Caracterização macro e micromorfológica do solo para compreensão de processos erosivos lineares, topossequência Manacá, São Carlos - SP

A presente pesquisa tem como objetivo compreender a dinâmica de comportamento do solo sob escala macro e micromorfológica visualizados em topossequência, no que concerne aos agentes morfológicos que condicionam e contribuem para deflagração de processos erosivos. A área de estudo está inserida na sub-bacia hidrográfica do Laranja Azeda localizada na região centro-leste do estado de São Paulo, no município de São Carlos/SP, e têm fundamental importância por pertencer à bacia hidrográfica do Ribeirão Feijão, importante manancial urbano para a cidade. O planejamento de uso e ocupação adequados aos fatores físicos que compõe a dinâmica desta paisagem são essenciais visando a conservação e preservação dos recursos hídricos ali existentes, onde a expressiva ocorrência de processos erosivos são objetos de preocupação, já que estes podem causar assoreamento de rios e reservatórios. Utilizando uma metodologia multiescalar para seleção da área de pesquisa em detalhe e compreensão da organização e dinâmica da cobertura pedológica, foram utilizados os procedimentos propostos pela Análise Estrutural da Cobertura Pedológica e conceitos e técnicas da micromorfologia de solos. Verifica-se que a distribuição dos solos na Topossequência Manacá está estritamente correlacionada à transformação vertical do materialde origem em solo, em cuja vertente existe uma diferenciação litológica que condiciona a morfologia diferenciada, tanto em escala macromorfológica quanto micromorfológica. O terço superior e médio da vertente está associado à depósitos colúvio-eluvionaresda Formação Itaqueri, onde desenvolve-se um Latossolo Vermelho Amarelo. Já o terço inferior da vertente corresponde a um solo formado a partir dos arenitos da Formação Botucatu, sendo enquadrado enquanto Neossolo Quartzarênico. Com o auxílio técnicas de análise bidimensional de imagens retiradas das lâminas delgadas de solo, foi possível visualizar e quantificar a macroposidade ao longo da vertente, importante atributo morfológico que controla os fluxos de água e são agentes condicionantes para o desenvolvimento de processos erosivos. Conclui-se que a ocorrência de voçorocas no terço médio inferior da vertente é a materialização em forma de processos erosivos deste comportamento diferencial da massa do solo, onde portanto, na Topossequência Manacá a busca de equilíbrio dinâmico na vertente é induzida pela dinâmica genética evolutiva das formações geológicas que sustentam a paisagem, desencadeada em processos erosivos que tendem a progredir em desequilíbrio, a depender do manejo estabelecido para o local.

Determination of stresses around a cylindrical single pile caused by horizontal movements of soils with the finitive element method

This study was carried out with the aim of modeling in 2D, in plain strain, the movement of a soft cohesive soil around a pile, in order to enable the determination of stresses resulting along the pile, per unit length. The problem in study fits into the large deformations problem and can be due to landslide, be close of depth excavations, to be near of zones where big loads are applied in the soil, etc. In this study is used an constitutive Elasto-Plastic model with the failure criterion of Mohr-Coulomb to model the soil behavior. The analysis is developed considering the soil in undrained conditions. To the modeling is used the finite element program PLAXIS, which use the Updated Lagrangian - Finite Element Method (UL-FEM). In this work, special attention is given to the soil-pile interaction, where is presented with some detail the formulation of the interface elements and some studies for a better understand of his behavior. It is developed a 2-D model that simulates the effect of depth allowing the study of his influence in the stress distribution around the pile. The results obtained give an important base about how behaves the movement of the soil around a pile, about how work the finite element program PLAXIS and how is the stress distribution around the pile. The analysis demonstrate that the soil-structure interaction modeled with the UL-FEM and interface elements is more appropriate to small deformations problems.

Estudo geotécnico dos solos do vale do Leça no âmbito de uma obra de requalificação portuária

A expansão da área ocupada pelo Porto de Leixões (Matosinhos e Leça da Palmeira), sobre solos muito compressíveis, de origem fluvial e marinha, leva a que seja necessário recorrer à engenharia para encontrar soluções adequadas à utilização de obras dos fins em vista. Assim, na zona do porto são muitos os projectos de engenharia civil/geotécnica executados nestes solos. Como exemplo, podem citar-se a Consolidação do Terrapleno e Construção dos Caminhos de Rolamento do Terminal de Contentores TC4S, a Reabilitação de um troço com 110m, do Cais Sul e do Cais Nascente da Doca nº 4 e a Construção da Portaria Principal do Porto de Leixões, todos no vale fóssil do rio Leça. São vastos os métodos a usar para o melhoramento destes solos, a colocação de colunas de brita, com o objectivo de reforçar o solo, aumentando a sua capacidade de carga e funcionando como drenos verticais, para solucionar o problema das deformações excessivas durante e após o final da obra, uma alternativa consiste em induzir a aceleração da consolidação da camada de solo mole, o uso de pré-carregamento e drenos verticais são usuais. Quando o tempo de concretização da obra exige que o aterro seja utilizado de imediato, uma solução viável é a colocação de estacas, que transferem o peso do aterro, ou parte dele, para camadas mais competentes. Também se pode proceder à retirada do solo original e substituí-lo por outro de qualidade superior. A mais recente técnica de melhoria de solos por injecção - jet grouting - é utilizada em diversas situações, incluindo obras provisórias e definitivas. O presente trabalho visa descrever, em função dos diversos factores, o comportamento do solo face aos vários métodos utilizados e os objectivos pretendidos que serão abordados no enquadramento empírico do trabalho.

Energia livre da sorção de imazaquin em solos ácricos

O herbicida imazaquin apresenta um grupo funcional ionizável ácido e um básico, e seu comportamento no solo é dependente do pH, do conteúdo de carbono orgânico (CO) e dos teores de óxidos, principalmente em solos com carga variável. A energia livre (DG) da reacão de sorção de moléculas de 14C-imazaquin foi estudada em amostras superficiais e subsuperficiais de um Latossolo Vermelho acriférrico (LVwf), de um Latossolo Amarelo ácrico (LAw) e de um Nitossolo Vermelho eutroférrico (NVef), em quatro valores de pH. A equação de Freundlich foi ajustada aos resultados para determinação do coeficiente de sorção. Independentemente da profundidade de coleta das amostras, a estabilidade das formas sorvidas do imazaquin ao solo diminuiu com a elevação do pH. A sorção diminuiu, ou seja, a quantidade de moléculas remanescentes na solução do solo após o equilíbrio aumentou à medida que ocorreu a elevação do pH. Para todas as amostras, DG aumentou de forma mais abrupta nos valores de pH entre o valor da constante de dissociacão da molécula (pKa = 3,8) e pKa + 2 (= 5,8). Nesta faixa, a percentagem de moléculas aniônicas de imazaquin aumentou, favorecendo, desse modo, o aumento da repulsão eletrostática e da solubilidade da molécula em água. Dentre as amostras superficiais, o NVef apresentou maior quantidade de imazaquin sorvido, em razão da maior quantidade de CO e de argila, apresentando, conseqüentemente, menor valor de DG nos diferentes valores de pH. Entretanto, praticamente não ocorreu diferença entre as amostras subsuperficiais dos solos. Os resultados do DG de sorção evidenciaram a importância do pKa do pesticida, do potencial elétrico e da quantidade de óxidos na camada subsuperficial do solo para explicar o comportamento sortivo de herbicidas em solos tropicais altamente intemperizados.

Variabilidade Espacial da Resistência à Penetração em Neossolo Litólico Degradado

RESUMO A resistência à penetração permite avaliar o comportamento do solo diante do manejo adotado. Este estudo teve como objetivo avaliar o comportamento da resistência à penetração nos períodos seco e chuvoso por meio da variabilidade espacial em uma área degradada em Gilbués, PI. O estudo foi conduzido em uma área experimental de 4 ha, pertencente à Embrapa Meio Norte, no período de 2010/2011. O solo da área é um Neossolo Litólico Eutrófico com exposição do horizonte C. Construíram-se um grid irregular e uma transecção próximos à parte central da área, espaçada da seguinte forma: os pontos de número 1 a 21 apresentaram espaçamento de 30 × 30 m; de 22 a 52, distanciamento a cada 5 m; de 52 a 53, com 15 m de espaçamento; e de 54 a 79, a cada 30 m, totalizando 79 pontos. Em cada ponto, foi verificada a resistência à penetração e coletadas amostras com estrutura alterada de solo para ser quantificada a umidade do solo, em três profundidades (0,00-0,10; 0,10-0,20 e 0,20-0,30 m) nos períodos seco e chuvoso. A resistência à penetração do solo evidenciou, em geral, moderada dependência espacial nos períodos seco e chuvoso. A umidade influenciou fortemente os valores de resistência à penetração no período chuvoso.

Movimento do herbicida imazapyr no perfil de solos tropicais

Objetivou-se, no presente trabalho, avaliar a movimentação ascendente e descendente do imazapyr no perfil de três solos tropicais. Utilizaram-se colunas de PVC, formadas pela junção de seis anéis de 5 cm, perfazendo altura total de 30 cm, as quais foram preenchidas com solos muito argiloso, franco-argilo-arenoso e areia-franca. Após aplicação do imazapyr, na dose de 1 kg ha-1, na superfície das colunas, estas foram submetidas a três condições: simulação de chuva de 14 mm/35 min, seguida de repouso por 48 horas; simulação de chuva de 14 mm/35 min, seguida por repouso de 30 dias; e inversão das colunas após aplicação de imazapyr na superfície, com subirrigação por 20 dias e repouso de 10 dias. Após essa etapa, fez-se o seccionamento das colunas a cada 5 cm de profundidade. Nos solos provenientes de cada profundidade, semeou-se sorgo como bioindicador, sendo avaliada a massa seca da parte aérea das plantas aos 21 dias após a semeadura. A maior movimentação descendente do imazapyr foi observada no solo areia-franca (até 25 cm), seguido pelos solos franco-argilo-arenoso (até 20 cm) e muito argiloso (até 15 cm). A movimentação ascendente desse herbicida ocorreu junto com a água, ocasionando sua distribuição em toda a extensão da coluna (30 cm) nos solos franco-argilo-arenoso e areia-franca. No solo muito argiloso, o herbicida movimentou-se cerca de 25 cm na vertical ascendente. O imazapyr apresentou alta mobilidade nos três solos, junto com o movimento da água no perfil, tanto no sentido ascendente como no descendente. Essa alta mobilidade pode levar à contaminação de corpos d'água, bem como ocasionar ciclos de permanência do produto nas camadas mais superficiais, de acordo com a disponibilidade de umidade no solo.

Sorção e dessorção do ametryn em Argissolo Vermelho-Amarelo e Latossolo Vermelho-Amarelo com diferentes valores de pH

Objetivou-se com este trabalho determinar os coeficientes de sorção e dessorção do ametryn num Argissolo Vermelho-Amarelo (PVA) e num Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA) com diferentes valores de pH. Para isso, amostras desses solos foram coletadas na profundidade de 0 a 20 cm, em pastagens degradadas sem histórico da utilização de herbicidas da região de Viçosa, MG, e incubadas ou não com calcário por 90 dias. Neste estudo foi utilizado o método "Batch slurry", conduzido em condições controladas de laboratório. O método consistiu na utilização de 10,0 mL de solução com concentrações crescentes do padrão de ametryn, preparadas em solução de CaCl2 0,01 mol L-1, as quais foram adicionadas a 2,00 g de solo, permanecendo sob agitação rotatória por 12 h. Após centrifugação e filtração, a concentração do sobrenadante foi determinada pela técnica de cromatografia líquida de alta eficiência - CLAE, com detector UV de 245 nm. A dessorção foi avaliada utilizando as amostras contidas nos tubos, após os ensaios de sorção, que continham dose inicial de 25,0 mg L ¹ de herbicida. O PVA apresentou o maior coeficiente de adsorção (Kfa) quando comparado ao LVA, independentemente dos valores de pH das amostras. Isso foi atribuído ao maior teor de matéria orgânica do PVA em comparação ao LVA. Quando se compararam diferentes valores de pH utilizando apenas o LVA, observou-se que o aumento do pH ocasionou menor valor de Kfa. Baixos índices de histerese foram verificados no ametryn nos solos estudados, o que representa risco de lixiviação desse herbicida no perfil desses solos.

Lixiviação de saflufenacil e residual após períodos de seca

O objetivo deste trabalho foi avaliar a lixiviação de saflufenacil em Latossolo Vermelho-Amarelo (textura média, pH 5,6) e Latossolo Vermelho distrófico (textura argilosa, pH 5,2 e pH 6,0), assim como os efeitos de períodos de seca no residual desse herbicida. A lixiviação de saflufenacil (0,10 g i.a ha-1) e, adicionalmente, a lixiviação de diuron + hexazinone (1.170 + 330 g i.a. ha-1) foram avaliadas sob simulação de chuva (40 mm). O herbicida saflufenacil aplicado em solo argiloso com pH 6,0 apresentou lixiviação até a profundidade de 25 cm, porém ela foi mais pronunciada na faixa de 15 a 20 cm. Quando o herbicida foi aplicado no mesmo solo, mas com pH 5,2, houve lixiviação até a profundidade de 15 cm. Em solo de textura média, a lixiviação foi elevada até a profundidade de 25 cm. Para diuron+hexazinone, no solo argiloso, independentemente do pH, houve lixiviação até 25 cm de profundidade. Todavia, em solo de textura média a lixiviação ocorreu até 40 cm de profundidade. Em relação ao efeito residual do saflufenacil após períodos de seca (0, 15, 30, 45, 60 e 90 dias) em um Latossolo Vermelho distrófico (textura argilosa), foi verificado efeito fitotóxico no bioindicador maior ou igual a 80% até os 28 dias de seca.

Atividade residual de diuron, oxyfluorfen e prometryne no controle de Euphorbia heterophylla

As aplicações de herbicidas em pré-emergência têm por finalidade a obtenção da atividade residual no início do ciclo das culturas. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade residual dos herbicidas diuron, oxyfluorfen e prometryne, aplicados isoladamente ou em misturas, no controle de Euphorbia heterophylla. Oito experimentos foram conduzidos em casa de vegetação, aplicando-se doses dos herbicidas ou das misturas aos 30, 20, 10 e 0 dias antes da semeadura da planta daninha (DAS). Com o diuron e prometryne, foram observados controles satisfatórios até 20 DAS nas doses a partir de 1,07 e 1,6 kg ha-1, respectivamente. Quanto ao oxyfluorfen, foi registrado um período residual inferior, obtendo-se controle mínimo de 80% até 10 DAS nas doses a partir de 0,324 kg ha-1. Em relação às misturas dos herbicidas, a mistura diuron+prometryne promoveu controle superior a 85% por períodos de até 30 dias, quando aplicada na menor dose (1+2 kg ha-1), e de 20 dias, quando aplicada na dose de 2+1 kg ha-1. Visando obter esse mesmo patamar de controle por 30 dias, foi necessário 1+0,288 kg ha-1 da mistura diuron+oxyfluorfen. A mistura prometryne+oxyfluorfen apresentou um mínimo de 80% de controle no período de 10 dias, quando utilizada a dose de 1+0,192 kg ha-1.

Automação de equipamento triaxial visando o estudo de solos tropicais cimentados

O presente trabalho descreve o desenvolvimento de um equipamento de ensaios triaxiais, com aquisição automática de dados e controle automático de trajetórias de tensões, e resultados de ensaios utilizando este equipamento. Medidores locais de deformaçòes axial e radial foram utilizados viabilizando a análise do comportamento de solos a baixos níveis de deformações. O equipamento foi construído com componentes já existentes e elementos de baixo custo. Um programa de controle foi desenvolvido para controlar tanto trajetórias lineares de tensões como a trajetória de deformação radial nula. O sistema foi desenvolvido visando o estudo de solos tropicais cimentados, tendo sido utilizado na execução de ensaios triaxiais em um solo residual regional de arenito - arenito Botucatu. Os resultados evidenciam a adequabilidade do sistema construído ao estudo proposto tornando possível a determinação de importantes características de comportamento deste solo.

Patologias das fundações: fundações em depósitos de vertentes na cidade de Machico

O seguinte trabalho está dividido em duas partes, a primeira parte consiste na análise dos problemas que podem surgir nas fundações de uma estrutura e determinar as suas origens, segundo Schnaid et al. (2005), as origens destes problemas podem ser:  Caracterização do comportamento do maciço;  Análise e projecto das fundações;  Execução das fundações;  Acções pós-conclusão das fundações;  Degradação dos materiais constituintes das fundações. Ao longo do trabalho vai ser explicada cada uma destas causas, mostrando os problemas decorrentes e, sempre que possível, exemplificando de forma que seja mais fácil de compreender. Os problemas a nível das fundações são muito complexos de determinar uma vez que podem ter origens muito variadas e em diferentes fases da obra, para além de serem tecnicamente muito difíceis de solucionar e implicarem elevados custos adicionais. Na segunda parte vão ser analisados os vários tipos de movimentos de vertente. Sendo que vão ser analisados de forma mais profunda os movimentos do tipo fluxo (flow), especialmente do tipo creep, que são os movimentos predominantes no vale de Machico e que provocam inúmeros danos nas estruturas sobre ele assente, devido a sistemas de fundações inadequados para aquele tipo de solo e a falta de prospecção/caracterização dos solos. Também vão ser analisados os solos expansivos que formam os depósitos de vertente do vale de Machico assim como uma caracterização geotécnica destes depósitos. Será também feito um estudo das patologias que surgiram nas várias habitações afectadas no vale de Machico.Para finalizar vão ser apresentadas várias soluções para este tipo de solos que passam por medidas sobre o local onde vão ser implantadas as estruturas e por soluções técnicas sobre a própria estrutura que minimiza os efeitos do movimento do solo.

Modelagem numérica de estruturas de contenção atirantadas em areia

A numerical study on the behavior of tied-back retaining walls in sand, using the finite element method (FEM) is presented. The analyses were performed using the software Plaxis 2D, and were focused on the development of horizontal displacements, horizontal stresses, shear forces and bending moments in the structure during the construction process. Emphasis was placed on the evaluation of wall embedment, tie-back horizontal spacing, wall thickness, and free anchor length on wall behavior. A representative soil profile of a specific region at the City of Natal, Brazil, was used in the numerical analyses. New facilities built on this region often include retaining structures of the same type studied herein. Soil behavior was modeled using the Mohr-Coulomb constitutive model, whereas the structural elements were modeled using the linear elastic model. Shear strength parameters of the soil layers were obtained from direct shear test results conducted with samples collected at the studied site. Deformation parameters were obtained from empirical correlations from SPT test results carried out on the studied site. The results of the numerical analyses revealed that the effect of wall embedment on the investigated parameters is virtually negligible. Conversely, the tie-back horizontal spacing plays an important role on the investigated parameters. The results also demonstrated that the wall thickness significantly affects the wall horizontal displacements, and the shear forces and bending moments within the retaining structure. However, wall thickness was not found to influence horizontal stresses in the structure

Análise do monitoramento ambiental e da delimitação das plumas de contaminantes provenientes de vazamentos em postos de combustíveis: estudos de caso no médio Vale do Paraíba

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Abordagem rítmica probabilística aplicada em análises de fluxo e estabilidade de taludes

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Geotecnia, 2015.

Microstructural-based approach to the interpretation of clays and transitional soils behaviour

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2016.