Modelos constitutivos de superfície de retenção e de condutividade hidráulica para solos uni e bimodais

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Costa, Mateus Bezerra Alves da
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: https://repositorio.unb.br/handle/10482/44943
Resumo: Tese (doutorado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2022.
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spelling Modelos constitutivos de superfície de retenção e de condutividade hidráulica para solos uni e bimodaisConstitutive retention surface and hydraulic conductivity models for uni and bimodal soilsGeotecniaSolos não saturadosSolos bimodaisDistribuição de porosTese (doutorado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2022.A consideração do solo na condição não saturada tem sido cada vez mais comum e necessária em problemas de geotecnia. Quanto à modelagem do solo nessa condição, sabe-se que os progressos em sua utilização estão atrelados aos aprofundados estudos e também aos avanços computacionais. Ao considerar a variação volumétrica de um solo, a curva de retenção de água no solo e a curva de condutividade hidráulica não saturada do solo tornam-se propriedades hidráulicas mutáveis e, com isso, estabelecem-se os conceitos de superfície de retenção e de condutividade hidráulica. Esta tese tem como objetivo propor novos modelos constitutivos das superfícies citadas para solos de comportamento unimodal e bimodal. O desenvolvimento inicia-se a partir de um modelo unimodal existente de curva de retenção de água no solo e o modelo bimodal é elaborado a partir do princípio da superposição linear. A sua validação experimental foi executada e, com isso, foi feita uma simulação do fluxo de água nesse solo encontrando e resolvendo a equação diferencial parcial regente do fenômeno. Foi feita, também, a relação entre os modelos uni e bimodal com a distribuição de poros, onde criam-se e validam-se modelos de curva da função frequência acumulada de raios e da função frequência de raios que, por consequência, consolidam o significado físico de alguns parâmetros utilizados. Finalmente, os modelos de superfície de retenção para solos uni e bimodais são criados e também validados com dados experimentais e, durante esse desenvolvimento, o significado físico do parâmetro hidráulico  é consolidado e também é desenvolvida uma expressão analítica para encontrar a pressão de entrada de ar de um solo. Uma formulação analítica para o conceito desenvolvido de superfície de condutividade hidráulica para solos uni e bimodais foi proposta e foi feita sua representação gráfica tridimensional. Durante o desenvolvimento da tese procurou-se apresentar um rigor matemático coerente e representar, com acurácia, o comportamento dos solos nas condições estabelecidas.The consideration of soil in the unsaturated condition has become increasingly common and necessary in geotechnical problems. As for soil modeling in this condition, it is known that the progress in its use is linked to the in-depth studies and also to computational advances. When considering the volumetric variation of a soil, the soil water retention curve and the k-function become changeable hydraulic properties and, with this, the concepts of Soil–Water Retention Surface (SWRS) and unsaturated hydraulic conductivity surface are established. This thesis aims to propose new constitutive models of the mentioned surfaces for unimodal and bimodal behavior soils. The development starts from an existing unimodal model of soil water retention curve and the bimodal model is elaborated from the linear superposition principle. Its experimental validation was performed and, with this, a simulation of the water flow in this soil was made by finding and solving the partial differential equation governing the phenomenon. The relationship between the uni and bimodal models and the porosimetry was also made, where the curve models of the cumulative pore–size distribution and the direct pore–size distribution were created and validated, which, as a consequence, consolidate the physical meaning of some of the parameters used. Finally, the SWRS models for uni and bimodal soils are created and also validated with experimental data, and during this development, the physical meaning of the hydraulic parameter  is consolidated and an analytical expression for finding the air–entry value of a soil is also developed. An analytical formulation for the developed concept of hydraulic conductivity surface for uni and bimodal soils was proposed and its three-dimensional graphical representation was made. During the development of the thesis, an attempt was made to present a coherent mathematical rigor and to represent, with accuracy, the behavior of the soils under the established conditions.Faculdade de Tecnologia (FT)Departamento de Engenharia Civil e Ambiental (FT ENC)Programa de Pós-Graduação em GeotecniaCavalcante, André Luís BrasilCosta, Mateus Bezerra Alves da2022-09-30T22:00:29Z2022-09-30T22:00:29Z2022-09-302022-07-05info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfCOSTA, Mateus Bezerra Alves da. Modelos constitutivos de superfície de retenção e de condutividade hidráulica para solos uni e bimodais. 2022. xx, 103 f., il. Tese (Doutorado em Geotecnia) — Universidade de Brasília, Brasília, 2022.https://repositorio.unb.br/handle/10482/44943A 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:UNB2024-02-20T16:47:57Zoai:repositorio.unb.br:10482/44943Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-02-20T16:47:57Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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