicos específicos que não são considerados nos modelos e que podem ter um grande impacto nas previsões que se busca fazer. Estas avaliações específicas foram em busca da compreensão dos parâmetros empíricos utilizados nos modelos, influência do índice de vazios nos modelos, histerese, perfil de intemperismo do solo, sucção osmótica e metodologias de determinação de curvas granulométricas e como elas influenciam nos modelos. Portanto, este estudo buscou elucidar e ajudar no entendimento de conceitos geotécnicos para o desenvolvimento de modelos de predição futuros.The characteristic soil-water curves (CCSAs) play an important role in determining the properties and hydro-mechanical behavior of unsaturated soils. Their experimental determination has rigorous procedures and high time to obtain the results, requiring specialized training of the technicians that will perform the tests and, depending on the test, special equipment. Therefore, several methods have been proposed in the literature for the estimation of CCSAs from physical properties, especially from soil particle size distribution data. These models are well suited to the soils used by the authors. To ascertain the suitability of these models to tropical soils, although each one has its particularities, in this dissertation four physical-empirical prediction models were chosen: Arya and Paris (1981), Arya and Dierolf (1989), Aubertin et al. (2003) and Wang et al. (2017), to ascertain how these models behave when using data from tropical soils in Brazil. A database of 95 soil types was developed and used in this research. As the models do not indicate the type of methodology that should be used when determining the size distribution curve of the material, for the analysis we used data of particle size determined with and without deflocculant, although it should be noted that neither the model with deflocculant can individualize all the particles contained in tropical soils, nor the model without deflocculant can preserve all the aggregates present in them (Roseno and Camapum de Carvalho, 2007). It was verified that none of the four models, when used in their original form, does not predict well the characteristic curves of the database soils. It was observed that all models showed negative average R² and RMSE close to 0.10, thus indicating that the predictions are unreliable for the tropical soils analyzed. Since the predictive models did not show good results, this dissertation sought to evaluate specific geotechnical concepts that are not considered in the models and that can have a great impact on the predictions that are sought. These specific evaluations were in search of understanding the empirical parameters used in the models, the influence of the voids index in the models, hysteresis, soil weathering profile, osmotic suction, and methodologies for determining particle size curves and how they influence the models. Therefore, this study sought to elucidate and aid in the understanding of geotechnical concepts for the development of future prediction models.Faculdade de Tecnologia (FT)Departamento de Engenharia Civil e Ambiental (FT ENC)Programa de Pós-Graduação em GeotecniaCarvalho, José Camapum deGitirana Junior, Gilson de Farias Nevesfernandocarolinodasilva@hotmail.comSilva, Fernando Carolino da2022-09-05T19:09:50Z2022-09-05T19:09:50Z2022-09-052022-06-30info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfSILVA, Fernando Carolino da. Estimativa de curvas características de solos tropicais brasileiros via métodos indiretos. 2022. xx, 236 f., il. Dissertação (Mestrado em Geotecnia) — Universidade de Brasília, Brasília, 2022.https://repositorio.unb.br/handle/10482/44694A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições:Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2024-02-20T16:53:28Zoai:repositorio.unb.br:10482/44694Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-02-20T16:53:28Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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