Avaliação da resistência ao cisalhamento de solos tropicais brasileiros não saturados da Serra do Mar - trecho PR-SP

Abstract

Resumo: O solo tropical possui características e comportamento peculiares devido a sua geologia e aos processos geológicos de formação típicos do clima tropical. Os longos períodos de chuva e seca contribuem para que o solo esteja sujeito às variações de umidades. Uma das principais características dos solos não saturados é a ocorrência de sucção mátrica, que acontece quando a água preenche parcialmente os vazios do solo, resultando em pressões negativas. A pressão negativa na água do solo altera seu comportamento mecânico, aumentando significativamente sua resistência. Nesta pesquisa, estudou-se a resistência ao cisalhamento de solos tropicais não saturados por meio de ensaios cisalhamento direto e a partir da determinação das curvas características dos solos. Os resultados obtidos, para amostras indeformadas e remoldadas, permitiram a determinação dos parâmetros de resistência ao cisalhamento. A contribuição da sucção mátrica na resistência do solo foi considerada por meio de incrementos na coesão aparente empregando-se os modelos de Khalili e Khabbaz (1998) e de Vilar (2006). Os modelos foram calibrados a partir de resultados experimentais de ensaios de cisalhamento direto em solos saturado e não saturado. Nos resultados e análises, foi evidenciado que o aumento de sucção mátrica gera acréscimos de resistência.

Abstract: Tropical soils have peculiar characteristics and behavior considering its geology and soilgenesis typical of tropical regions. In those regions, there are long periods of rainy and dry seasons, which cause variation of water content. One of the main characteristics of the unsaturated soils is the occurrence of suction, which happens when the water partially fills the voids of the soil, resulting in negative pressures. The negative pore water pressure in the soil affects its mechanical behavior, increasing the resistance significantly. This research studied the shear strength of unsaturated tropical soils obtained by direct shear tests and from the soil-water characteristic curves of the soils. The results obtained for undisturbed and remolded samples allowed the determination of shear strength parameters. The contribution of suction in the shear strength of the soil was considered by increasing the apparent cohesion based on the models of Khalili e Khabbaz (1998) and of Vilar (2006). The model was calibrated using experimental results of direct shear tests in saturated soil and unsaturated soil. The analysis showed that suction cause an increase on shear strength