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Thèse de Doctorat
DOI
10.11606/T.18.2005.tde-27042006-170324
Document
Auteur
Nom complet
Giuliano De Mio
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Carlos, 2005
Directeur
Jury
Giacheti, Heraldo Luiz (Président)
Aoki, Nelson
Cunha, Renato Pinto da
Esquivel, Edmundo Rogerio
Suguio, Kenitiro
Titre en portugais
Condicionantes geológicos na interpretação de ensaios de piezocone para identificação estratigráfica na investigação geotécnica e geoambiental
Mots-clés en portugais
estratigrafia
história geológica
piezocone
resistividade
sísmica
Resumé en portugais
As campanhas de investigação geotécnica e geoambiental do subsolo utilizam diversos tipos de sondagem e ensaios com objetivo de mapear a distribuição espacial das unidades e definir os parâmetros de projeto específicos para cada tipo de intervenção. A etapa de identificação da distribuição e da constituição dos materiais é comum a grande parte dos projetos e normalmente é conduzida através de sondagens em campo que produzem uma perfilagem pontual e vertical do terreno. Os estudos realizados durante esta pesquisa tiveram como principal objetivo avaliar a influência da história geológica na execução e na interpretação dos ensaios de piezocone para identificação estratigráfica. Os ensaios de piezocone sísmico foram realizados com objetivo de identificar a interface entre solos lateríticos e os não-laterítico. Os ensaios de piezocone de resistividade foram realizados principalmente para avaliação de intrusões de cunhas de águas salinas em aqüíferos sedimentares rasos. Desta forma, foram selecionadas nove áreas localizadas em regiões com diferentes condições geológicas, representativas do território brasileiro. Abrangem sedimentos quaternários das planícies litorâneas, sedimentos cenozóicos de bacias tafrogênicas e solos tropicais desenvolvidos a partir de rochas sedimentares e ígneas da Bacia do Paraná. Os locais foram selecionados em função da disponibilidade de informações adequadas às análises pretendidas. Nos sedimentos os resultados dos ensaios de piezocone foram eficazes na caracterização estratigráfica, classificação dos sedimentos e estimativa de parâmetros de projeto a partir de correlações. Nestes sedimentos, a experiência internacional, adquirida principalmente em sedimentos da América do Norte e Europa, pôde ser utilizada. Os ensaios com piezocone de resistividade foram eficazes em identificar intrusões salinas no aqüífero, contribuindo também para identificação da estratigrafia do perfil. Nestes sedimentos foram observadas relações consistentes entre a história de formação do perfil e as propriedades geotécnicas estimadas a partir da interpretação dos ensaios de piezocone. Já, nos solos tropicais, os processos de intemperísmo produzem transformações no perfil que dificultam a definição da estratigrafia, a classificação dos solos e a estimativa de parâmetros com base em correlações. Em solos tropicais, os ensaios com piezocone de resistividade foram ineficientes na identificação da profundidade do nível d’água e na definição da sequência estratigráfica, provavelmente devido à presença de óxidos de ferro e nível de água profundo. Já, os ensaios de piezocone sísmico foram eficazes para diferenciar os solos de comportamento laterítico dos de comportamento não-laterítico através da relação Go/qc. Conclui-se que o entendimento da história geológica é fundamental na interpretação dos ensaios de piezocone, principalmente na etapa de integração entre ensaios pontuais, para identificação da geometria e variabilidade dos solos. A quantidade de processos ou de variáveis independentes que contribuem para a formação do perfil de solo normalmente aumenta a variabilidade. Neste sentido, ensaios combinados, como o piezocone sísmico, onde vários parâmetros podem ser obtidos em um mesmo ponto, contribuem para minimizar os efeitos da variabilidade na estimativa de parâmetros de projeto
Titre en anglais
Geological conditioning aspects for piezocone test interpretation for stratigraphical identification in geotechnical and geo-environmental site investigation
Mots-clés en anglais
geological history
piezocone
resistivity
seismic
stratigraphy
variability
Resumé en anglais
In situ tests for geotechnical and geo-environmental site investigation embraces a variety of soundings and tests to map and define stratigraphic logging and specific design parameters for each kind of job. Stratigraphic logging and soil classification are a common stage to all investigation programs and frequently they are performed throughout logging tests which results in local vertical information. The main objective of this research is to evaluate the influence of geological history in the interpretation of piezocone tests for stratigraphic logging. Seismic piezocone tests were carried out to try to identify difference response between lateritic and non lateritic soils. Resistivity piezocone tests were carried out to evaluate salt-water intrusion within a shallow sedimentary aquifer. In this sense, nine sites with different geologic conditions, representing extensive area from Brazil, were selected and investigated. They include quaternary sediment sequences on the brazilian coast, tafrogenic sedimentary sequences and tropical soils originated from weathering of Paraná basin sedimentary and igneous rocks. Piezocone tests were effective for stratigraphic logging, sediment classification as well as to estimate geotechnical design parameters based on correlations for sedimentary sediments. For these type of soils, the international experience developed for sedimentary soils from North America and Europe can be used. Resistivity piezocone tests were effectively useful to identify salt-water intrusion within a sedimentary aquifer and contributed to refine soil stratigraphy. Consistent relations between geologic history and geotechnical properties were established based on piezocone test results. In the other hand, the weathering process produces profile transformations in the tropical soils and imposes limitations to stratigraphy definition, soil classification and to estimate geotechnical soil parameters based on these correlations. For tropical soils, the resistivity piezocone test was not efficient to identify the groundwater level and to refine stratigraphic logging, probably due to the presence of iron oxides and deep groundwater. The seismic piezocone tests were effective to separate lateritic and non-lateritic soils throughout the relation between maximum shear modulus and poit resistance (Go/qc). It is concluded that the geological information is fundamental for the interpretation of piezocone results, especially to integrate several logging test data, to identify spatial distribution and variability of soil layers. In this sense, combined tests, such as the seismic piezocone, where more than one parameter can be measured at the same location, contribute to minimize variability effects in the estimation of geotechnical soil parameters
 
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tese.pdf (12.92 Mbytes)
Date de Publication
2006-04-28
 
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