Prediction of Compressibility of Overconsolidated Uncemented Soils

Overconsolidated soils exhibit a bilinear e-log p relationship. During virgin compression, microstructural units form larger stable groups, thereby reducing the operating specific surface and, in turn, net osmotic repulsive forces in the soil. The rebound portion of the e-log p curve is consequently flatter. The generalized relationship for compressibility of uncemented soils in the overconsolidated state has been developed in the form of e/eL = 1.122 = 0.188 log pc - 0.0463 log p in which e/eL is the generalized soil state parameter, pc is the preconsolidation pressure in kPa, p is the effective overburden pressure in kPa, e is the in situ void ratio, and eL is the void ratio corresponding to the liquid limit water content (wLG). This relationship can be usefully employed to predict both the preconsolidation pressure and compressibility responses of overconsolidated uncemented soils.

A study of geotechnical properties of Cochin Marine Clays

Most of the Greater Cochin area, which is undergoing rapid industrialisation, consists of extremely soft marine clay calling for expensive deep foundations. This paper presents a study on the physical properties and engeering characteristics of Cochin marine clays. These marine clays are characterised by high Atterberg limits and natural water contents. They are moderately sensitive with liquidity indices ranging over 0.46 to 0.87.The grain size distribution shows almost equal fractions of clay and silt size with sand content varying around 20%. Use of a dispersing agent in carrying out grain size distribution test plays an important role. The fabric of these clays had been identified as flocculant. The pore water has low salinity which results in marginal changes in properties on washing.Consolidation test results showed a preconsolidation pressure of up to about 0.5 kg/cm2 with high compression indices. Compression index vs liquid limit yielded a correlation comparable to that of published data. The undisturbed samples have a much larger coefficient of secondary consolidation as a result of flocculant fabric. These clays have very low undrained shear strength.

A Study Of The Strength And Compressibility Characteristics Of Cochin Marine Clays

With the advent of urbanisation and consequent search for more and more habitable land, it was imperative that the large tracts of marine clays, considered inhabitable earlier, had to be reclaimed and developed. These marine clays, wellknown for its high compressibility and poor shear strength, posed numerous problems to the builders and Cochin was no exception. It is only less than a decade since active research work was initiated on marine clays in general and Cochin marine clays in particular. Eventhough some systematic studies are available on compressibility characteristics, attempts to study the shear strength aspects and development of techniques to improve it have been very limited. This work is an investigation on the consolidation and shear strength characteristics of Cochin marine clays including methods to improve the same

Estimation and evaluation of dynamic properties as indicators of changes on soil structure in sugarcane fields of São Paulo State - Brazil

The indiscriminate management and use of soils without moisture control has changed the structure of it due to the increment of the traffic by agricultural machines through the years, causing in consequence, a soil compaction and yield reduction in the areas of intensive traffic. The purpose of this work was to estimate and to evaluate the performance of preconsolidation pressure of the soil and shear stress as indicators of changes on soil structure in fields cropped with sugarcane, as well as the impact of management processes in an Eutrorthox soil structure located in São Paulo State. The experimental field was located in Piracicaba's rural area (São Paulo State, Brazil) and has been cropped with sugarcane, in the second harvest cycle. The soil was classified by Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) [Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA), 1999. Centro Nacional de Pesquisa de Solos. Sistema Brasileiro de Classificao de Solos, Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA), Brasilia, 412 pp.] as an Eutrorthox. Undisturbed samples were collected and georeferenced in a grid of 60 m x 60 m from two depths: 0-0.10 m (superficial layer - SL) and in the layer of greatest mechanical resistance (LGMR), previously identified by cone index (CI). The investigated variables were pressure preconsolidation (sigma(p)), apparent cohesion (c) and internal friction angle (phi). The conclusions from the results were that the SLSC was predicted satisfactorily from up as a function of soil moisture; thus, decisions about machinery size and loading (contact pressures) can be taken. Apparent cohesion (c), internal friction angle (phi) and the Coulomb equation were significantly altered by traffic intensity. The sigma(p), c and phi maps were shown to be important tools to localize and visualize soil compaction and mechanical resistance zones. They constitute a valuable resource to evaluate the traffic impact in areas cropped with sugarcane in State of São Paulo, Brazil. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Avaliação da compressibilidade de um Nitossolo Vermelho distroférrico sob sistema plantio direto, preparo convencional e mata nativa

Os efeitos do tráfego de máquinas nos atributos do solo de acordo com o tempo de adoção do sistema plantio direto são ainda pouco pesquisados em ambientes tropicais, e muitas dúvidas ainda persistem sobre a variação dinâmica da estrutura do solo e a sua interação com máquinas e equipamentos. Objetivou-se com este estudo avaliar o efeito do tempo de adoção do sistema plantio direto, comparativamente com área de mata nativa e de preparo convencional, usando os modelos de compressibilidade do solo. O estudo foi realizado em um Nitossolo Vermelho distroférrico, sob mata nativa (MN), preparo convencional (PC), plantio direto com um ano (PD1), plantio direto com quatro anos (PD4), plantio direto com cinco anos (PD5) e plantio direto com 12 anos (PD12). Amostras indeformadas e deformadas foram coletadas em duas profundidades (0-5 e 10-15 cm). O tempo de adoção do sistema plantio direto alterou o comportamento compressivo dos solos em ambas as profundidades, por meio das mudanças na pressão de preconsolidação. A profundidade de 0-5 cm apresentou menor capacidade de suporte de carga do que a profundidade de 10-15 cm. A profundidade de 0-5 cm, em todos os sistemas de manejo, mostrou-se mais susceptível à compactação em relação à profundidade de 10-15 cm. Os sistemas de plantio direto e convencional apresentaram a capacidade de suporte de carga crescente na seguinte ordem: PD5 < PD12 < PD1 < PD4 @ PC, para a profundidade de 0-5 cm e para a profundidade de 10-15 cm: MN @ PD12 < PC @ PD4 < PD5, enquanto o sistema PD1 apresentou comportamento diferenciado.

Influência do preparo inicial sobre a estrutura do solo quando da adoção do sistema plantio direto, avaliada por meio da pressão de preconsolidação

Os efeitos do tráfego e do tipo de preparo sobre a estrutura dos solos agrícolas, quando da adoção do sistema plantio direto na região dos Cerrados, têm sido pouco pesquisados. Os estudos desenvolvidos são apenas qualitativos e utilizam-se, geralmente, de propriedades, tais como: a densidade do solo e a resistência do solo à penetração, as quais não possibilitam predizer quanto de pressão o solo pode receber de forma que, em manejos futuros, a compactação possa ser evitada. Este trabalho teve como objetivo avaliar a influência do preparo inicial do solo quando da adoção do sistema plantio direto sobre a estrutura de um Latossolo Vermelho distrófico por meio da pressão de preconsolidação (sigmap). Os valores de sigmap foram obtidos a partir da elaboração de modelos de compressibilidade, os quais consideraram a influência dos seguintes fatores: (1) preparo inicial do solo: arado de aivecas (AA), arado de discos (AD), grade aradora (GA) e vibrosubsolador (VS); (2) manejo: sistema plantio convencional (PC), o qual foi utilizado como testemunha para avaliar a influência dos preparos e (3) profundidade: superficial (SP - 0,00 a 0,05 m) e profundidade média de trabalho dos implementos (PMT- 0,24 a 0,27 m). Os resultados evidenciaram que a sigmap mostrou-se eficiente na avaliação da influência do preparo inicial sobre a estrutura do solo quando da instalação do sistema plantio direto no Latossolo Vermelho distrófico, tendo o seu valor variado entre preparos e profundidades estudados. A sigmap evidenciou maior resistência mecânica e, portanto, maior consolidação da estrutura do solo na profundidade SP dos tratamentos da área sob plantio direto. Verificou-se, também, que os preparos iniciais avaliados reduziram a resistência mecânica do solo na profundidade PMT, quando comparados à do sistema plantio convencional. Todavia, são o vibrosubsolador e o arado de discos os implementos recomendados para alívio dessa resistência, isto é, para a melhoria da estrutura do solo nas profundidades SP e PMT, respectivamente, quando da adoção do sistema plantio direto.

O tráfego de máquinas agrícolas e as propriedades físicas, hídricas e mecânicas de um Latossolo dos Cerrados

No Brasil, o tráfego contínuo e inadequado de rodados de máquinas e a ação da soleira dos implementos sobre áreas agrícolas na região dos Cerrados têm provocado alterações dos atributos físicos e mecânicos dos solos. Com este entendimento, este estudo teve por objetivo avaliar a influência do rodado traseiro e da soleira de implementos agrícolas, usualmente utilizados na região dos Cerrados, sobre a compressibilidade de um Latossolo Vermelho distrófico típico. Os ensaios foram realizados em parcelas preparadas com arado de discos, arado de aivecas, grade aradora e semeadora/adubadora, que, desde novembro de 1994 até à data da amostragem, novembro de 1999, estiveram sob o sistema plantio direto. As alterações na compressibilidade foram avaliadas pela quantificação das pressões de preconsolidação, assim como por algumas propriedades físicas e hídricas (densidade do solo, porosidade e condutividade hidráulica do solo saturado) no momento do preparo e depois da colheita. No momento do preparo, logo depois da passada do rodado e antes que o implemento mobilizasse o solo, o solo foi avaliado em superfície (SP - 0,00 a 0,05 m) e na profundidade média de trabalho (PMT - 0,24 a 0,27 m). A influência da soleira dos implementos foi avaliada logo depois do corte, na profundidade de trabalho abaixo da soleira de cada implemento (PT-SI). Depois da colheita, as amostragens foram repetidas, o que permitiu verificar a influência dos tráfegos subseqüentes. A intensidade de tráfego do rodado e a ação da soleira dos implementos alteraram a compressibilidade, a densidade do solo, a porosidade e condutividade hidráulica do solo saturado do Latossolo Vermelho distrófico nas profundidades: superficial (SP), profundidade média de trabalho (PMT) e profundidade de corte dos implementos (PT-SI). de maneira geral, a passada do rodado traseiro aumentou os valores de pressão de preconsolidação (sigmap) do solo na superfície (SP), enquanto o tráfego subseqüente, necessário ao cultivo, elevou esses valores em subsuperfície, tanto na PMP como em PT-SI. A passada do rodado elevou e reduziu a densidade do solo (Ds) e a macroporosidade, respectivamente, tendo sido o arado de aivecas o implemento que mais modificou essas propriedades. As soleiras dos órgãos ativos do arado de discos e da grade aradora foram as que mais elevaram a pressão de preconsolidação (sigmap), consolidando, portanto, a estrutura do solo na profundidade PT-SI. Com exceção da semeadora/adubadora, a soleira dos órgãos ativos dos demais implementos avaliados reduziram significativamente a condutividade hidráulica do solo saturado (Ks) na profundidade PT-SI, tendo o arado de aivecas se mostrado o implemento mais impactante, seguido da grade aradora e arado de discos.

Consolidômetro: equipamento pneumático-eletrônico para avaliação do estado de consolidação do solo

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Pressão de preconsolidação como ferramenta de análise da sustentabilidade estrutural de classes de solos com diferentes usos

O principal problema ambiental causado pelo uso do solo em áreas de preservação permanente longitudinais aos rios é a supressão da mata ciliar. O tipo e a intensidade desse uso alteram a estrutura do solo e comprometem as funções físicas dessas áreas, principalmente próximo aos cursos d'água. O objetivo deste trabalho foi avaliar a sustentabilidade estrutural, a partir do ensaio de compressão uniaxial, de três classes de solo (Cambissolo Háplico, Argissolo Amarelo e Gleissolo Háplico) e o impacto de diferentes tipos de usos do solo - não permitido pela legislação ambiental - de áreas de preservação permanente na sub-bacia do rio Ribeira de Iguape, SP. Foram delimitadas na área experimental três classes de solo: Cambissolo, Argissolo e Gleissolo. Numa primeira etapa, compararam-se as três classes de solos sob mata nativa e sob pastagem. Na segunda, avaliou-se a influência de diferentes tipos de uso do solo - cultivo de banana, pastagem degradada, uso silvipastoril e mata nativa - sobre a estrutura de um Cambissolo. A pressão de preconsolidação mostrou-se ferramenta capaz de identificar a degradação nos solos. O uso do solo nas áreas de preservação permanente altera a pressão de preconsolidação do solo, causando sua degradação estrutural, colocando em risco a sustentabilidade das terras, e não deve ser permitido. O Gleissolo mostrou maiores valores de pressão de preconsolidação em função de teores crescentes de água e, portanto, maior capacidade de suporte de carga em relação ao Cambissolo e Argissolo. O cultivo de banana foi o tipo de uso que mais degradou os solos das áreas de preservação permanente.

Compressibilidade do solo e sistema radicular da cana-de-açúcar em manejo com e sem controle de tráfego

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Prediction and spatial variability of soil dynamic properties in sugar cane fields of São Paulo State Brazil

The objective of this work was to model and diagnose the spatial variability of soil load support capacity (SLSC) in sugar cane crop fields, as well as to evaluate the management impact on São Paulo State soil structure. The investigated variables were: pressure preconsolidation (sigma(p)), apparent cohesion () and internal friction angle (). The conclusions from the results were that the models and spatial dependence maps constitute important tools in the prediction and location of the mechanical internal strength of soils cultivated with sugar cane. They will help future soil management decisions so that soil structure sustainability will not be compromised.

Índice de cone, capacidade de suporte de carga e teor de água de quatro solos da Fazenda Lageado, Botucatu/SP : correlações r mapas de isocompactação

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Modelagem e mapas de capacidade suporte de carga de solos cultivados com cana-de-açúcar

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)