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Laboratory investigations using balloon tests were performed on normally consolidated kaolin samples to investigate their behaviour during and after the balloon expansion. The tests were carried out to simulate a soft soil improvement technique called CPR grouting (acronym for deep radial consolidation). The results allowed estimations of the parameters used in the design method, such as the consolidation potential, and evaluating the generation of pore pressures, injection pressures, post improvement deformation and optimised expanded volume. It was observed that the consolidation potential was extremely dependent on the substitution ratio. The tests satisfactorily reproduced the behaviour of the technique and represent a new device for geotechnical engineers, especially for those concerned with the improvement of soft soils.

Chaos Theory is a mathematical theory devoted to study dynamic systems presenting very peculiar characteristics – sensitivity to initial conditions, positive or close to zero Lyapunov exponents, statistics governed by gaussian or non-gaussian distributions, among others - which make them, in the long run, unpredictable in time and space. This article aims at applying Chaos Theory to rockfall phenomenon. More precisely, the fall of unstable rock blocks was simulated through the RocFall 6.0 program by four preliminary case studies, having different rock slope geometry, different heights of the fall and blocks with different size and shapes. Moreover, the trajectories and reaches of gneissic rock blocks in a section of a phacoidal augen gneiss slope located in Morro do Cantagalo, in the city of Rio de Janeiro, were also simulated from the perspective of Chaos Theory. More precisely, the results suggest that the statistics of the number of fallen blocks at each end point of the trajectories located downstream of the respective slopes can be described by distributions derived from Chaos Theory. In addition, weakly or strongly chaotic behavior seems to be very specially associated with the concavity or convexity of the slopes.

Reinforcing elements embedded within soil mass improve stabilization through a load transfer mechanism between the soil and the reinforcement. Geogrids are a type of geosynthetic frequently used for soil reinforcement, consisting of equally spaced longitudinal and transverse ribs. Under pullout conditions, the longitudinal ribs are responsible for tensile resistance, while transverse ribs contribute to a passive resistance. This paper describes a new analytical model capable of reproducing both load transfer and displacement mechanisms on the geogrid length, under pullout conditions. The model subdivides the geogrid into rheological units, composed by friction/adhesion and spring elements, mounted in line. Friction/adhesion elements respond to the shear component mobilized at the soil–geogrid interface. Spring elements respond to the geogrid's tensile elongation. Model parameters are obtained through tensile strength tests on geogrids and conventional direct shear tests on soil specimens. The need for instrumented pullout tests becomes therefore eliminated. Results predicted from this new model were compared to instrumented pullout test data from two types of geogrids, under various confining stress levels. The results revealed that the new model is capable of reasonably predicting load and displacement distributions along the geogrid.

Em projetos de maciços reforçados com geossintéticos, a resistência à tração de projeto é determinada a partir da aplicação de um fator de redução global sobre a resistência característica do reforço. O fator de redução global é, geralmente, desmembrado em fatores parciais de redução, que consideram a perda de resistência decorrente de danos mecânicos, degradação biológica e deformações por fluência. Em maciços reforçados, o fator de redução por danos mecânicos prepondera sobre os demais, podendo reduzir, significativamente, as propriedades mecânicas do geossintético. O presente trabalho apresenta resultados de ensaios de arrancamento executados com 2 tipos de geogrelhas, previamente danificadas, imersas em solo arenoso, sob diferentes condições de densidade relativa. O dano mecânico foi imposto artificialmente pela ruptura física de elementos da malha. O objetivo desses ensaios consistiu no estudo da influência do dano mecânico no comportamento de geogrelhas. Os resultados indicaram que a influência do dano aumenta com a densidade relativa do solo e sugerem que o dano deve ser investigado a partir de ensaios confinados, considerando-se a interação da geogrelha com o solo envolvente. In projects of geosynthetically reinforced soil, the design tension values are obtained by considering a global reduction factor on the standard strength value for the reinforcement. This reduction factor is usually subdivided in partial factors, so they may take into account the independent effects of mechanical damage, biological degradation and creep deformations. In reinforced masses, the reduction factor due to mechanical damage is most important and may contribute for a significant reduction of the material’s ultimate strength. This paper presents results of pullout tests carried on with mechanically damaged geogrids. Two different geogrids were used in this experimental program. Damage was imposed artificially by physically rupturing a few selected grid elements. The objective of these tests consisted in the influence study of the mechanical damage in the geogrids behavior. The pullout tests were executed under different conditions of relative density. The results indicat that the influence of the damage increases with the relative density of the soil, and suggest that the damage should be investigated from confined tests, taking into consideration the soil-geogrid interaction.

Tubular hollow sections are increasingly used in off-shore structures, highway bridges, pedestrian foot-bridges, large-span roofs and multi-storey buildings due to their excellent properties and the associated advances in fabrication technology. The intensive use of tubular structural elements in Brazil, such as the example depicted in Figure 1, mainly due to its associated aesthetical and structural advantages, led designers to be focused on their technologic and design issues.

Structural engineers have long been trying to develop solutions using the full potential of its composite materials. At this point there is no doubt that the structural solution progress is directly related to an increase in materials science knowledge. On the other hand, the competitive trends of the world market have long been forcing structural engineers to develop minimum weight and labour cost solutions. A direct consequence of this new trend design is a considerable increase in problems related to unwanted floor vibrations. For this reason, the structural floors systems can become vulnerable to excessive vibrations, for example, produced by impacts such as mechanical equipment (rotating machinery) (Rimola, 2010; Rimola, 2010a; Rimola, 2010b). This way, the present paper investigated the dynamic behaviour of an oil production platform made of steel and located in Santos basin, Sao Paulo, Brazil. The structural model consists of two steel decks with a total area of 1915 m2 (upper deck: 445 m2 and lower deck: 1470 m2), supported by vertical sections made of tubular steel members (steel jacket), and piled into the seabed. A variety of mechanical equipment was located on the steel decks of the structural model, related to electrical generators and compressors (Rimola, 2010). The soil representation was based on the Winkler’s Theory (Winkler, 1867). This theory simulates the soil behaviour as a group of independent springs, governed by the linearelastic model. In the Winkler’s model, the soil stiffness was considered as the necessary pressure to produce a unitary displacement (Winkler, 1867). The proposed computational model, developed for the oil production platform dynamic analysis, adopted the usual mesh refinement techniques present in finite element method simulations implemented in the GTSTRUDL program (GTSTRUDL, 2009). In this finite element model, floor steel girders and columns were represented by three-dimensional beam elements, where flexural and torsion effects were considered. The steel decks were represented by shell finite elements. In this investigation, it was considered that both structural elements (steel beams and steel deck plates) have total interaction with an elastic behaviour. The structural model dynamic response was determined through an analysis of its natural frequencies and peak accelerations. The results of the dynamic analysis were obtained from

O presente trabalho investiga uma aplicação de Redes Neurais Artificiais (RNAs), na determinação dos acréscimos de tensões induzidas em um ponto qualquer do maciço de solo devido à aplicação de sobrecargas triangulares ou trapezoidais na superfície. Normalmente esse processo é realizado graficamente através da obtenção de um coeficiente de influência, que permite quantificar a parcela de um carregamento aplicado na superfície, que é transmitida a um ponto no interior do maciço de solo. O objetivo dessa pesquisa consiste na utilização de RNAs para a determinação desse coeficiente eliminando-se o uso dos ábacos que relacionam a profundidade e o afastamento do ponto em relação à superfície com o acréscimo de tensão correspondente. Estes ábacos são constituídos por uma família de curvas isóbaras, formando um bulbo de tensões induzidas. A RNA usada na pesquisa foi o Perceptron de múltiplas camadas (PMC), implementado com o algoritmo de Levenberg-Marquardt (LM), uma variação do método Gauss-Newton. Os resultados obtidos pela RNA apresentaram um erro percentual máximo na faixa de 5%, fato que habilita a sua utilização em projetos de engenharia geotécnica, porém o diferencial dessa pesquisa foi a rapidez e a facilidade na obtenção dos resultados desejados.

Este trabalho é uma aplicação da inteligência computacional na área de geotecnia, especificamente na classificação de solos. Os dados usados no treinamento da Rede Neural Artificial (RNA) foram obtidos de situações reais, com a classificação validada pelo método de determinação do comportamento do solo através do Teste da Penetração do Cone (CPT). Não foram usados nessa investigação, dados referentes à pressão intersticial da água (poropressão) empregados na correção do valor da resistência da ponta do cone no método piezocone com medição da poropressão (CPTu). Assim a variável de entrada qc , que indica a resistência da ponta do cone e Rf, razão de atrito, que representa a relação entre a resistência de atrito lateral fs e a resistência da ponta do cone, são usadas para mapear 12 tipos de solos, abrangendo desde solos finos e sensíveis a areias pedregulhosas. O banco de dados utilizado para teste também foi devidamente validado pelo teste CPT e os resultados obtidos pela RNA, treinada pelo método resiliente de retro propagação de erro apresentaram uma percentagem de acerto de classificação do solo, próxima de 98%.

Nesta dissertação é apresentada uma nova técnica para estabilização de encostas através da construção de um muro de gravidade usando pneus e solo. Esta técnica foi desenvolvida dentro de um trabalho de pesquisa realizado pela PUC-Rio, em colaboração com a Fundação Geo-Rio e a Universidade de Ottawa (Canadá). O trabalho consistiu na construção e análise de um muro experimental de solo- pneus localizado em Jacarepaguá, Rio de Janeiro. O muro possui 60m de comprimento e 4m de altura, sendo constituído por camadas horizontais de pneus preenchidos com solo residual compactado e amarrados entre si com corda ou arame. Atrás do muro de pneus foi executado um retro-aterro com 6m de altura, constituído do mesmo solo utilizado no muro de solo- pneus. O muro é composto por 4 seções com características diferentes quanto ao tipo de amarração, geometria e configuração dos pneus (cortados ou inteiros). Apresenta- se neste trabalho um estudo do comportamento tensão vs deformação do material solo-pneus das 4 seções do muro. Os valores previstos numericamente foram comparados aos resultados da instrumentação de campo, com o objetivo de obter os parâmetros de deformabilidade do material. Para a representação do comportamento tensão vs deformação do material solo-pneus, utilizou-se o modelo elástico linear. Foi considerada a existência de 7 camadas distintas do material solo-pneus, permitindo a variação do módulo E ao longo da altura do muro. O solo do retro-aterro foi representado pelo modelo elástico não linear (hiperbólico). Dentre as principais conclusões, pode-se ressaltar que o uso de pneus cortados facilita o processo construtivo e reduz a deformabilidade do muro. A amarração dos pneus com corda, apesar de menos eficiente que a amarração com arame, apresenta-se como a melhor alternativa quando se considera a relação custo vs benefício. A utilização de solo-pneus apresenta-se como uma alternativa que combina a eficiência mecânica do pneu e o baixo custo de execução quando comparada às técnicas convencionais de estabilização de encostas. Construction of a retaining wall using scrap tires and soil is presented in this thesis. The technique was developed as part of a research program at PUC-Rio in collaboration with University of Ottawa and Geo-Rio. The present work consisted of building and analyzing an experimental retaining wall which was constructed in Jacarepaguá, Rio de Janeiro and made of scrap tires and soil. The wall is 60m long and 4 meters high, made of horizontal layers tire, tied with ropes or wires, filled with compacted residual soil. The backfill was 6 meters high using the same residual soil. The wall has four different cross sections which have distinct geometry, tire configurations (cut tires and entire tires) and tire connections.It is also presented a study on the stress strain behavior of the soil tire composite, which shapes the four different cross sections. The numerical results were compared with field measurements in order to obtain the deformation characteristics of backfill. The retaining wall material was considered to exhibit a linear elastic behavior. The construction procedure was numerically simulated in seven increments and allowing variation of modulus of deformation of the wall with the height of the wall. The stress strain behavior of the backfill was simulated with the use of the hiberbolic model.Among the major conclusions it worth mentioning that the use of cut tires facilitates the construction procedure consequently reducing the deformation of the wall. The use of rope to tie the tires, although less efficient than the use of wire, is a better alternative from the cost effectiveness point of view. The use of tires and soil is an attractive alternative to build retaining walls, which associates efficient mechanical performance with low cost, when compared to the conventional methods to stabilize slopes. En esta disertación se presenta una nueva técnica para estabilización de encostas a través de la construcción de un muro de gravedad usando neumáticos y suelo. Esta técnica fue desarrollada dentro de un trabajo de investigación realizado por la PUC Rio, en colaboración con la Fundación Geo Rio y la Universidad de Ottawa (Canadá). El trabajo consistió en la construcción y análisis de un muro experimental de suelo y neumáticos localizado en Jacarepaguá, Rio de Janeiro. EL muro posee 60m de largo y 4m de altura, y esta compuesto por camadas horizontales de neumáticos llenos de suelo residual compactado y amarrados entre sí con cuerdas o alambre. Detrás del muro de neumáticos se ejecutó un retro aterro con 6m de altura, con el mismo suelo utilizado en el muro de suelo neumático. El muro está compuesto por 4 secciones con características diferentes respecto al tipo de amarre, geometría y configuración de los neumáticos (cortados o enteros). Se presenta en este trabajo un estudio del comportamiento tensión vs deformación del material suelo neumático de las 4 secciones del muro. Los valores previstos numéricamente fueron comparados con los resultados de la instrumentación de campo, con el objetivo de obtener los parámetros de deformabilidad del material. Para la representación del comportamiento tensión vs deformación del material suelo neumáticos, se utilizó el modelo elástico lineal. Fue considerada la existencia de 7 camadas distintas del material suelo neumáticos, permitindo la variación del módulo Y a lo largo de la altura del muro. El suelo del retro aterro fue representado por el modelo elástico no lineal (hiperbólico). Entre las principales conclusiones, cabe resaltar que el uso de neumáticos cortados facilita el proceso constructivo y reduce la deformabilidad del muro. El amarre de los neumáticos con cuerdas, a pesar de menos eficiente que el amarre con alambre, resulta ser la mejor alternativa cuando se considera la relación costo vs beneficio. La utilización de suelo neumático se presenta como una alternativa que combina la eficiencia mecánica del neumático y el bajo costo de ejecución cuando se compara a las técnicas convencionales de estabilización de encostas.

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DO PESSOAL DE ENSINO SUPERIOR PROGRAMA DE EXCELENCIA ACADEMICA Análises de estabilidade bidimensionais são predominantemente utilizadas na prática geotécnica, tendo em vista a praticidade e os resultados, em sua maioria, mais conservadores, tornando as análises tridimensionais ainda pouco disseminadas. Por este motivo, o presente trabalho possui como objetivo a comparação entre os fatores de segurança encontrados em análises 2D e 3D e também em retroanálises, buscando verificar o comportamento de taludes nesses dois tipos de análise e comparar com o esperado no campo para cada caso. Sendo assim, o presente estudo se dividiu entre estudos preliminares em taludes hipotéticos, a fim de validar as análises realizadas no software computacional 2D e 3D, e em um estudo de caso para a realização de retroanálises em casos bi e tridimensionais de um talude rompido. As análises e retroanálises foram realizadas no programa computacional SVSlope, da SoilVision Systems Ltd., utilizando o método de equilíbrio limite de Morgenstern e Price (1965) e adotando o critério de ruptura de Mohr-Coulomb para quantificação dos parâmetros de resistência dos solos. Os casos hipotéticos consideraram taludes homogêneos, de solos arenosos, em três condições de geometria: talude infinito, talude não infinito com topografia constante e talude não infinito com altura variável, impondo uma variação de topografia. Já o estudo de caso foi realizado em uma encosta que sofreu movimentações, estando localizada na Rodovia Rio-Santos, município de Mangaratiba, no Rio de Janeiro. Os resultados das análises mostraram que, para os casos estudados, a análise de estabilidade 2D apresenta resultados compatíveis com a condição 3D, ainda que conservadores. No entanto, em projetos onde seja necessária a realização de retroanálises, mostrou-se ser mais prudente a utilização de análises 3D, uma vez que esta resulta em parâmetros de resistência ao cisalhamento (c e ângulo de atrito interno do solo) menores, logo, mais conservadores. Two-dimensional stability analyzes are predominantly used in geotechnical practice, in view of the practicality and results, most of them, more conservative, making three-dimensional analysis still little disseminated. For this reason, the present work aims to compare the safety factors found in 2D and 3D analysis and back analysis, seeking to verify the behavior of the slope in these two types of analysis and to compare with what is expected in reality for each case. Thus, the present study was divided between preliminary studies on hypothetical slopes, in order to validate the analysis performed in 2D and 3D computational software, and in a case study to perform back analysis in two and three-dimensional cases of a broken slope. The analysis and back analyses were performed in the computer program SVSlope, from SoilVision Systems Ltd., using the limit equilibrium method of Morgenstern and Price (1965) and adopting the Mohr-Coulomb rupture criterion to quantify the soil resistance parameters. The hypothetical cases considered homogeneous slopes, with sandy soils, in three geometry conditions: infinite slope, non-infinite slope with constant topography and non-infinite slope with variable height, imposing a variable topography. The case study, on the other hand, was carried out on a slope that suffered movement, being located on the Rio-Santos Highway, in the municipality of Mangaratiba, in Rio de Janeiro. The results of the analysis showed that, for the cases studied, the 2D stability analysis presents reasonable results and is compatible with the 3D condition, although conservative. However, in projects where back analysis is necessary, the use of 3D analysis proved to be more prudent, since this results in lower shear strength parameters (c and internal friction angle of the ground), therefore, more conservative.

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DO PESSOAL DE ENSINO SUPERIOR PROGRAMA DE EXCELENCIA ACADEMICA Esta dissertação apresenta um resumo geral sobre as obras de construção do Túnel Milagres, escavado em rocha (filito), com extensão de 818 metros, entre os municípios de Salgueiro (PE) e Penaforte (CE). Este túnel faz parte do Projeto de Integração do São Francisco (PISF), em execução desde 2007, e com inauguração prevista para 2021. O trabalho aborda brevemente os métodos de classificação de maciços rochosos, os métodos de escavação de túneis e a importância da instrumentação geotécnica na execução desta obra. São estudadas seis seções instrumentadas da escavação do Túnel Milagres, avaliando-se os deslocamentos medidos por meio das convergências e os recalques. Observou-se que as medições de convergência e de recalque estão interligadas. Verificou-se, ainda, a estabilização das seções monitoradas após 60 dias. This dissertation presents a general summary on the excavation works of the Milagres Tunnel, excavated in rock (Phyllite), with an extension of 818 meters, between the municipalities of Salgueiro (PE) and Penaforte (CE). This tunnel is part of the São Francisco Transposition Project (PISF), under construction since 2007, and planned to be inaugurated in 2021. This work briefly addresses the classification methods of rocky masses, the tunneling excavation methods of and the importance of geotechnical instrumentation on this project. Six instrumented sections of the excavation of the Milagres Tunnel are evaluated, focusing at the measured values of convergence and displacements. It is observed that convergence and settlement measurements are interconnected. stabilization of the monitored sections was observed after 60 days has been noted.

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DO PESSOAL DE ENSINO SUPERIOR PROGRAMA DE EXCELENCIA ACADEMICA Esta dissertação tem como objetivo principal estudar um caso real do comportamento de taludes de grande altura em um projeto de mineração situado no Peru, em termos de deslocamentos e fatores de segurança, considerando uma escavação com uma profundidade que se aproxima de 900 m. As análises tensão x deformação foram executadas pelo método dos elementos finitos, em modelos bi e tridimensionais, considerando o modelo constitutivo de Mohr-Coulomb para os seis diferentes tipos de rocha encontrados na área do projeto. Também foram investigados os efeitos da geometria 3D em análises pseudo-estáticas, tendo em vista a mineração estar situada em região de atividade sísmica, bem como a distância da pilha de material estéril em relação à borda da escavação. De modo geral observou-se que os deslocamentos horizontais e o fator de segurança estático são maiores em analises 3D, enquanto que os deslocamentos verticais resultaram superiores nas análises 2D. Os efeitos da pilha de estéril nos valores do fator de segurança foram pouco significativos, mas a configuração da superfície potencial de ruptura varia de acordo com a distância da pilha à escavação. O fator de segurança pseudo-estático em análises 3D depende da orientação considerada para a força pseudo-estática horizontal. The main objective of this thesis is to investigate the mechanical behavior of rock slopes of great height in a mining project located in Peru, in terms of displacements and safety factors, considering that the excavation has almost reached the depth of 900m. The stress – strain analyses were carried out by the finite element method considering bi and three-dimensional models and the Mohr-Coulomb constitutive model for the six different types of rock found in the area of the project. The 3D geometrical effects on pseudo-static analyzes were also investigated, since the mine is situated in a region of seismic activity, as well as the influence of the distance of the waste material from the edge of the excavation. In general, it was observed that the horizontal displacements and the static safety factor are larger in 3D analysis while the vertical displacements were superior in 2D models. The effects of the waste dump on the values of the safety factor were insignificant, but the configuration of the potential failure surface varied according to its distance from the excavation. The pseudo-static safety factor in 3D analysis depends on the orientation considered for the horizontal pseudo-static force.

Um dos principais objetivos da engenharia de petróleo é desenvolver e aplicar técnicas capazes de aumentar a produtividade de poços de petróleo, incluindo a estimulação do poço por operações de fraturamento hidráulico. Estudos sobre a propagação de fraturas podem ser feitos analiticamente para algumas situações simplificadas envolvendo homogeneidade, isotropia e condições de contorno simples do meio geológico, ou pela aplicação de métodos numéricos, como o método dos elementos finitos, para casos mais complexos. A presente pesquisa apresenta análise numérica de fraturamento hidráulico utilizando o método estendido dos elementos finitos (XFEM), em conjunto com o modelo constitutivo de dano da Zona Coesiva (MZC). No método estendido dos elementos finitos a geometria da fratura se torna independente da malha, permitindo a propagação da fratura através do domínio, dispensando sucessivas gerações de malha necessárias na aplicação do método convencional dos elementos finitos. Os resultados numéricos obtidos foram comparados com soluções analíticas assintóticas no caso limite em que o regime da propagação é dominado pela rigidez da rocha, obtendo uma boa concordância. Adicionalmente, foram investigados os efeitos de diferentes parâmetros do fluido de injeção e as características de propagação da fratura quando a interface entre diferentes camadas geológicas é inclinada, mostrando dependência do ângulo de inclinação, das propriedades do material e das tensões in-situ. One of the main objectives of petroleum engineering is to develop and apply techniques capable of increasing the productivity of oil wells, including the stimulation of well by hydraulic fracturing operations. Studies on the propagation of fractures can be done analytically for some simplified situations involving homogeneity, isotropy and simple boundary conditions of the geological medium, or by the application of numerical methods, such as the finite element method, for more complex cases. The present research presents a numerical analysis of hydraulic fracturing using the extended finite element method (XFEM), in conjunction with the damage constitutive model of Cohesive Zone (MZC). In the extended finite element method the fracture geometry becomes independent of the mesh, allowing the propagation of the fracture through the domain without successive mesh generations as necessary in the conventional finite element method. The computed numerical results were compared with asymptotic analytical solutions in the limit case in which the propagation regime is dominated by the rigidity of the rock with good compatibility. In addition, this study investigates the effects of different parameters of the injection fluid and the fracture propagation characteristics when the interface between different geological layers is inclined, shows dependency between the angle of inclination with the properties of the material and the in-situ stresses.

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DO PESSOAL DE ENSINO SUPERIOR CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO PROGRAMA DE EXCELENCIA ACADEMICA O aproveitamento hidroelétrico de Laúca, está localizado no km 307,5, do rio Kwanza (medido a partir de sua foz), cerca de 47 km a jusante do AHE Capanda, próximo à localidade de N hangueYa Pepe, na província do Kwanza Norte – Angola. A obra teve início no final de 2012 e terminará em 2017. Normalmente, as fundações de barragens são obras projetadas na superfície do globo e apoiadas sobre as rochas, e em muitas dessas rochas encontram-se fraturadas que geram algumas descontinuidades, ocasionando valores elevados da permeabilidade nas fundações de barragens. Esta dissertação tem como principal objetivo avaliar as condições de estanqueidade das fundações do aproveitamento hidrelétrico de Laúca. Esta avaliação foi feita a partir dos resultados de ensaios de perda d água sob pressão e interpretada através da teoria dos ensaios de Maurice Lugeon, que são realizados em maciços rochosos através de furos de sondagens em diferentes estágios. Estes ensaios têm como finalidade indicar os valores da permeabilidade e do comportamento desses maciços, em relação à percolação d água através das descontinuidades. Através da teoria de Lugeon, pode-se definir o tipo de escoamento, comportamento do preenchimento nas fraturas e fissuras que indiquem valor representativo da permeabilidade do maciço, que, por sua vez, orientará uma tomada de decisão sobre a necessidade de se adotar alguma intervenção, bem como a adoção de um programa de tratamento das fundações da barragem. The Laúca Dam is located at km 307.5 of the Kwanza River (measured from its mouth), about 47 km downstream from Capanda Hydroelectric Project, near the village of Ya N hangue Pepe in the province of Kwanza Norte - Angola. Usually dam foundations are designed and constructed along the eroded channel rivers and supported on the rocks, and many of these rocks are fractured, and generate some discontinuities with a high degree of hydraulic conductivity of the dam foundations .This dissertation aims to assess and to evaluate the seepage conditions throughout the foundations of hydroelectric Laúca. This evaluation is normally made using the tests of loss of water with pressure and interpreted using the proposal of Maurice Lugeon, i.e., the well-known in the practice of dam engineering as the Lugeon test. This test is performed in rock masses through boreholes and different stages, aims to determine the hydraulic conductivity and the behavior of the fractured rock mass, taking into the consideration the water flow through the discontinuities and fractures. Using the Lugeon set of results, it can be estimated important engineering characteristics such as: the volume and the type of flow and representatives values of the equivalent mass of the hydraulic conductivity. All this information is useful to establish the grouting procedure and also to verify the performance of the treatment carried out to reduce leakage through the dam foundation.

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DO PESSOAL DE ENSINO SUPERIOR PROGRAMA DE EXCELENCIA ACADEMICA Esta dissertação tem como objetivo principal estudar o comportamento dos taludes da mineração Pampa de Pongo, situada no Peru, em termos de deslocamentos e fatores de segurança contra ruptura por cisalhamento. As escavações atingem atualmente profundidades superiores a 900m com o corpo mineral seccionado por várias falhas geológicas que podem aumentar o potencial de risco de colapso dos taludes. As análises tensão x deformação foram executadas pelo método dos elementos finitos, em modelos bi e tridimensionais, considerando a existência e a ausência do sistema de falhas para melhor estimar e compreender a influência destas nos deslocamentos do maciço com o avanço das escavações. Este estudo também investigou as diferenças observadas nos resultados obtidos com dois programas comerciais de elementos finitos para solução de problemas geotécnicos (Phase2 e Plaxis 2D) tendo em vista as diferentes metodologias por eles empregadas na simulação de fraturas em meios contínuos. Nas análises de estabilidade os valores dos fatores de segurança determinados pelo método dos elementos finitos, em simulações 2D e 3D, foram também comparados com aqueles calculados por método de equilíbrio limite (método das fatias). De modo geral, observou-se que os efeitos das descontinuidades são maiores nos campos de deslocamentos horizontais e que também tendem a diminuir os valores de fator de segurança, inclusive para limites mínimos abaixo dos recomendados por normas brasileiras. This thesis aims to study the behavior of the Pampa de Pongo open pit mine, situated in Peru, in terms of displacements and safety factors against shear failure. Excavations currently reach depths greater than 900m and the orebody is sectioned by several geological faults that may increase the potential risk of collapse of embankments. The stress x strain analyses were carried out by the finite element method, with two and three dimensional models, considering the existence and the absence of the fault system, to better estimate and understand the influence of these discontinuities in the displacements of the rock mass with the advancement of excavations. This study also investigated the differences in results obtained with two commercial finite element programs for solution of geotechnical problems (Phase2 and Plaxis 2D) since they use different techniques to simulate fractures in continuous media. In the stability analyses, the values of safety factors determined by the finite element method in 2D and 3D simulations were also compared with those calculated by the equilibrium method limit (method of slices). In general, it could be observed that the effects of discontinuities are larger on the horizontal displacement fields and they also tend to decrease the values of safety factors, even below the minimum thresholds recommended by Brazilian Standards.

COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DO PESSOAL DE ENSINO SUPERIOR A utilização de pneus usados é uma técnica interessante para reforço de solos, sob o aspecto ambiental. Os pneus usados constituem uma matéria-prima abundante e de custo reduzido. A técnica de utilização de pneus em obras geotécnicas vem sendo difundida no Brasil desde meados dos anos 90, com a construção do muro experimental de solopneus da PUC-Rio, em colaboração com a Fundação Geo-Rio e a Universidade de Ottawa (Canadá). O presente trabalho tem por objetivo apresentar a metodologia para avaliação da resistência ao arrancamento de malhas de pneus. Os pneus podem ser dispostos em um plano horizontal e amarrados entre si, formando uma malha de reforço. Podem ser utilizados pneus inteiros ou com uma das bandas laterais cortadas. A sobrecarga atuando no reforço provém do confinamento provocado pela altura do aterro de solo, construído sobre a malha de pneus. Os ensaios de arrancamento dos pneus no campo utilizaram uma estrutura metálica de reação, atirantada, a qual foi desenvolvida especificamente para o programa experimental sobre reforço de solos. Os resultados permitiram idealizar um mecanismo de ruptura envolvido no processo de arrancamento das malhas de pneus, bem como a verificação das características de resistência e deformabilidade deste tipo de reforço. The use of scrap tires as soil reinforcement is an environmentally interesting technique. Scrap tires are an abundant and low cost waste material. The technique for using tires in geotechnical construction is becoming popular in Brazil since the construction of an experimental gravity wall made with soil and tires in 1995. This wall was part of a research project by carried out by PUC-Rio in collaboration with Geo-Rio and University of Ottawa. The objective of this work is to present a methodology to evaluate the pull-out behaviour of tire meshes. The tires can be placed in a horizontal plane and tied with rope or wire, forming a reinforcement mesh. The surcharge on these meshes comes from the confinement due to the height of a soil embankment built on the mesh. Field pull-out tests were performed on these reinforcement meshes, using a metallic reaction structure, which was developed specifically for this experimental research. The results allowed the idealization of a shearing mechanism based on the pull-out of tire meshes, as well as the verification of the strength and deformability characteristics of the reinforcement.

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DO PESSOAL DE ENSINO SUPERIOR PROGRAMA DE EXCELENCIA ACADEMICA Prever o comportamento de estruturas de solo de grande porte, como barragens, durante a construção, em operação e inclusive sob o efeito de eventos sísmicos tem muita importância para evitar possíveis consequências catastróficas e indesejáveis. Neste sentido, este estudo apresenta, através de uma análise acoplada hidromecânica pelo método dos elementos finitos, os resultados numéricos discutidos em termos de tensões e suas trajetórias, deslocamentos verticais e horizontais, poropressões, incluindo a estabilidade de taludes. Além disso, é apresentada também a análise da resposta sísmica quando a estrutura é submetida a um carregamento dinâmico. Para tanto, analisou-se a barragem de terra zonada Recreta, situada na província de Huaraz - Peru, mediante o emprego do programa PLAXIS 2010. Foram descritas as metodologias de análise para simular passo a passo a construção incremental da barragem, o primeiro enchimento do reservatório por incrementos de níveis de água, o avanço da frente de saturação até atingir a condição de fluxo permanente e a avaliação da resposta dinâmica quando a barragem é submetida ao último maior movimento sísmico (história de acelerações) registrado em 1974 na capital do Peru, Lima, adjacente à cidade onde se localiza este projeto. Também se empregou o software Seismosignal versão 5.0, para o tratamento do sinal sísmico, e os programas Shake 2000 e Strata para a calibração dos parâmetros de amortecimento. Os resultados fornecidos por estas ferramentas numéricas foram avaliados em função do fundamento teórico, exposto na revisão bibliográfica, e de uma série de testes para o estabelecimento das metodologias e procedimentos mais adequados para a obtenção destes resultados. Predicting the behavior of soil structures, such as large-scale dams, during construction and operation, including the effect of earthquakes, is very important to prevent possible catastrophic and undesirable consequences. This study presents, through a coupled hydromechanical analysis by the finite element method, numerical results discussed in terms of stresses and trajectories, vertical and horizontal displacements, poropresssures and soil slope stability analyses. The investigation of the seismic response when the structure is subjected to a seismic load is also included, considering the dynamic behavior of the zoned earth dam Recreta, located in the province of Huaraz in Peru. The numerical analyses were carried out using the computational program PLAXIS 2010 to simulate the incremental construction of the dam, the first fill of the reservoir by increments of the water levels, the advance of the front of saturation until achieving the condition of steady flow condition and the seismic response when the dam is subject to the last major earthquake (accelerations history) registered in Peru s capital, Lima, in 1974, which is located near to the site of the Recreta dam. The Seismosignal software version 5.0 was also used for seismic signal processing and the programs SHAKE 2000 and STRATA were also employed for calibration of the damping parameters of the soils. All the results provided herein were discussed, based on the theoretical basics presented in the literature review as well as on the various numerical examples investigated with the main purpose to better understand the hydromechanical behavior of a zoned earth dam subject to static and dynamic loads.

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DO PESSOAL DE ENSINO SUPERIOR CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO PROGRAMA DE SUPORTE À PÓS-GRADUAÇÃO DE INSTS. DE ENSINO Em projetos de barragens de rejeitos de mineração, normalmente existe uma grande preocupação relacionada aos aspectos construtivos e de segurança, em função do processo de lançamento de material sobre depósitos fofos de rejeitos saturados. Os maiores desafios consistem na avaliação da resistência e da deformabilidade do material de fundação, na possibilidade de ocorrência de liquefação, e no desenvolvimento e velocidade de dissipação das poropressões. Neste contexto, a Rio Paracatu Mineração (RPM) construiu um aterro experimental instrumentado em grande escala,com material de empréstimo siltoarenoso sobre o depósito de rejeito na Mina do Ouro. Este aterro experimental foi projetado e construído com 10,0 m de altura, talude frontal de 1,5H:1,0V e um talude suave com uma berma de estabilização de 4,0 m de altura no talude oposto. A fundação do aterro foi instrumentada com piezômetros elétricos de corda vibrante, inclinômetros e placas de recalque. Além da instrumentação de campo, há uma base de dados de ensaios de laboratório realizados nas universidades de Viçosa (UFV), São Carlos (USP/SC) e PUC-Rio. Todos estes dados permitem a caracterização do material do rejeito, além da determinação de parâmetros de resistência, deformabilidade, permeabilidade e adensamento. O objetivo desta Tese é contribuir para uma melhor compreensão do comportamento de barragens de rejeitos de mineração com base nas evidências laboratoriais e na retroanálise do comportamento do aterro experimental de larga escala. Para tanto, foi realizada a simulação numérica do processo construtivo do aterro experimental, buscando-se o modelo constitutivo e os parâmetros mais adequados para a representação do comportamento de solos granulares saturados. As análises numéricas foram executadas com o programa computacional Plaxis V11, de elementos finitos. Uma vez reproduzido o comportamento do aterro experimental, procedeu-se à previsão dos recalques e deslocamentos horizontais da barragem de ouro da Rio Paracatu Mineração. Os resultados mostraram que o modelo Hardening Soil permitiu a reprodução do comportamento do aterro experimental durante as etapas construtivas. A boa seleção de parâmetros, com base em um extenso programa experimental, permitiu a previsão do comportamento da barragem principal. In projects of mining tailings dams, there is usually a big concern and constructive aspects related to security, according to the release process of material on saturated tailings deposits cute. The biggest challenges consist in evaluating the strength and deformability of the foundation material, the possibility of liquefaction and speed the development and dissipation of poropressures. In this context, the Rio Paracatu Mineração (RPM) built an instrumented experimental landfill on a large scale, with sandy silty material loan on the deposit of waste in the Gold Mine. This experimental landfill was designed and constructed with 10.0 m height, front slope of 1.5 H: 1.0 V and a gentle slope with a stabilizing berm of 4.0 m high on the slope opposite. The foundation of the embankment was instrumented with vibrating string electric piezometers, inclinometers and settlement plates. Besides the instrumentation field, there is a database of laboratory tests conducted at the Universities of Viçosa (UFV), San Carlos (USP / SC) and PUC-Rio. All these data allow the characterization of tailings material, besides the determination of parameters of resistance, deformability, permeability and density. The goal of this dissertation is to contribute to a better understanding of the behavior of mining tailings dams based on laboratory evidence and backcalculation behavior of large-scale experimental landfill. Therefore, we performed a numerical simulation of the construction process of the experimental landfill, seeking the constitutive model and parameters best suited to represent the behavior of granular soils saturated. The numerical analyzes were performed with the computer program Plaxis V11, finite elements. Once reproduced the experimental behavior of the landfill, proceeded to the prediction of settlements and horizontal displacements of the dam the Rio Paracatu gold mining. The results showed that the model Hardening Soil allowed playback behavior of the experimental landfill during the construction stages. A good selection of parameters based on an extensive experimental program allowed the prediction of the behavior of the main dam.

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DO PESSOAL DE ENSINO SUPERIOR PROGRAMA DE EXCELENCIA ACADEMICA A disposição de rejeitos tem sido uma preocupação muito importante nas empresas de mineração de todo o mundo, tendo como principal motivo a proteção do meio ambiente. Diariamente geram-se grandes quantidades de rejeitos nas plantas de beneficiamento de minérios, sendo necessário dispor de estruturas de armazenamento adequadas (barragem de rejeito) que, dependendo da produção industrial, devem ser alteadas para aumentar a capacidade de armazenamento destas estruturas. Três métodos de alteamento de barragens podem ser utilizados: o método à montante, o método à jusante e o método da linha de centro. O método à montante, discutido nesta dissertação, começa com a construção de um dique de partida. Terminada esta etapa, os rejeitos são depositados à montante, formando uma praia que adensará com o tempo, aumentando gradualmente a resistência ao cisalhamento do rejeito e servindo de fundação para futuros diques de alteamento. Este procedimento continua sucessivamente, até atingir a cota prevista de projeto. É um método de construção simples e de baixo custo, mas sua principal desvantagem é que velocidades de alteamento excessivas podem induzir a liquefação estática, causa principal do colapso de várias barragens de rejeito construídas no mundo. Neste trabalho é investigado o potencial de liquefação de uma barragem de rejeito de cobre, situada no Peru, com auxílio do método empírico de Olson, baseado em correlações com resultados de ensaios de campo SPT, e do método de elementos finitos, com utilização do modelo constitutivo elastoplástico UBCSand para previsão de liquefação. The disposal of tailings has been a very important concern in mining companies around the world, with the main objective to protect the environment. Large quantities of tailings are generated daily in the ore processing plants, being necessary the availability of specific storage structures (tailings dam) which, depending on the industrial production, must be successively raised in their lifetime to provide higher storage capacity. Three methods of dam raising can be used: the upstream method, the downstream method and the centerline method. The upstream method, discussed in this thesis, begins with the construction of a starting dyke. After this step, the tailings are deposited upstream, forming a beach which will consolidate over time, gradually increasing the shear resistance of the waste and serving as a foundation for future raising dikes. This procedure continues until the final dam elevation is reached. This method is of simple construction and low cost, but its main disadvantage is that the raising speeds can be excessive and they may induce static liquefaction, a major cause of failure of tailing dams around the world. This dissertation investigates the liquefaction potential of a copper tailing dam, situated in Peru, making use of the empirical method proposed by Olson, based on correlations with data from SPT field tests, and the finite element method, considering the elastoplastic constitutive model UBCSand.

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DO PESSOAL DE ENSINO SUPERIOR PROGRAMA DE EXCELENCIA ACADEMICA A mistura asfáltica tem sido utilizada como núcleo impermeável em barragens de enrocamento desde 1930. A partir de então, estudos foram desenvolvidos, buscando uma melhoria das principais características da mistura asfáltica, como a granulometria, o teor de ligante asfáltico e o volume de vazios; permitindo obter um material asfáltico de maior densidade e com permeabilidade inferior a 10-9 cm s. As técnicas e procedimentos construtivos destas barragens apresentam vantagens quando comparadas às barragens já conhecidas. Os materiais do núcleo, as transições e o enrocamento podem ser representados por modelos constitutivos adequados e o comportamento de barragens de enrocamento com um núcleo de concreto asfáltico (BENCA) pode ser reproduzido por ferramentas computacionais. O presente trabalho apresenta um estudo sobre barragens do tipo BENCA, fazendo uso do programa computacional PLAXIS, de elementos finitos. O programa foi calibrado e validado a partir de resultados de medições de campo do Reservatório Megget, construído na Escócia (1981). Um estudo sobre a influência da inclinação do núcleo na resistência e deformabilidade de barragens de enrocamento é apresentado e discutido. Finalmente, apresenta-se a previsão numérica do comportamento da Barragem Foz de Chapecó, que é a primeira barragem construída com esta técnica no Brasil (2010). Os resultados mostraram-se coerentes com o comportamento observado em campo, indicando que o programa e os modelos constitutivos adotados permitem a previsão do comportamento de barragens de enrocamento com núcleo em concreto asfáltico. Asphalt mixture has been used as impermeable core rockfill dams since 1930. Since then, studies have been developed, searching an improvement of the main characteristics of the asphalt mixture, such as grading, bitumen content and volume ratio, allowing to obtain an asphalt material of higher density and less permeability than 10-9 cm s. Techniques and constructive procedures of these dams have advantages when are compared to known dams. The core materials, rockfill and transitions can be represented by appropriate constitutive models and the behavior of rockfill dams with an asphaltic concrete core (BENCA) can be reproduced by computational tools. The present work presents a study about the type dams (BENCA), using the finite elements computer program PLAXIS. The program was calibrated and validated from results of field measurements of Megget Reservoir, built in Scotland (1981). A study on the influence of core inclination in the strength and deformability of rockfill dams is presented and discussed. Finally, it is presented the numerical prediction of the behavior of the Foz de Chapecó dam that is the first dam built with this technique in Brazil (2010). The results were consistent with the behavior observed in field, indicating that the program and the adopted constitutive models allow the prediction of the behavior of rockfill dams with asphalt concrete core.

CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO Em análises geotécnicas, previsões de deformações ou de fatores de segurança são desenvolvidas com base em métodos determinísticos, que admitem como fixos e conhecidos os parâmetros do solo ou da rocha. Entretanto, tais previsões são afetadas por incertezas provenientes da impossibilidade de reprodução das condições de campo em laboratório, da perturbação do solo devida à instalação de instrumentos, das ocorrências geomecânicas não detectadas durante a campanha de sondagens, da variabilidade inerente ao maciço, entre outras. O estudo da influência dessas incertezas sobre os cálculos determinísticos, com a possibilidade da quantificação do risco de insucesso associado a um projeto geotécnico, desenvolveu-se durante as últimas décadas com base nas teorias de probabilidade e estatística. O presente trabalho realiza uma revisão bibliográfica de conceitos básicos de probabilidade e estatística, mostrando alguns avanços da aplicação desses conceitos na engenharia geotécnica. Visando apresentar formas de estimarem-se probabilidades de recalque inadmissível ou de ruptura são realizadas análises para os seguintes casos: recalques de argila mole solicitada por aterro e de fundações superficiais em areia, estabilidade de fundação superficial em solo residual e de fundação profunda em solo sedimentar, deslizamento de um muro de arrimo e estabilidade de um talude. Com o objetivo de inferir acerca dos fatores que influenciam as estimativas probabilísticas, para cada caso são realizadas comparações entre resultados obtidos com base em diferentes métodos probabilísticos e/ou determinísticos. In geotechnical analyses, forecasts of safety factors or deformations are developed on the basis of deterministics methods, that admit as fixed and known the parameters of the soil or the rock. However, such forecasts are affected by uncertainties proceeding from the reproduction impossibility of the field conditions in laboratory, of the disturbance of the soil under installation of instruments, of the not detected geomechanics occurrences during the soundings campaign, of the inherent variability to the soil, among others. The study of the influence of these uncertainties on the deterministics calculations, with the possibility of the risk quantification of failure associated with a getechnical project, developed during the last decades on the basis in theories of probability and statistics. The present work make a bibliographical revision of basic concepts of probability and statistics, showing some advances of the application of these concepts in geotechnical engineering. With the objective to show forms of computing probabilities of rupture or of inadmissible settlement are make analyses for the following cases: settlement of fill on soft clay, settlement of superficial foundations in sand, stability of superficial foundation in residual soil, stability of deep foundation in sand, stability of retaining wall and dam slope stability. With the objective to verify the factors that influence the probabilist estimates, for each case is make comparisons between results given of different probabilist and/or deterministics methods.

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DO PESSOAL DE ENSINO SUPERIOR O trabalho propõe uma metodologia para elaboração de modelos geológicos e geomecânicos (3D) e realização de análises de estabilidade (2D)de taludes rochosos de minas a céu aberto, com base nos dados da mina de Morro da Mina, fornecidos pela empresa VALE, a qual esta pertence. A metodologia está dividida em duas etapas: modelagem e análises de estabilidade. Para a modelagem, foi utilizado o software Petrel 2004, que oferece ferramentas geoestatísticas, possibilitando a extrapolação das informações geotécnicas pontuais c`, fi, RQD, Q e RMR, obtidas por meio de testemunhos de sondagem, para o maciço inteiro. Utilizou-se a técnica de Krigagem Ordinária. O modelo gerado representou bem a distribuição destas propriedades no espaço. Na etapa de análise de estabilidade, foram utilizadas seções resultantes da modelagem geomecânica. Dois tipos de análises foram realizados: análises cinemáticas, com utilização do software Dips, da Rocscience, e análises por equilíbrio limite dos taludes globais e das bancadas, utilizando-se o software Slide 5.0, também da Rocscience. No primeiro tipo, realizado com dois conjuntos de mapeamentos diferentes, foi constatado que as bancadas devem receber bastante atenção nesta mina, e no segundo tipo, foi verificada a segurança quanto à ruptura circular das bancadas e taludes globais, porém recentemente ocorreu uma ruptura em um dos locais analisados. Os programas RocData 4.0 e RocProp, ambos da Rocscience, foram utilizados para estimar os parâmetros de resistência de Mohr-Coulomb, e os softwares AutoCAD 2004 e Microsoft Office Excel auxiliaram na preparação dos arquivos de entrada no Petrel 2004 e no Slide 5.0. This work presents a methodology to develop geological and geomechanic models (3D) and to carry out stability analyses (2D) of rock slopes of open pit mine, based on data of Morro da Mina mine, provided by the mining company VALE. The methodology is divided in two stages: modelling and stability analyses. For the modelling, the software Petrel 2004, which allows the use of geostatistical tools, was used, being possible the spatial distribution of geotechnical information, obtained from borehole cores, for the whole rock mass. The technique of Ordinary Kriging was used. The modeled properties were the following: c`, fi, RQD, Q e RMR. The generated model represented well the spatial distribution of these properties. The stability analyses were carried out using 2D sections and the necessary rock mass parameters were obtained from the geomechanical model. Two types of analyses were carried out: kinematic analyses, with use of the software Dips, from Rocscience, and limit equilibrium analyses of the global slopes and the benches, where the software Slide 5.0, also from Rocscience was used. The Kinematic analyses, carried out considering two sets of joint orientations, suggested that the benches have to receive enough attention in this mine, and the limit equilibrium analyses for circular failure of the benches and global slopes indicated high factors of safety. However, before this work initiating a failure already had happened in one of the sections analyzed. The programs RocData 4.0 and RocProp, both from Rocscience, were used to estimate the Mohr-Coulomb strength parameters, and the programs AutoCAD 2004 and Microsoft Office Excel helped at the development of the input files in the Petrel 2004 and Slide 5.0.

COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DO PESSOAL DE ENSINO SUPERIOR A utilização de materiais geossintéticos como reforço em obras geotécnicas vem crescendo bastante nas últimas décadas. A geogrelha, cuja função primária é o reforço de solos, é um entre os diversos tipos de geossintéticos, que vêm sendo utilizados. Diversas são as formas de interação da geogrelha com o solo em um maciço reforçado e o entendimento dos mecanismos que se desenvolvem nestas interações é essencial, pois só a partir daí pode-se obter parâmetros confiáveis para projeto. Pesquisas vêm sendo realizadas por diversos autores, mas muitos aspectos ainda devem ser estudados para que se tenha uma melhor compreensão do comportamento de solos reforçados com geogrelhas. A utilização de uma ferramenta numérica pode ser uma alternativa para que consigamos dar um passo adiante no entendimento da técnica de solo reforçado. Então, modelagens numéricas de ensaios triaxiais e de cisalhamento direto em solos reforçados e não reforçados foram realizadas com a utilização do programa Plaxis. Foram analisadas a influência do reforço no aumento da rigidez e resistência do solo e a resistência de interface solo-reforço. Para calibrar o programa e validar as análises numéricas, foram realizadas retro-análises dos ensaios realizados por Sieira (2003), onde se definiram aspectos importantes para modelar os ensaios, tal como, a melhor forma de impor as condições de contorno. Os resultados obtidos nas análises numéricas dos ensaios triaxiais sugerem que o programa Plaxis permite de forma razoável a reprodução dos ensaios reforçados, sendo possível prever o ganho de resistência do solo com a inclusão do reforço. Uma análise alternativa, onde se aplica um incremento de tensão confinante representativo da influência do reforço, foi também realizada. As análises numéricas dos ensaios de cisalhamento direto em solo arenoso não reforçado permitiram verificar a rotação do eixo das direções das tensões principais quando é aplicado carregamento cisalhante e a presença de uma zona central de cisalhamento (zona de cisalhamento). A resistência de interface sologeogrelha não foi bem reproduzida, indicando que o Plaxis não permite este tipo de avaliação. Quando os reforços encontravam-se inclinados, verificou-se a maior eficiência do reforço rígido e fazendo ângulo de 60º com a superfície de ruptura. The use of geosynthetic materials as reinforcement in geotechnical engineering works is significantly increasing over the past decades. Geogrid, whose primary functions is reinforcing the soil mass, is one of the geosynthetics that has been used. In a reinforced soil structure, there are different types of interaction between soil and geogrid. To be possible to obtain reliable design parameters is essential to know the mobilized mechanisms in the interaction. This situation has been investigated by many researchers, but there are still many aspects to be better understood about geogrid reinforced soil behavior. In this research, numerical tools have been used to improve our knowledge about reinforced soil techniques. Numerical modeling of triaxial and direct shear tests on reinforced and non reinforced soils were carried out using software Plaxis. It was verified the resistance and stiffness increase of the soil due to geogrid inclusion and the interface soil-reinforcement resistance parameters. To calibrate the software and to validate the numerical analyses, back-analyses of the tests carried out by Sieira (2003) were done. These results helped to define important aspects to the tests modeling such as geometry and tests boundary conditions. The numerical analyses of the triaxial tests suggest that the software Plaxis reasonably allow an adequate reproduction of the reinforced soil tests. It was possible to foresee the increase of soil resistance because of reinforcement inclusion. In addition, an alternative analysis, where one applies a confining stress that reproduces the reinforcement influence, it was done. Numerical analyses of non reinforced direct shear tests had numerically evidenced the rotation of the axis of the principal stresses directions and the presence of a central zone of shear (shear zone). The soil- geogrid interface resistance was not well reproduced, indicating that Plaxis does not allow this type of evaluation. To inclined reinforcement relative to failure plane, it was verified the maximum gain of resistance is achieved with inclined reinforcement at 60º and when rigid geogrids are used.