Propriedades geotécnicas dos solos coluvionares do gasoduto Bolívia-Brasil em Timbé do Sul (SC)

Esta dissertação de mestrado apresenta estudos sobre as propriedades geotécnicas dos solos coluvionares existentes ao longo do gasoduto Bolívia-Brasil em Timbé do Sul (SC), na região sul do Brasil. Estas propriedades deverão ser utilizadas em análises de estabilidade de taludes naturais e de corte ao longo do gasoduto, principalmente na avaliação da suscetibilidade à iniciação de fluxos de detritos (debris flows), já constatados na região em Dezembro de 1995. Os fluxos de detritos são os movimentos de massa que representam maior risco à integridade física do gasoduto na região investigada. Ressalta-se que rupturas de gasodutos, como a ocorrida no México em Junho de 2003, em função de um fluxo de detritos, podem ter conseqüências devastadoras em termos de perda de vidas e danos a propriedades e ao meio ambiente. A área investigada é formada por depósitos coluvionares originados da Formação Serra Geral, geralmente associados à existência de perfis com horizontes de solo residual e blocos de rocha, originários de maciços rochosos fraturados. Dois depósitos coluvionares investigados foram identificados como provenientes da decomposição de rochas vulcânicas. Estes depósitos encontram-se assentes sobre solo residual de basalto. Outro depósito coluvionar estudado foi identificado como oriundo da degradação de arenito intertrap. Os ensaios de laboratório realizados foram ensaios de expansão, ensaios de caracterização, ensaios de cisalhamento direto, ensaios ring shear e ensaios triaxiais (CIU) e especiais Os ensaios triaxiais especiais consistiram em uma fase de cisalhamento inicial realizada sob condições drenadas até próximo do estado de tensões existente no campo, seguida de um carregamento não drenado até a ruptura. Estes ensaios demonstraram que, na fase não drenada e sob baixas tensões de confinamento, ocorre um aumento de poropressão seguido pela diminuição da mesma até valores negativos. Mostram também que, carregamentos não drenados em baixas tensões confinantes sobre este solo não induzem tendência a liquefação.

Influência do manejo do solo nas propriedades químicas e físicas em topossequência na bacia do rio Araguaia, Estado do Tocantins

A conversão do Cerrado nativo em áreas de exploração agrícola pode modificar os processos de decomposição e síntese da matéria orgânica do solo e, assim, na disponibilidade de nutrientes. Objetivou-se avaliar as propriedades químicas e físicas do solo em topossequência caracterizada por apresentar uso com pastagem cultivada com Brachiaria brizantha ao lado do Cerrado nativo, na camada de 0- 15 cm de profundidade. O estudo foi realizado no município de Colmeia, Estado do Tocantins. Foram determinados 10 pontos de coleta (cinco para Cerrado nativo e cinco para pasto) para cada posição do relevo (topo, encosta e pedimento); em cada ponto amostral, foram coletados solos em três profundidades (0-5, 5-10 e 10- 15 cm), totalizando 90 amostras. Foram realizadas as seguintes análises químicas e físicas: C orgânico, P, K+, Ca2+, Mg2+, H + Al, pH e granulometria. O C orgânico não apresentou diferença (p > 0,05) entre os valores encontrados no Cerrado nativo e pastagem e as posições do relevo avaliadas. A conversão de Cerrado nativo para uso agropecuário reduziu os teores de P. Os teores de K trocável não foram alterados pela retirada da cobertura vegetal original. Observou-se aumento dos teores de areia quando se passou da meia-encosta para o pedimento.

Efeito de dois sistemas de manejo do solo nas propriedades físicohídricas, desenvolvimento radicular e produtividade do milho irrigado

Corn cultivation is part of crop rotation used by irrigation farmers from the southwestern region of São Paulo state, Brazil, who use no-tillage soil management as a kind of sustainable use of soil. The effect of this conservative practice on physical and hydrical properties of the soil, root development and corn crop yield compared to the conventional management was the objective of this work. The experiment was held at the Buriti-Mirim Farm, Angatuba, SP, Brazil, using an irrigated area with a center pivot system and two types of soil management: conventional and no-tillage systems. Although the no-tillage management had higher soil density and less water availability, no significant difference was found for both management systems concerning soil resistance to penetration, root development and crop yield. In both systems of soil management, 90% of roots were concentrated in the first 0-20cm of soil layer.

Incertezas na estimativa da variabilidade espacial da emissão de CO2 do solo e propriedades edáficas em área de cana crua

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Efeito de dois sistemas de manejo do solo nas propriedades físico-hídricas, desenvolvimento radicular e produtividade do milho

Corn cultivation is part of crop rotation used by irrigation farmers from the southwestern region of São Paulo state, Brazil, who use no-tillage soil management as a kind of sustainable use of soil. The effect of this conservative practice on physical and hydrical properties of the soil, root development and corn crop yield compared to the conventional management was the objective of this work. The experiment was held at the Buriti-Mirim Farm, Angatuba, SP, Brazil, using an irrigated area with a center pivot system and two types of soil management: conventional and no-tillage systems. Although the no-tillage management had higher soil density and less water availability, no significant difference was found for both management systems concerning soil resistance to penetration, root development and crop yield. In both systems of soil management, 90% of roots were concentrated in the first 0-20cm of soil layer.

Sustentabilidade e qualidade do solo em propriedades de cana-de-açúcar orgânica e convencional.

A avaliação da qualidade do solo é uma importante estratégia, pois permite aos produtores direcionar técnicas agrícolas para melhorias constantes visando estabelecer e manter produtividades adequadas ao equilíbrio de um sistema auto-sustentável. Este trabalho avaliou o impacto ambiental das atividades rurais através do sistema APOIA-NovoRural, bem como a influência de diferentes sistemas de produção de cana-de-açúcar na qualidade do solo, através de atributos físicos, químicos e bioquímicos. Selecionou-se seis propriedades de cultivo de cana-de-açúcar para produção de cachaça, nos municípios de Piracicaba, Socorro, Jaguariúna, Holambra e Ribeirão Preto, no estado de São Paulo. Em cada propriedade estudou-se dois tratamentos, solo cultivado com cana-de-açúcar sob sistema orgânico ou convencional e, solo sob mata nativa, tomado como referência. O APOIA-NovoRural indicou melhor performance ambiental no sistema orgânico em relação ao convencional, destacando-se as características da ecologia da paisagem e gestão e administração das propriedades. A maioria dos atributos indicou que o manejo realizado nas áreas sob cultivo orgânico contribuiu para a manutenção da qualidade do solo. Entre eles os parâmetros estabilidade de agregados (Ea), matéria orgânica (MO), desidrogenase (Des), polissacarídeo (Poli) e biomassa microbiana (Bm) destacam-se como sensíveis para indicar modificações no ecossistema. Os valores isolados não servem como indicadores precisos e confiáveis das condições do solo, no entanto, quando avaliados em conjunto, via Análise de Componentes Principais (ACP), mostram-se sensíveis para captar as alterações ocorridas no ambiente devido às diferentes formas de uso do solo. Assim, os atributos selecionados podem fornecer subsídios para o planejamento do uso correto da terra.

Densidade do solo e infiltração de água como indicadores da qualidade física de um Latossolo Vermelho distrófico em recuperação

A necessidade cada vez maior de alimentos, espaço e condições para sobrevivência faz com que as interferências antrópicas no ambiente sejam cada vez maiores. Solos intensivamente cultivados e de forma inadequada são degradados, assim como a construção de obras civis no meio rural sem atender à legislação pertinente tudo isso tem ocasionado problemas ao meio. Várias técnicas têm sido utilizadas para recuperar esses solos, sendo a principal delas a adição de MO. Contudo, informações sobre tempo para recuperação do solo, influência dos tipos de material orgânico e indicadores das alterações ainda são escassas. Este trabalho objetivou avaliar a recuperação das propriedades de um Latossolo Vermelho distrófico, de onde foi retirado material usado na terraplanagem e nas fundações da usina hidrelétrica de Ilha Solteira-SP, utilizando-se como indicadores de qualidade física a densidade do solo e a taxa de infiltração de água. A pesquisa foi feita em uma área onde se retirou uma camada de solo de 8,60 m. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, com cinco repetições e cinco tratamentos: testemunha (solo exposto sem técnicas de recuperação); espécie arbórea gonçalo-alves (Astronium fraxinifolium Schott); gonçalo-alves + feijão-de-porco (Canavalia ensiformis); gonçalo-alves + nabo forrageiro (Raphanus sativus); e gonçalo-alves + gramínea (Brachiaria decumbens) + lodo de esgoto (60 Mg ha-1). A densidade do solo foi avaliada antes e 356 dias após a implantação dos tratamentos, e a infiltração de água no solo foi determinada 188 dias depois da instalação dos tratamentos. Concluiu-se que ocorrem melhorias na qualidade do solo quando efetuado o seu preparo e a adição de lodo de esgoto e adubos verdes. A densidade do solo e a infiltração de água do solo são bons indicadores na avaliação dessas melhorias. As diferentes fontes de MO adicionadas ao solo e a ação do preparo deste interagem de maneira semelhante na recuperação da sua qualidade, porém a combinação lodo de esgoto mais braquiária proporciona maior altura de planta da espécie gonçalo-alves.

Análise experimental e numérica do comportamento de estruturas de solo reforçado com geossintéticos : solo granular versus fino

As estruturas de solo reforçado com geossintéticos são normalmente constituídas por solos granulares com boas propriedades físicas e mecânicas. O uso de apenas este tipo de solos pode proporcionar o aumento, por vezes insustentável, do custo da execução das estruturas e o aumento do seu impacto ambiental. Deste modo, as estruturas de solo reforçado perdem a sua vantagem competitiva em relação a outros tipos de estruturas (muros de betão, muros de gravidade, muros de gabiões, etc.). Para resolver este problema podem ser utilizados outros tipos de solos (solos locais, finos, com propriedades físicas e mecânicas piores mas, no entanto, mais baratos) para a execução deste tipo de estruturas. De forma geral, com este estudo pretendeu-se contribuir para o incremento do conhecimento sobre a utilização de solos finos para a construção de estruturas de solo reforçado (muros e taludes). Para tal avaliaram-se as diferenças no comportamento mecânico dos materiais compósitos (solo granular reforçado versus solo fino reforçado) e das estruturas de solo reforçado constituídas com os dois tipos de solos. Assim, os objetivos deste estudo foram avaliar: a influência de vários parâmetros nas propriedades mecânicas e na capacidade de carga dos solos reforçados com geossintéticos; a influência de vários parâmetros no dimensionamento das estruturas de solo reforçado; e o comportamento das estruturas dimensionadas (incluindo a estabilidade global e a influência do processo construtivo) recorrendo a uma ferramenta numérica (PLAXIS). Para cumprir os objetivos propostos foram realizadas análises experimentais em laboratório (análise do comportamento do solo reforçado através de ensaios triaxiais e de California Bearing Ratio) e análises numéricas (dimensionamento de estruturas de solo reforçado; modelação numérica do comportamento através de uma ferramenta numérica comercial com o método dos elementos finitos). Os resultados dos ensaios experimentais mostraram que o comportamento mecânico e a capacidade de carga do solo foram incrementados com a inclusão das camadas de geossintético. Este efeito variou com os diversos parâmetros analisados mas, de forma geral, foi mais importante no solo fino (solo com propriedades mecânicas piores). As análises numéricas mostraram que as estruturas de solo fino precisaram de maior densidade de reforços para serem estáveis. Além disso, as estruturas de solo fino foram mais deformáveis e o efeito do seu processo construtivo foi mais importante (principalmente para estruturas de solo fino saturado).

Construção e automação de um mapa de vulnerabilidade de solos ao 137Cs.

O comportamento dos radionuclídeos no solo pode variar de acordo com sua interação com os elementos que compões este solo. O fator de transferência (FT) é o parâmetro que descreve a interação que ocorre entre o solo e as plantas para um determinado radionuclídeo, observando que este solo tem propriedades químicas e físicas que favorecem seu crescimento. Através de ferramentas computacionais e baseado em solos extremos, com o FT conhecidos na literatura e nos parâmetros de solo que interferem no comportamento de 137Cs (como K trocável, capacidade de troca catiônica e pH), este trabalho visa aplicar técnicas de geoprocessamento para a criação de um mapa de vulnerabilidade de solos ao 137Cs e sua automação. Este estudo mostra que o uso de técnicas de geoprocessamento visando o mapeamento da vulnerabilidade ao 137Cs pode ser uma ferramenta importante para o planejamento de ações de emergência em áreas rurais, a identificação de áreas risco à contaminação radioativa, na escolha de ações corretivas adequadas, bem como no suporte a criação de políticas públicas.

Estudo geotécnico de dois taludes da formação serra geral, RS

Esta dissertação de mestrado apresenta um estudo sobre dois taludes coluvionares localizados na região nordeste do Rio Grande do Sul, inseridos no contexto geológico da Formação Serra Geral. Estes taludes apresentam características e comportamento geotécnico distintos. O objetivo desta dissertação é obter parâmetros de condutividade hidráulica e resistência ao cisalhamento dos solos presentes nos dois taludes, a fim de entender os diferentes processos de ruptura observados. Um dos taludes, denominado talude de Canastra, apresenta um processo de rastejo; este talude tem uma inclinação bastante suave e apresenta uma camada de colúvio sobre um solo residual de basalto vesicular. O talude de Canastra apresenta uma camada de transição entre o colúvio e o solo residual; os ensaios de condutividade hidráulica realizados em campo mostraram que esta camada é menos permeável do que o colúvio e o solo residual, formando uma camada quase impermeável e criando condições para a formação de dois níveis freáticos neste talude. Nos solos deste talude foi detectada a presença significante de argila expansiva (montmorilonita). O outro talude estudado, denominado de talude da rodovia RS470, apresentou uma ruptura abrupta após um período de intensa chuva. Este talude apresenta uma inclinação bastante íngreme e um solo coluvionar assente diretamente sobre basalto alterado. A condutividade hidráulica deste colúvio é bastante elevada. O colúvio apresenta pouca argila expansiva, sendo formado essencialmente por caulinita. Os ensaios ring shear, realizados para a obtenção de parâmetros de resistência ao cisalhamento residual nos solos dos dois taludes, apresentaram valores muito baixos de φr, inferiores a 10° Valores semelhantes foram encontrados por Pinheiro (2000) e Rigo (2000) em solos residuais de basalto da Formação Serra Geral. Foram realizadas simulações numéricas de fluxo d’água e de estabilidade destes taludes, na tentativa de verificar as condições em que aconteceram os escorregamentos.

Uncertainties in the prediction of spatial variability of soil CO2 emissions and related properties

A emissão de CO2 do solo apresenta alta variabilidade espacial, devido à grande dependência espacial observada nas propriedades do solo que a influenciam. Neste estudo, objetivou-se: caracterizar e relacionar a variabilidade espacial da respiração do solo e propriedades relacionadas; avaliar a acurácia dos resultados fornecidos pelo método da krigagem ordinária e simulação sequencial gaussiana; e avaliar a incerteza na predição da variabilidade espacial da emissão de CO2 do solo e demais propriedades utilizando a simulação sequencial gaussiana. O estudo foi conduzido em uma malha amostral irregular com 141 pontos, instalada sobre a cultura de cana-de-açúcar. Nesses pontos foram avaliados a emissão de CO2 do solo, a temperatura do solo, a porosidade livre de água, o teor de matéria orgânica e a densidade do solo. Todas as variáveis apresentaram estrutura de dependência espacial. A emissão de CO2 do solo mostrou correlações positivas com a matéria orgânica (r = 0,25, p < 0,05) e a porosidade livre de água (r = 0,27, p <0,01) e negativa com a densidade do solo (r = -0,41, p < 0,01). No entanto, quando os valores estimados espacialmente (N=8833) são considerados, a porosidade livre de água passa a ser a principal variável responsável pelas características espaciais da respiração do solo, apresentando correlação de 0,26 (p < 0,01). As simulações individuais propiciaram, para todas as variáveis analisadas, melhor reprodução das funções de distribuição acumuladas e dos variogramas, em comparação à krigagem e estimativa E-type. As maiores incertezas na predição da emissão de CO2 estiveram associadas às regiões da área estudada com maiores valores observados e estimados, produzindo estimativas, ao longo do período estudado, de 0,18 a 1,85 t CO2 ha-1, dependendo dos diferentes cenários simulados. O conhecimento das incertezas gerado por meio dos diferentes cenários de estimativa pode ser incluído em inventários de gases do efeito estufa, resultando em estimativas mais conservadoras do potencial de emissão desses gases.

Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no município de Estiva Gerbi - SP

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Estudo da permeabilidade dos solos de fundação do aterro de resíduos sólidos urbanos de Bauru

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Uso de lodo de esgoto na reestruturação de um latossolo vermelho degradado

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Flutuação do lençol freático e sua implicação na recuperação de hidrocarbonetos: um estudo de caso

Pós-graduação em Geociências e Meio Ambiente - IGCE