Marcos Massao Futai
Título
Estudo Teórico-Experimental do Comportamento de Solos Tropicais Não-Saturados: Aplicação a um Caso de Voçorocamento
Resumo
Esta tese apresenta estudo do comportamento de solos tropicais não-saturados aplicados a um caso de voçorocamento localizado em Santo Antônio do Leite, distrito de Ouro Preto-MG. O comportamento mecânico sob condição não-saturada foi investigado por meio de ensaios triaxiais com controle de sucção e CIW. As análises foram realizadas com base nos conceitos de estados críticos aplicados aos solos não-saturados. A estrutura natural também contribui para o ganho de resistência e rigidez em relação à condição reconstituída. A sucção diminui a compressibilidade dos solos e aumenta a resistência. Também a curva de escoamento é maior nas condições mais secas. Mostrou-se que o efeito da sucção depende da estrutura do solo e que este efeito pode ser perdido por amolgamento. Os resultados experimentais possibilitaram apresentar um modelo matemático conceitual que explica os fenômenos físicos observados. Tal modelo foi implementado em um programa de elementos finitos que trabalha com análise de tensão-deformação associado a fluxo não saturado. Aplicação foi feita à um caso de voçoroca extensamente documentada por vários pesquisadores.
Abstract
This thesis presents study of the behavior applied on unsaturated tropical soils to a case of located gully in Santo Antônio do Leite, district of Ouro Preto-MG. The unsaturated behaviour was investigated by triaxiais tests with suction control and CIW. The analysis in usaturated condition was performace by critical state teory. The natural structure also contributes to the resistance gain and rigidity in relation to the reconstituted condition. If suction decreases, the compressibility increase and resistance increases too. The eyields curves are also larger in the driest conditions. It was shown that the effect of the suction depends of the structure of the soil and that this effect can be lost by disturbalance. The experimental results facilitated to present a conceptual mathematical model that explains the observed physical phenomenons. Such a model was implemented in a finite elements program that associate stress-strain analysis to unsaturated flow. Application was made to a case of voçoroca widely documented by several researchers.
