Estudo de parâmetros geomecânicos de uma célula experimental de resíduos sólidos urbanos com métodos geofísicos

 

Autor: 
Nataly Marcela Aranda Camacho
Informações Gerais
Departamento: 
geofisica
tipo: 
Doutorado
Data da Defesa: 
2019
Palavras-chave: 
Aterro sanitário. parâmetros elásticos. propriedades físicas. métodos sísmicos. métodos geoelétricos. lei de Archie.
Orientadores
Orientador: 
Vagner Roberto Elis
Co-orientadores: 
Renato Luiz Prado

Os aterros sanitários no Brasil são caracterizados por seu alto conteúdo de material orgânico (próximo de 60%), presença de diferentes tipos de resíduos mistos e baixa energia de compactação, fatores que os diferencia dos aterros de países desenvolvidos e de alta renda (que por sua vez são os mais estudados). Para evitar riscos ambientais tais como, contaminação das águas subterrâneas e a instabilidade dos taludes, é crucial entender o comportamento dos aterros e as mudanças em suas propriedades físicas e mecânicas ao longo do tempo. Para isso, utilizando os métodos geofísicos de refração sísmica, análise multicanal de ondas superficiais ativa e passiva, ensaios crosshole, eletrorresistividade e polarização induzida, foram obtidos valores para algumas propriedades físicas como o peso específico e teor de umidade, e dos parâmetros elásticos como modulo cisalhamento, o coeficiente de Poisson, modulo de elasticidade, e velocidades das ondas elásticas, dos resíduos sólidos urbanos em uma célula experimental e um lisímetro na cidade de Campinas no Estado de São Paulo. A velocidade de onda compressiva (Vp) e a velocidade de onda cisalhante (Vs) são parâmetros importantes para subsidiar a caracterização mecânica de aterros sanitários, utilizando-se as propriedades elásticas e dinâmicas dos RSU para análise de estabilidade. Os resultados obtidos nos ensaios crosshole mostraram que a Vp variou de 217 até 252 m/s e Vs variou de 86 até 89 m/s. Estes valores baixos podem ser atribuídos ao alto teor de matéria orgânica, baixa energia de compactação e condições climáticas, como alto índice pluviométrico e altas temperaturas que, juntas, levam a mudanças na saturação do fluido de poros, estresse efetivo e pressão de poros. Estes valores são indicativos do limite inferior das velocidades correspondentes relatadas na maioria da literatura; no entanto, eles estão de acordo com os valores reportados para aterros localizados em países com condições socioeconômicas e climáticas semelhantes. Usando os métodos de eletrorresistividade junto com análises de umidade de amostras obtidas de dois furos na célula experimental, foi encontrada a correlação direta entre a resistividade elétrica e o teor de umidade volumétrico por meio da lei de Archie, onde os parâmetros e foram achados. Cm a lei de Archie foi calculada a tomografia de teor de umidade a partir das tomografias de eletrorresistividade. Em uma análise conjunta do teor de umidade, tomografia de resistividades, polarização induzida e o balanço hídrico da célula experimental, foi possível entender a variação de umidade dentro da célula ao longo do tempo devido as condições climáticas.

AnexoTamanho
TeseNatalyArandaCorrigida.pdf9.4 MB