Análise estatística do comportamento de solos finos

Abstract

Esse trabalho visa, a partir dos dados sobre os solos tropicais do Distrito Federal encontrados na literatura, avaliar a existência ou não de relação entre os diversos parâmetros físicos, químicos, mineralógicos e o comportamento mecânico dos solos. A metodologia adotada inclui análises dos coeficientes de correlação e a utilização de técnicas de regressão multiparamétrica para a elaboração de equações preliminares visando possibilitar a estimativa de parâmetros geotécnicos a partir do conhecimento do valor de outras variáveis. Como resultado encontrou-se que as propriedades químico-mineralógicas estão altamente correlacionadas, o que em alguns casos indica uma relação direta entre os parâmetros, mas muitas vezes são falsos correlatos, sendo os altos coeficientes de correlação resultado da relação entre os parâmetros analisados e o grau de intemperismo. A análise das equações multiparamétricas para estimativa de parâmetros geotécnicos levou às seguintes conclusões: (i) Para os solos arenosos, mesmo com a utilização apenas de parâmetros físicos como variáveis dependentes, as equações apresentaram excelentes níveis de ajuste. Esse resul ado está de acordo com a literatura, que confirma a predominância da influência dos índices físicos, notadamente a granulometria, na determinação das propriedades geotécnicas dos solos arenosos, nos quais as partículas seriam praticamente inertes e com baixa interação química; (ii) para os solos siltosos a maioria das equações apresentou níveis de ajustes significativamente melhores com a consideração de índices químicos além dos físicos confirmando que para esses solos as propriedades químicas são importantes para a determinação do comportamento geomecânico. Dado o alto nível de correlação entre os parâmetros, ressalta-se a importância de se considerar índices para a avaliação de multicolinearidade entre outras falhas que podem levar a equações que não representam adequadamente o comportamento e as relações entre os parâmetros. Esse trabalho visa, a partir dos dados sobre os solos tropicais do Distrito Federal encontrados na literatura, avaliar a existência ou não de relação entre os diversos parâmetros físicos, químicos, mineralógicos e o comportamento mecânico dos solos. A metodologia adotada inclui análises dos coeficientes de correlação e a utilização de técnicas de regressão multiparamétrica para a elaboração de equações preliminares visando possibilitar a estimativa de parâmetros geotécnicos a partir do conhecimento do valor de outras variáveis. Como resultado encontrou-se que as propriedades químico-mineralógicas estão altamente correlacionadas, o que em alguns casos indica uma relação direta entre os parâmetros, mas muitas vezes são falsos correlatos, sendo os altos coeficientes de correlação resultado da relação entre os parâmetros analisados e o grau de intemperismo. A análise das equações multiparamétricas para estimativa de parâmetros geotécnicos levou às seguintes conclusões: (i) Para os solos arenosos, mesmo com a utilização apenas de parâmetros físicos como variáveis dependentes, as equações apresentaram excelentes níveis de ajuste. Esse resultado está de acordo com a literatura, que confirma a predominância da influência dos índices físicos, notadamente a granulometria, na determinação das propriedades geotécnicas dos solos arenosos, nos quais as partículas seriam praticamente inertes e com baixa interação química; (ii) para os solos siltosos a maioria das equações apresentou níveis de ajustes significativamente melhores com a consideração de índices químicos além dos físicos confirmando que para esses solos as propriedades químicas são importantes para a determinação do comportamento geomecânico. Dado o alto nível de correlação entre os parâmetros, ressalta-se a importância de se considerar índices para a avaliação de multicolinearidade entre outras falhas que podem levar a equações que não representam adequadamente o comportamento e as relações entre os parâmetros. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT

This research aims to examine the existence or not of a relationship between chemical, physical and mineralogical parameters and the mechanical behavior of tropical soils based on available data for the Federal District, Brazil. The methodology applied consists in the analysis of the correlation coefficients and the use of multiparametric regression techniques for the development of preliminary equations to estimate geotechnical parameters based on soil primary data. As a result, it was found that the chemical-mineralogical properties are significantly correlated, which can indicate a direct relation between the variables but can also represent false correlates when the high correlation coefficients result not from the relation between the parameters but from the relationship between the parameter considered and the soil weathering process. The analysis of the equation developed led to the following conclusions: (i) for sand soils, even when considering only physical parameters as dependent variables, the equation presented excellent adjustment levels - this result is in line with other authors’ findings which confirm the predominance of the influence of physical indices, mainly grain size distribution, on the geotechnical proprieties of sandy soils; (ii) for silty soils most of the equations have presented significantly better adjustment levels when, in addition to the physical parameters, chemical indices were considered, confirming that for these soils the chemical properties are important for the determination of mechanical behavior. Considering the high correlation level between the parameters, this research stresses the importance of, when using regression techniques, to undertake a careful evaluation of multicolinearity and other estimation biases that can lead to equations that do not adequately represent soil behavior and the relationship between the parameters.