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

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.