Contributions for the analysis of the mechanical behaviour of compacted soils for use in dams

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2010.As condições topográficas brasileiras e a própria cultura tem conduzido quase sempre à opção pela construção de barragens de terra e terra e enrrocamento para fins de geração energia. Sua viabilização técnica e econômica passa pela definição de materiais de construção apropriados. Com base nos materiais disponíveis é definida a seção tipo, sendo freqüente a concepção de modelos constituídos de núcleo e espaldares. Nessas seções enquanto os espaldares objetivam dar estabilidade ao maciço, o núcleo tem por objetivo propiciar a retenção da água. Na seção da barragem o estado de tensões e, portanto, as deformações variam segundo o ponto considerado, sendo relevante a análise do comportamento do solo segundo a trajetória de tensões. Todo esse contexto motivou a realização desta pesquisa, em que é estudado o comportamento mecânico do solo compactado para utilização em barragens tendo como principio fundamental a avaliação desse comportamento quando o solo é submetido a diferentes condições de solicitação até a plastificação. Para o estudo do comportamento mecânico fez-se inicialmente um estudo das técnicas de compactação estática e dinâmica. As discussões e conclusões apresentadas nesta pesquisa, tanto para a metodologia de compactação quanto para a análise de estado limite, são importantes e devem ser consideradas na análise do comportamento mecânico de solos compactados. ________________________________________________________________________________ ABSTRACTBrazilian topographic conditions and the culture itself has been conducted, almost always, to the option to construct earthfill and earth/rockfill dams for power generation purposes. The technical and economic viability goes to the definition of the appropriate construction materials. Through the available materials the default cross-section is defined, in which the impervious core and abutments models are frequently chosen. In this kind of crosssections the abutments intend to stabilize the fill while the core’s function is to retain water. In the dam’s cross-section stress state and, therefore, strains varies according the considered point, being relevant the soil behavior analysis according to the stress paths. All this context motivated the realization of this research, where the mechanical behavior of compacted soils for use in dams is studied, having as fundamental principle the evaluation of this behavior when the soil is submitted to different conditions of solicitations until it’s yielding. For the mechanical behavior study, a research of the static and dynamic compaction techniques was initially done. The discussions and conclusions shown in this research for both the compaction methodology and the limit state analysis are important and should be considered in the mechanical behavior of compacted soils analysis