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Estudo de solo de alteração do Jurássico superior: caracterização geotécnica e melhoramento por cal e cimento

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Resumo:Esta dissertação foi desenvolvida com o objetivo de realizar caracterização geotécnica de solos de alteração superficial do Jurássico superior da formação J3so – Margas, argilas e grés de Sobral (Kimeridgiano superior – Titoniano), que forma parte das arribas costeiras da região a sul do Forte do Pai Mogo, na zona norte do conselho da Lourinhã, e analisar os possíveis efeitos de melhoramento destes solos pela adição de cal e de cimento. Estes solos, que ocorrem em grandes extensões na região envolvente, têm comportamento geotécnico muito deficiente, sendo particularmente sensíveis à erosão superficial pelas águas pluviais e à ocorrência de movimentos de massa de vertente geralmente de tipo superficial, mas com impacte significativo em estruturas e actividades humanas. Foram colhidas sete amostras nas arribas a sul do Forte do Pai Mogo sobre as quais foram realizados ensaios de identificação que incluíram os limites de liquidez, plasticidade e retracção, ensaio de Expansibilidade LNEC, com o objetivo de selecionar a amostra com melhores condições para a aplicação dos melhoramentos por adição de cal e cimento em percentagens de 2 e 5%. Para se realizarem as técnicas de melhoramento foi seleccionada a amostra com as características geotécnicas mais desfavoráveis, a amostra L1, que foi objecto de ensaios de expansibilidade em edómetro e ensaios de corte directo, em condições próximas de situação consolidada e drenada. Este solo corresponde a uma argila magra (CL) na classificação USCS e a um solo argiloso (A6) na classificação AASHTO, obtendo-se um índice de plasticidade de 15. A resistência ao corte em ensaios de corte directo forneceu valores de coesão de 9.43 kPa e ângulo de atrito interno de 23º. Após a realização dos tratamentos de cal e cimento, nas percentagens de 2% e 5%, observou-se que o tratamento com melhores resultados é o da adição de cimento em 5%. Verificando-se melhorias significativas expressas na redução do índice de plasticidade para valores de 8.2%, na alteração da classificação para silte (ML) na classificação USCS e para solo siltoso (A4) na classificação AASHTO, e pelo acréscimo do ângulo de atrito interno para 52.62º e um decréscimo da coesão de 0kPa, determinados em ensaios de corte directo. Pode-se então concluir que o tratamento com 5% de cimento é, neste caso, uma possível solução para prevenção da instabilidade. Contudo, seria interessante a realização de ensaios in situ de modo a validar os resultados obtidos em laboratório, verificar a eficiência de tratamentos combinados de cal e cimento e verificar a durabilidade dos tratamentos face às condições ambientais existentes no terreno.
Autores principais:Costa, Luís Filipe Costa e
Assunto:Argilas Solo de alteração Cimento Cal Geotécnia Forte do Pai Mogo Trabalhos de projecto de mestrado - 2015
Ano:2015
País:Portugal
Tipo de documento:dissertação de mestrado
Tipo de acesso:acesso aberto
Instituição associada:Universidade de Lisboa
Idioma:português
Origem:Repositório da Universidade de Lisboa
Descrição
Resumo:Esta dissertação foi desenvolvida com o objetivo de realizar caracterização geotécnica de solos de alteração superficial do Jurássico superior da formação J3so – Margas, argilas e grés de Sobral (Kimeridgiano superior – Titoniano), que forma parte das arribas costeiras da região a sul do Forte do Pai Mogo, na zona norte do conselho da Lourinhã, e analisar os possíveis efeitos de melhoramento destes solos pela adição de cal e de cimento. Estes solos, que ocorrem em grandes extensões na região envolvente, têm comportamento geotécnico muito deficiente, sendo particularmente sensíveis à erosão superficial pelas águas pluviais e à ocorrência de movimentos de massa de vertente geralmente de tipo superficial, mas com impacte significativo em estruturas e actividades humanas. Foram colhidas sete amostras nas arribas a sul do Forte do Pai Mogo sobre as quais foram realizados ensaios de identificação que incluíram os limites de liquidez, plasticidade e retracção, ensaio de Expansibilidade LNEC, com o objetivo de selecionar a amostra com melhores condições para a aplicação dos melhoramentos por adição de cal e cimento em percentagens de 2 e 5%. Para se realizarem as técnicas de melhoramento foi seleccionada a amostra com as características geotécnicas mais desfavoráveis, a amostra L1, que foi objecto de ensaios de expansibilidade em edómetro e ensaios de corte directo, em condições próximas de situação consolidada e drenada. Este solo corresponde a uma argila magra (CL) na classificação USCS e a um solo argiloso (A6) na classificação AASHTO, obtendo-se um índice de plasticidade de 15. A resistência ao corte em ensaios de corte directo forneceu valores de coesão de 9.43 kPa e ângulo de atrito interno de 23º. Após a realização dos tratamentos de cal e cimento, nas percentagens de 2% e 5%, observou-se que o tratamento com melhores resultados é o da adição de cimento em 5%. Verificando-se melhorias significativas expressas na redução do índice de plasticidade para valores de 8.2%, na alteração da classificação para silte (ML) na classificação USCS e para solo siltoso (A4) na classificação AASHTO, e pelo acréscimo do ângulo de atrito interno para 52.62º e um decréscimo da coesão de 0kPa, determinados em ensaios de corte directo. Pode-se então concluir que o tratamento com 5% de cimento é, neste caso, uma possível solução para prevenção da instabilidade. Contudo, seria interessante a realização de ensaios in situ de modo a validar os resultados obtidos em laboratório, verificar a eficiência de tratamentos combinados de cal e cimento e verificar a durabilidade dos tratamentos face às condições ambientais existentes no terreno.