Estudos de correlações e comparações entre limites de liquidez de solos obtidos pelos métodos de Casagrande e cone
| dc.contributor.advisor1 | Bicalho, Katia Vanessa | |
| dc.contributor.advisor1ID | https://orcid.org/0000-0002-2157-7322 | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/9639299365620025 | |
| dc.contributor.author | Küster, Janaina Silva Hastenreiter | |
| dc.contributor.authorID | https://orcid.org/0000-0001-9267-2274 | |
| dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/3446460907434909 | |
| dc.contributor.referee1 | Zuquette, Lazaro Valentim | |
| dc.contributor.referee2 | Silva, Maristela Gomes da | |
| dc.contributor.referee2ID | https://orcid.org/0000000271041972 | |
| dc.contributor.referee2Lattes | http://lattes.cnpq.br/4450263733589061 | |
| dc.contributor.referee3 | Bertolde, Adelmo Inácio | |
| dc.contributor.referee3ID | https://orcid.org/0000-0002-1747-9957 | |
| dc.contributor.referee3Lattes | http://lattes.cnpq.br/8201083759433742 | |
| dc.contributor.referee4 | Hisatugu, Wilian Hiroshi | |
| dc.contributor.referee5 | Ferreira, Silvio Romero de Melo | |
| dc.date.accessioned | 2024-05-30T00:54:25Z | |
| dc.date.available | 2024-05-30T00:54:25Z | |
| dc.date.issued | 2022-10-07 | |
| dc.description.abstract | This research analyzes and compares values of liquidity limits (LL) obtained by the Casagrande percussion method, LLc (hard and soft base apparatus), and by the British and Swedish cones, LLp, for different fine soils and a wide range of values. of LL. For the LLp estimates, regressions (linear and non-linear) were used between LLc and LLp and feedforward artificial neural networks (ANNs) (FNN) trained using the multilayer perceptron backpropagation (MLP) algorithm, with one or two hidden layers. Experimental values of LLc and LLp previously compiled from the literature (507 samples) were selected for statistical analysis and ANNs. The experimental results were divided into groups according to the base hardness of the Casagrande appliance and the type of cone used, and divided into subgroups to assess the influence of the LL interval. ANNs were trained with LLc, LLp, IP and SUCS classification of soils as input parameters and compared with networks of input parameters LLc and LLp (24 networks for each dataset and obtained as LLp output). Through the statistical analysis was possible to make the selection and treatment of data and eliminate outliers. Data from each group and its subgroups were submitted to regression analysis to establish linear and non-linear correlations, and to obtain the coefficient of determination (R²). Linear correlations were submitted to residual analysis and hypothesis tests to verify the normality of the model and the independence of the variables. The normality of the models was verified by the graphic analysis of the residual frequency histograms and the Normal Probability plot and by the Kolmogorov-Smirnov (KS), Shapiro-Wilk (SW) and Durbin-Watson (DW) tests. Linear and nonlinear correlations and ANNs were compared using statistical techniques that include the results obtained for the root mean square error (RMSE), mean absolute error (MAE), coefficient of determination (R²), minimum and maximum values, mean and standard deviation () of LLp estimates. Data analysis indicates that the proposed models result in very close values for the LLp prediction. Statistical tests showed that the linear correlations obtained in this research, despite the high correlation coefficients (R²>0,74), were not signifficant. The ANN results show that in addition to the variability of the geotechnical properties of the experimental results that make up the data sets, the number of samples used in the LLp prediction also influences the results. The trained ANNs have potential application for LLp estimates and represent an additional tool for conventional empirical regression methods. | |
| dc.description.resumo | Esta pesquisa analisa e compara valores de limites de liquidez (LL) obtidos pelo método de percussão de Casagrande, LLc (aparelhos de base dura e macia), e pelos cones britânico e sueco, LLp, para diferentes solos finos e uma ampla variação de valores de LL. Para as estimativas de LLp foram utilizados regressões (lineares e não lineares) entre LLc e LLp e redes neurais artificiais (RNAs) do tipo feed-forward (FNN) treinadas com o algoritmo de retropropagação perceptron multicamadas (MLP), com uma ou duas camadas ocultas. Valores experimentais de LLc e LLp previamente compilados da literatura (507 amostras) foram selecionados para as análises estatísticas e RNAs. Os resultados experimentais foram separados em grupos de acordo com a dureza da base do aparelho de Casagrande e do tipo de cone utilizado, e divididos em subgrupos para a avaliação da influência do intervalo de LL. RNAs foram treinadas com LLc, LLp, IP e classificação SUCS dos solos como dados de entrada e comparadas com as redes de dados de entrada LLc e LLp (24 redes para cada conjunto de dados e obtido como saída LLp). Análises estatísticas possibilitaram a seleção e o tratamento dos dados experimentais, com a eliminação dos outliers. Os dados de cada grupo e seus subgrupos foram submetidos a análises de regressão para o estabelecimento de correlações lineares e não lineares, e obtenção do coeficiente de determinação (R²). As correlações lineares foram submetidas às análises de resíduos e aos testes de hipóteses para verificação da normalidade do modelo e independência das variáveis. A normalidade dos modelos foi verificada pela análise gráfica dos histogramas de frequência dos resíduos e do gráfico de Probabilidade Normal e pelos testes Kolmogorov-Smirnov (KS), Shapiro-Wilk (SW) e Durbin-Watson (DW). As correlações lineares e não lineares e as RNAs foram comparadas através de técnicas estatísticas que incluem os resultados obtidos para a raiz quadrada do erro médio (RMSE), erro médio absoluto (MAE), coeficiente de determinação (R²), valores mínimos e máximos, média e desvio padrão () das estimativas de LLp. As análises dos dados indicam que os modelos propostos resultam em valores muito próximos para a previsão de LLp. Os testes estatísticos mostraram que as correlações lineares obtidas nesta pesquisa, apesar dos elevados coeficientes de correlação (R²>0,74), não foram significativas. Os resultados das RNAs mostram que além da variabilidade das propriedades geotécnicas dos resultados experimentais que compõem os conjuntos de dados, o número de amostras utilizadas na previsão de LLp também influencia nos resultados. As RNAs treinadas têm potencial de aplicação para as estimativas de LLp e representam uma ferramenta adicional para os métodos empíricos convencionais de regressão. | |
| dc.description.sponsorship | Fundação Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | |
| dc.format | Text | |
| dc.identifier.uri | https://dspace5.ufes.br/handle/10/16313 | |
| dc.language | por | |
| dc.publisher | Universidade Federal do Espírito Santo | |
| dc.publisher.country | BR | |
| dc.publisher.course | Mestrado em Engenharia Civil | |
| dc.publisher.department | Centro Tecnológico | |
| dc.publisher.initials | UFES | |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil | |
| dc.rights | open access | |
| dc.subject | Limite de liquidez | |
| dc.subject | Plasticidade | |
| dc.subject | Cone | |
| dc.subject | Casagrande | |
| dc.subject | Correlações de regressão | |
| dc.subject | Redes neurais artificiais | |
| dc.subject.br-rjbn | subject.br-rjbn | |
| dc.subject.cnpq | Engenharia Civil | |
| dc.title | Estudos de correlações e comparações entre limites de liquidez de solos obtidos pelos métodos de Casagrande e cone | |
| dc.title.alternative | title.alternative | |
| dc.type | masterThesis |
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