Linhas de Pesquisa

Atualmente existem as seguintes linhas de pesquisa no Programa de Pós-Graduação em Geotecnia:


Desenvolvimento de Equipamentos para Ensaios Geotécnicos de Campo e Laboratório 

O objetivo principal desta linha de pesquisa é o desenvolvimento e o aprimoramento de dispositivos, equipamentos, formas de aquisição e interpretação de dados de ensaios geotécnicos e geo-ambientais, tanto no campo como no laboratório, para que se tenha uma melhor caracterização, bem como a previsão do comportamento de maciços de solos e/ou rochas e obras geotécnicas.

Um dos primeiros resultados foi o desenvolvimento de um sistema baseado na Time Domain Reflectometry (TDR) para a estimativa do teor de umidade in situ. Também foram desenvolvidos dispositivos e sistemas para realização de ensaios sísmicos em conjunto com o piezocone, bem como para medida de energia em ensaios SPT.

No momento, estudos vêm sendo realizados para melhorar as técnicas de investigação do meio físico visando a identificação e remediação de áreas contaminadas. Neste contexto, tem-se procurado desenvolver um conjunto de soluções adaptadas para a realidade do Brasil, focada na contaminação provocada por hidrocarbonetos, em especial a gasolina e o óleo diesel, contando com o desenvolvimento de sensores ópticos, dielétricos e olfativos.

Novas metodologias para a interpretação racional dos resultados de ensaios geotécnicos e geoambientais estão sendo desenvolvidas.

 

Engenharia de Fundações

Nesta linha de pesquisa são realizados estudos do comportamento de fundações, submetidas a diferentes tipos de solicitações (carregamentos cíclicos, térmicos, variação sazonal do lençol freático, sucção do solo, etc.) por meio de abordagens experimentais, teóricas, numéricas e também probabilísticas. As investigações experimentais são desenvolvidas em campo, em laboratório, e pela técnica de modelagem física. Estes estudos visam atender as demandas técnicas da sociedade e da prática de Fundações, no Brasil e no mundo. Atualmente, as pesquisas se concentram em: (i) Ancoragens e estacas helicoidais; (ii) Fundações por estacas trocadoras de calor/ Energia geotérmica superficial; (iii) Fundações em solos não saturados; (iv) Modelagem física de fundações; (v) Confiabilidade e segurança de fundações; (vi) Fundações submetidas a carregamentos cíclicos. Estas pesquisas, em sua grande maioria, são realizadas em parceria com pesquisadores de instituições estrangeiras.

 

Estudo de Rochas Ornamentais e de Revestimento

O objetivo principal desta linha é avaliar as propriedades mineralógicas, texturais e estruturais de rochas ornamentais e de revestimento. Neste sentido, estão sendo realizadas pesquisas envolvendo a correlação entre parâmetros intrínsecos das rochas (mineralogia, estrutural e textura) com as etapas de beneficiamento primário (serragem) e secundário (polimento). Foram desenvolvidos equipamentos para medidas de rugosidade das placas de rochas ornamentais. Atualmente, estão sendo realizadas pesquisas envolvendo a caracterização e avaliação do comportamento mecânico de mistura solo-cimento com rejeito de quartzito.

 

Geossintéticos

Estuda os comportamentos mecânico e hidráulico dos geossintéticos e suas aplicações em obras civis para atender as funções de reforço, separação, filtração, drenagem e impermeabilização. Atualmente, as atividades desenvolvidas nesta linha de pesquisa são: a) Reforço de solos com geossintéticos (estruturas de contenção e aterros sobre solos moles); b) Estudo do comportamento de propriedades básicas e de desempenho dos geossintéticos; c) Estudo da degradação e envelhecimento dos geossintéticos; d) Desenvolvimento de novos produtos e novas aplicações em geossintéticos; e) Desenvolvimento de instrumentos de laboratório para ensaios em geossintéticos. Alguns dos projetos de pesquisa desenvolvidos nesta linha estão sendo realizados em parceria com a CODEN – Companhia de Desenvolvimento de Nova Odessa/SP e a empresa OBER S/A Indústria e Comércio.

 

Geotecnia Ambiental

Desenvolvimento de pesquisas laboratoriais e de campo envolvendo os seguintes temas: transporte de poluentes; propriedades geotécnicas x alterações químicas do meio; comportamento geotécnico de aterro sanitário e de liners; recuperação de áreas degradadas (erosão e contaminação); áreas degradadas por resíduos de mineração; materiais reativos orgânicos e inorgânicos empregados na retenção de poluentes. Desde 2008, vêm sendo desenvolvidos projetos de recuperação de áreas degradadas (por erosão e contaminação, principalmente) e recarga de aquíferos, assim como em temas relacionados a mudanças geomorfológicas globais. Foram realizados estudos em bacias hidrográficas de grande porte como a bacia do Paraná, bacia do rio Ribeira de Iguape, bacia do Alto Rio Grande, bacia do rio da Prata no Brasil e Argentina, além de bacias menores na Espanha e em áreas remotas da Cordilheira dos Andes, na Argentina. Atualmente, estão sendo realizados estudos na bacia do rio Ribeira de Iguape, na bacia do Alto Rio Grande e na bacia do rio Mogi Guaçu. Desde 2010, estão sendo realizadas pesquisas visando à avaliação de áreas degradadas por atividades de mineração, bem como propostas de recuperação destas áreas. No ano de 2016, foram iniciadas pesquisas com materiais reativos orgânicos (turfa e composto orgânico) na adsorção de metais potencialmente tóxicos provenientes da disposição inadequada de resíduos de mineração (com financiamento da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - FAPESP), sendo essas pesquisas de caráter inédito e inovador. Recentemente, iniciaram-se pesquisas com o biocarvão, visando seu emprego como material reativo orgânico em liners e barreiras reativas, que também é inovador na área de Geotecnia Ambiental, pois o biocarvão é muito utilizado na área de agronomia para a melhoria de solos. Os biocarvões que estão sendo empregados nas pesquisas são os derivados da fração orgânica de resíduos sólidos municipais e de resíduos de poda, o que reforça o caráter inédito e inovador das pesquisas que estão sendo realizadas no Programa de Geotecnia. A busca de alternativas para o uso da fração orgânica dos resíduos sólidos municipais e do resíduo de poda é de extrema importância, uma vez que tem por objetivo a diminuição dos mesmos conforme o Plano Nacional de Resíduos Sólidos - PNRS (2010) (projeto dentro do tema de sustentabilidade). As pesquisas realizadas com os resíduos de poda e com a fração orgânica dos resíduos sólidos estão enquadrados na Área Prioritária - MCTIC IV - Desenvolvimento sustentável. As pesquisas desenvolvidas nesta linha, em sua grande maioria, são realizadas em parceria com pesquisadores de instituições estrangeiras.


Mapeamento Geotécnico

As pesquisas em Mapeamento Geotécnico estão embasadas em um conjunto de técnicas que foi difundido e vem sendo usado por empresas publicas e privadas. O Mapeamento Geotécnico básico é realizado em escala regional (1:50.000) e detalhada (1:10.000), para fins gerais e específicos. Nessa linha, foram iniciadas pesquisas abrangendo os seguintes temas: a) Mapeamentos geoambientais (erosão, escorregamentos, contaminação, entre outros); b) Mapeamento envolvendo aplicação de recursos de geoestatística e análise multivariada; c) Mapeamento geotécnico envolvendo a técnica de landforms; d) Cartas de riscos; e) Geoindicadores; f) Estabilidade de taludes e SIG. Na atualidade as pesquisas em andamento estão voltadas para os aspectos de análise probabilística, o que vêm demandando estudos específicos sobre a relação aleatória entre atributos geotécnicos e os eventos perigosos.


Mecânica  das Rochas

Comportamento mecânico do material intacto e de descontinuidades. Mecânica da fratura aplicada a rochas. Simulações numéricas. De modo geral, os principais temas abordados nessa linha são: a) Aplicações da mecânica da fratura à mecânica das rochas, utilizando, em conjunto, modelos experimentais e modelos numéricos; b) Utilização da técnica de emissão acústica para entendimento do processo de fraturamento em rochas e da evolução de suas propriedades mecânicas; c) Ensaios em modelos multi-fraturados, utilizando sistemas servo-controlados, capazes de permitir o controle da propagação de trincas e dos mecanismos de ruptura, tanto em condições uniaxiais de tensão, biaxiais e de cisalhamento direto; d) Na área de escavações subterrâneas, aplicações de modelos numéricos para simulação da influência da orientação de tensões no dano ao maciço no entorno da escavação; e) Entendimento do processo físico de atirantamento de maciços rochosos e sua simulação numérica; f) Análise do desempenho de máquinas tuneladora (TBMs) em função dos parâmetros da máquina e de propriedades do maciço.


Melhoria dos Solos

Estudo da melhoria do comportamento de solos através de processos mecânicos, químicos ou com uso de inclusões. Os principais temas abordados nessa linha são: a) Estudo do comportamento de estruturas em solo reforçado com inclusões lineares, planas e aleatórias; b) Estudo das propriedades hidráulicas de sistemas de drenagem de solos que utilizam geossintéticos, mais especificamente geotêxteis e geocompostos; c) Melhoria das propriedades mecânicas e hidráulicas de solos misturados com outros materiais, tais como bentonita e polímeros; d) Melhoria das propriedades mecânicas de solos estabilizados com aditivos cal, cimento, resíduos industriais ou fibras naturais ou manufaturadas.


Modelagem Numérica e Física de Problemas Geotécnicos

Modelagem numérica e física de problemas geotécnicos visando o estudo dos seus comportamentos mecânicos e hidráulicos. A modelagem numérica de obras geotécnicas, que inclui túneis, escavações profundas, taludes, barragens, etc., é realizada com a utilização dos Métodos dos Elementos Finitos, Elementos Discretos, Diferenças Finitas e Elementos de Contorno. Métodos numéricos também têm sido utilizados para analisar alguns ensaios de laboratório de Mecânica das Rochas para os quais não existem soluções analíticas capazes de capturar a complexidade das reais condições de contorno, do progresso do fraturamento, etc. Além da modelagem numérica, também estão sendo realizadas pesquisas em modelagem física. A modelagem física de problemas geotécnicos é realizada através da modelagem em centrífuga e modelagem fotoelástica, visando um melhor entendimento de problemas geotécnicos complexos e a validação de modelos numéricos.

 

Propriedades Geotécnicas de Solos Naturais e Compactados

A linha de pesquisa “Propriedades Geotécnicas de Solos Naturais e Compactados”, que é extremamente ampla, trata do estudo das propriedades de compressibilidade, resistência ao cisalhamento, permeabilidade de solos naturais e compactados. Nessa linha de pesquisa também são estudadas as propriedades e o comportamento de solos não saturados empregando-se ensaios convencionais e com sucção controlada e aplicação a problemas geotécnicos em maciços de solos não saturados. Também são estudadas técnicas para prever o adensamento de solos moles e rejeitos de mineração.

No momento, nesta linha de pesquisa, somente o projeto relacionado com rejeitos de mineração está sendo executado.

 

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