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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.3.2014.tde-23122014-153333
Documento
Autor
Nome completo
Danielle Fernanda Morais de Melo
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2014
Orientador
Banca examinadora
Futai, Marcos Massao (Presidente)
Avelar, André de Souza
Bressani, Luiz Antônio
Título em português
Comportamento reológico de solos sujeitos a corridas de lama por liquefação estática.
Palavras-chave em português
Corridas de lama
Liquefação estática
Reologia em solos
Reometria de solos
Resumo em português
Os escorregamentos causados por precipitação intensa ocasionam grandes prejuízos a cada estação chuvosa no sudeste brasileiro. Essa dissertação estudou 2 amostras de solos da região serrana do Rio de Janeiro sob uma nova ótica de análise para escorregamentos. As amostras foram coletadas 4 meses após a ocorrência do megadesastre, onde chuvas com precipitação de 325mm em 48 horas causaram mais de 1500 mortes. Em relatos e vídeos obtidos de movimentos de massa que ocorreram nesse evento foi possível observar que o solo apresentou comportamento de um líquido denso e viscoso, escoando pelas encostas da cidade, ou seja, o solo, encharcado pelas chuvas intensas que ocorreram na região, sofreu liquefação. Esse material viscoso formado pela mistura de solo+água que foi caracterizado através da utilização da reologia. Para isso foram apresentados os conceitos da reologia e dos ensaios reométricos, e as possíveis aplicações para solos e na caracterização de corridas de lama. Foram utilizados três ensaios para caracterizar o solo no estado fluido, que foi o squeeze flow, o reômetro de torque com reometria planetária, e o reômetro de placas paralelas. O principal objetivo para utilização desses ensaios é a praticidade para realização dos ensaios, que tem como características: a rapidez na execução, a coleta de dados é realizada automaticamente, apresentam receptibilidade e a facilidade na execução. Com os resultados obtidos foi possível observar a mudança de comportamento do solo (de um material com comportamento elástico para um material como um fluxo de lama) com a elevação da umidade, para os dois ensaios. Os resultados demonstram que o valor do limite de liquidez calculado através do aparelho de Casagrande é confirmado com esses novos aparelhos, ii sendo que, para esses aparelhos é visível a mudança de comportamento que define o limite de liquidez. Através dos resultados também foi possível determinar que o solo em estado fluido tem seu comportamento regido pelo modelo de Herschel Bulkley. Para tornar os resultados obtidos aplicáveis foi apresentado um capítulo ligando os resultados obtidos da reometria com a possibilidade do solo sofrer liquefação, aliado com os resultados obtidos dos ensaios de caracterização geotécnica. Sendo realizadas análises de estabilidade com os resultados obtidos, correlacionando a inclinação do talude, o nível dágua e a ocorrência da liquefação.
Título em inglês
Rheological behavior of soils subjected to mudflow by static liquefaction.
Palavras-chave em inglês
Mudflow
Rheology in soils
Rheometry of soils
Static liquefaction
Resumo em inglês
Landslide caused by rainfalls cause major damage each rainy season in southeastern Brazil. This dissertation studied two soil samples from the mountainous region of Rio de Janeiro in a new light analysis for landslides. Samples were collected four months after the occurrence of disaster, when rainfall with intensity of 325mm in 48 hours caused more than 1,500 deaths. In reports and video obtained from mass movements that occurred at this event was observed that the soil responded as a dense liquid, viscous draining the citys landscape. The drenched soil, by heavy rains that occurred in the region, suffered liquefaction. This viscous material formed by mixture of soil and water that was characterized by the use of rheology. In this dissertation was presented the concepts of rheology and rheometric tests for application in soils and characterization of fluid movements. Tree different rheometric tests were performed to characterize the soil in the fluid state, which was the squeeze flow, torque rheometer with planetary geometry and parallel plate rheometer. The main objective of these tests is to use the convenience for the tests, that presents the follow characteristics: the speed of execution, data collection is performed automatically and the testes present repeatability apart from ease of application. With the results we observed the change of soil behavior (of a material with elastic properties for a material that presents the behavior as a mud flow) with increasing humidity for the tests. The results show that the value of the liquidity limit calculated by the Casagrande apparatus is confirmed with these new devices, furthermore with the use of these devices is visible the behavior change that defines the liquid limit. iv Was determined that the Herschel Bulkley model is the one that best represents the behavior of the soil in the fluid state. Was presented a chapter with an application of the results obtained by adding the results of the rheometer with the results of geotechnical characterization tests to determine the possibility of soil suffer liquefaction. To this aim, were performed stability analysis considering the results obtained, correlating the slope inclination, the water level and the occurrence of liquefaction.
 
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Dissertacao_DFMM.pdf (11.31 Mbytes)
Data de Publicação
2015-01-13
 
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