Determinação da condutividade hidráulica “
in situ
” de solos da região de Sinop-MT
Determination of hydraulic conductivity "in situ" of soils of theregion the Sinop-MT
Rafael Lemes Bezerra1, Flavio Alessandro Crispim2
Resumo:O objetivo deste trabalho foiobter a condutividade hidráulica de solos nas cidades de Santa Carmem, Sinop e Sorriso (região norte de Mato Grosso). Em cada local foram realizados três ensaios em três pontos distintos e utilizou-se o método de rebaixamento, proposto por ABGE(Associação Brasileira de Geologia de Engenharia). Os ensaios foram realizados com 1,50 metros de profundidade. Os solos foram classificados como argilosos ou siltosos, CL eML, e apenas o solo de Sorriso foi classificado como SC-ML.A condutividade hidráulica de todos os solos analisados foi da ordem de 10-5(m/s). A menor condutividade hidráulica encontrada foipara o solo de Sorriso, 2,12x10-5 (m/s) e a maior condutividade hidráulica para o solo da UFMT em Sinop, 4,72x10-5 (m/s). A análise dos resultados indicou que a estrutura do solo interfere diretamente na condutividade do solo, pois,a exceção do solo arenoso (Sorriso), a condutividade hidráulica dos solos analisados foi maior que a esperada.
Palavras-chave:permeabilidade, ensaio de rebaixamento, Mato Grosso.
Abstract:The goal of this study wasobtein, the hydraulic conductivity of soils in the cities of Santa Carmem-MT, Sinop-MT and Sorriso-MT (north region of Mato Grosso). In each location were performed three trials in three distinct places were used the downgrade method proposed by the Brazilian Association of Geology and Engineering (ABGE – AssociaçãoBrasileira de Geologia e Engenharia), the trials were conducted with 1,50 meters deep. The soils were classified as clay or silt, CL and ML, and only the ground of Sorriso was classified as SC-ML. The hydraulic conductivity of all the analyzed soil was approximately 10-5 (m / s). The higher hydraulic conductivity was found for soil Smile, 2,12x10-5 (m / s) and the lower hydraulic conductivity of the soil UFMT in
Sinop, 4,72x10-5 (m / s). The results indicated that soil structure directly affects the conductivity of the soil, for the exception of the sandy soil (Smile), hydraulic conductivity of the analyzed soils was higher than expected.
.Keywords:permeability, downgrade trials, Mato Grosso
1Introdução12
O solo é um material natural complexo, composto por grãos minerais e matéria orgânica, constituindo uma fase sólida, envolvidos pela fase líquida e uma terceira fase eventualmente presente, o ar, que preenche parte dos poros dos solos não inteiramente saturados de água. Entende-se que a condutibilidade hidráulica é a capacidade de um determinado solo, sob condições normais, permitir a passagem de água (ou outro fluido) através de seus vazios, podendo variar fortemente de um local para o outro na condição saturada (DAS, 2011). A condutividade hidráulica é essencial para estudos que envolvam movimentação da água no solo e é útil na estimativa da vazão de água que percolará através do maciço de terra em barragens, aterros sanitários, obras de drenagem, irrigação de culturas, rebaixamento do nível d’água.
Estudos relacionados com as propriedades do solo possuem grande interesse dentro da Engenharia Civil, entretanto o conhecimento sobre essas propriedades na região norte do Mato Grosso ainda é pequeno. Neste sentido surge um questionamento em relação à diferença da condutividade hidráulica desses solos. Assim o objetivo deste trabalho é caracterizar geotecnicamente por meio de ensaios de rebaixamento “in situ”, os valores
de condutividade hidráulica nas cidades de Santa Carmem, Sinop e Sorriso (região norte de Mato Grosso).
¹Graduando em Engenharia Civil, UNEMAT, Sinop/MT, Brasil, E-mail: rafaellemesbezerra@gmail.com
²Doutor, Professor, UNEMAT, Sinop/MT, Brasil,E-mail: crispim@unemat-net.br
2Revisão teórica
2.1 Condutividade hidráulica
A água é um elemento comumente encontrado nos solos, ocupando parte ou a totalidade dos vazios presentes. Quando a água presente no solo está no estado líquido sofre ações de forças gravitacionais podendo sersubmetidas a diferenças de potencial gravitacional. Segundo Reichardt e Timm (2004) as diferenças desse potencial da água entre diferentes pontos do sistema dão origem a seu movimento. A percolação da água no solo implica na dissipação de energia através das partículas de solo, essa dissipação faz com que as partículas entrem em contanto gerando atrito que provoca no solo uma força possibilitando a percolação de água por entre os vazios (ORTIGÃO,2007).
Segundo Das (2011) estudar o fluxo de água no solo é o início para compreender a mecânica dos solos. E esse conhecimento é o princípio básico para estimar a quantidade de fluxo subterrâneo, estabilidade de taludes e barragens de terra sujeitas a forças de percolação sob diversas condições hidráulicas.
Pinto (2006) salienta que o estudo da percolação de água no solo determina solução de problemas práticos como: cálculo de vazões (quantidade de água que infiltra em uma escavação); análise de recalques, o recalque se relaciona com a diminuição do índice de vazios, que ocorre pela expulsão de água desses vazios; nos estudos de estabilidade do solo, essa estabilidade depende da poro-pressão que está ligada às tensões provocadas pela presença da água no solo.
2.2 Determinação da condutividade hidráulica
vazios existentes no solo, expresso num Coeficiente de condutividade hidráulica. A permeabilidade do solo pode sofre diversos fatores inerentes ao solo. Entre das partículas, índice de vazios, separação em camadas e o grau de sat estrutura interna é uma das cara importantes do solo que influencia hidráulica, essencialmente em solos siltosos ou argilosos.
Determina-se a permeabilidade utilizan experimental de Darcy, (proposta em engenheiro francês), na qual a velocida é diretamente proporcional ao grad Segundo Das (2011) essa relação condições de fluxo laminar e é aplicada variedade de solos.
A lei de Darcy foi baseada em observaç da água num permeâmetro (Figura 1), e Equação 1.
Q = k. . A(Equação 1)
Em que: Q=vazão (m³/s)
A= área de permeâmetro transversal ao k = coeficiente de condutividade hidráulic h = carga hidráulica (m)
L= distância na direção do fluxo, na qual Z= carga piezométrica em cm.
Figura 1:Água num permeâme Fonte: Pinto, 2006.
A relação h/L é igual ao gradiente dividindo a área (A) pela vazão ( Equação 2.
v = × iou = v/i (Equaç
Em que:
v = velocidade de percolação da água (m = coeficiente de condutividade hidráulic i = gradiente hidráulico (adimensional)
k =
×
= 2,3 × ×
× × log
numericamente pelo a.
ofrer variações por tre eles, o tamanho , a estratificação, saturação do solo. A aracterísticas mais ia a condutividade os finos, ou seja,
ando-se a equação em 1856 por esse idade de percolação radiente hidráulico. ão é válida para da para uma grande
ações sobre o fluxo ), e é expressa pela
Q = k. . A 1)
ao fluxo (m²) ulica (m/s)
ual h se dissipa (m)
metro.
te hidráulico “i”, e (Q) obtém-se a
v = × i = v/i ação 2)
(m/s) ulica (m/s) )
Observam-se nessas expressõ condutividade é igual à velocida quando o gradiente hidráulico fo
2.3 Métodos para determinar a
Para obter esse parâmetro po métodos e a seguir são apres utilizadas para definir esse parâ 2.3.1 Permeâmetro de carga co Consiste num permeâmetro (F mantida constante durante o pode-se calcular a vazão de á características geométricas d coeficiente de permeabilidade Equação 3 (PINTO, 2006).
k =
× (Equa
Em que: Q=vazão (m³/s)
i= gradiente hidráulico (adimens A=área do permeâmetro (m²) L= espessura da camada d escoamento em cm.
h= Carga hidráulica em cm.
Figura 2: Esquema de um pe constanteFonte: P
2.3.2Permeâmetro de carga vari Esse tipo de permeâmetro é coeficiente de permeabilidade solos argilosos. De acordo com carga variável é mais preciso q quando a condutibilidade hidrá Figura 3 é apresentado um esq O coeficiente de condutivida calculado pela Equação 4.
= 2,3 × ×
× × log
Em que:
k = coeficiente de condutividade a = área do tubo (m²)
L = comprimento da amostra (m A = área da amostra (m²) hi =altura de água inicial (m) Q = k. . A
v = × i = v/i
sões, que o coeficiente de idade de percolação da água
for igual a um.
r a condutividade hidráulica
podem-se utilizar diferentes resentadas algumas formas
râmetro. constante
(Figura 2) cuja carga “h”, é o tempo de ensaio. Assim água e conhecendo-se as do sistema, calcula-se o de diretamente utilizando a
k =
× Equação 3)
nsional)
de solo na direção do
permeâmetro com carga e: Pinto, 2006.
ariável
é usado em solos cujo de é muito baixo típico de om Das (2011) o ensaio de o que o de carga constante idráulica é muito baixa. Na squema deste permeâmetro. idade hidráulico pode ser
= 2,3 × ×
× × log (Equação 4)
de hidráulica (m/s)
hf = altura de água final (m) t = tempo (s)
Figura 3: Esquema de um permeâmetro co Fonte: Pinto, 2006.
2.3.3 Ensaios “in situ”
Alguns ensaios utilizados para determina permeabilidade in situ, são descritos
seguintes.
O ensaio de Lugeon (Figura 4) pe informação quantitativa sobre acirculaç rochas fissuradas, com o objetivo possibilidades de consolidação por injeçõ
Figura 4: Esquema de Luge Fonte:Geomuseu.
Neste ensaio injeta-se num furo de son obturadores, água sob pressão const manométrica injetada (pm) é cont manômetro e a descarga calculada po obtendo-se um volume injetado num c tempo. Quando (pm) for 1 MPa e a fo absorver 1litro por minuto por metro perda de água seráde uma unidade de L Realizam-se ciclos de carregamento e d e em cada estágio a pressão é man
com carga variável
inação do índice de tos nos parágrafos
permite obter uma lação da água em ivo de julgar as eções.
geon
sondagem, feito por nstante. A pressão ontrolada por um por um hidrômetro, certo intervalo de formação ensaiada o de perfuração, a e Lugeon.
e descarregamento, antida por 5 a 10
minutos após o estabelecime permanente. Traça-se, assim, pressão que permite calcul coeficiente de permeabilidade. Outro método é o permeâmetro permeâmetro de furo e de carg condutividade hidráulica não sa acima do lençol freático.
Figura 5: Permeâme Fonte: Aquagr
É composto de uma garrafa de que controla a carga constante um tubo de acrílico com uma água é introduzida e um tripé aparelho a terrenos irregulares. Após algum tempo, que depend do teor de umidadeinicialdo so pequena área em torno do furo o fluxo torna-se constante. Este no cálculo da permeabilidade. A recarga de água no furo está fluxo: um de pressão radial ao verticais na base, sendo um gravitacional. Ao considerar a longo da base e das paredes do método semi-analítico e numéri propriedades do solo (permea saturada, potencial matricial depende das propriedades do destes métodos algumas c consideradas: meio poroso isotrópico; fluxo em equilíbrio co em um semi-espaço infinito. Ensaios a partir de poços Geologia de Engenharia, a acondutividade hidráulica satura tanto com carga de água consta água variável e perm infiltraçãooubombeamentodeágu depende do nível do lençol freát Os ensaios a partir de poços po bombeamento (presença rebaixamento (ausência do lenç Durante o ensaio de bombeam para fora do poço de ensaio ( poços testemunhas, para verif
mento de um escoamento im, uma curva descarga x cular, uma estimativa do
.
tro de Guelph (Figura 5), um arga constante que mede a saturada de campo, ou seja,
metro de Guelph agri, 2014.
e Mariotte (garrafa de vidro) nte de água dentro do furo, a régua graduada onde a ripé que permite adaptar o
s.
nderá, dentre outros fatores, solo e da sua textura, uma ro estará saturada e, então, Este valor de fluxo é utilizado
.
stá submetida a três tipos de ao longo das paredes e dois um de pressão e outro a variação destes fluxos ao do furo, desenvolveu-se um érico para a estimativa das eabilidade saturada e não l e o parâmetro “α”, que do solo). Para a aplicação condições têm que ser o rígido, homogêneo e constante; domínio de fluxo
s sãomuito utilizados pela a partir dele obtém-se urada. Podem ser realizados stante quanto com carga de rmitem trabalhar com água, a escolha do método reático.
podem ser feitos através de do lençol freático), nçol freático).
devido o bombeamento do poço de ensaio, a várias distâncias radiais em volta do poço principal. São feitas observações até que o nível de água nos poços testemunhas mantenha alguma estabilidade (DAS 2011,p.169).
Figura 6: Esquema de poços de monitoramento Fonte: Das, 2011.
Nos ensaios de rebaixamentoenche-se o furo de água permitindo a infiltração no solo, medindo-se a variação de altura da coluna de água em função do tempo.
2.3.4 Métodos indiretos
O coeficiente de condutividade hidráulica também pode ser obtido por meio de ensaios de adensamento, realizados para o estudo de recalques e seu desenvolvimento ao longo do tempo. Sabendo-se a velocidade de recalque de um solo submetido a uma compressão, encontra-se a velocidade da água que sai dos vazios do solo, a qual depende do seu coeficiente de condutividade hidráulica (DIEMER 2008).
A determinação da condutividade hidráulica do solo pode ser feita a partir de vários métodos conforme citados anteriormente. A escolha do método correto a se utilizar para determinação do coeficiente é função do tipo de solo a ser analisado.
2.4 Fatores que influenciam na permeabilidade do solo
Segundo Lambe & Whitman (1969) o valor da permeabilidade de um solo depende basicamente das características do fluido e do solo. A influência de ambos na permeabilidade pode ser representada pela Equação 5.
= × ×( )× (Equação 5)
Em que:
k= coeficiente de condutividade hidráulica de Darcy (m/s)
D = diâmetro efetivo das partículas (m) = peso específico do fluido (kN/m³) = viscosidade do fluido (m²/s) = índice de vazios (adimensional) = fator de forma (adimensional)
A Equação 6 expressa a permeabilidade dos meios porosos e é conhecida como equação Kozeny-Carman (LAMBE & WHITMAN (1974).
=
× × ×( )(Equação 6)
Em que:
= Fator que depende da forma dos poros e a relação entre a longitude da trajetória real do fluxo e espessura da camada atravessada.
= Superfície específica.
A permeabilidade do solo é influenciada por diversos fatores, segundo Caputo (1988) o coeficiente de permeabilidade varia para diferentes solos e para um mesmo solo, depende essencialmente da temperatura e do índice de vazio. Segundo Das (2011) a permeabilidade dos solos englobam vários fatores tais como: viscosidade do fluído, distribuição granulométrica, índice de vazios, rugosidade das partículas minerais e grau de saturação do solo.
Pinto (2006), diz que o índice de permeabilidade varia no solo de acordo com o seu grau de saturação, estrutura, temperatura, índice de vazios e viscosidade do liquido. Em solos saturados, vazios cheios de água, o coeficiente de permeabilidade do solo é maior em relação a solos não saturados, isso ocorre porque a água não sofre resistência do ar para deslocar-se por entre os vazios. Quanto maior for à temperatura menor será a viscosidade do fluído, portanto, mais facilmente ela se escoa pelos vazios do solo com o correspondente aumento da condutividade hidráulica solo “k”, nota-se então que o coeficiente de permeabilidade do solo é inversamente proporcional a viscosidade do fluído.
A permeabilidade dos solos pode ser influenciada também por sua estrutura e anisotropia dependendo das disposições dos grãos em sua composição. Segundo Pinto (2006) os solos são anisotrópicos em relação a permeabilidade pelo fato de apresentar coeficientes de permeabilidade maior na direção horizontal do que na vertical, isso ocorre devido o fluxo de água no solo ter uma forte tendência de permanecer na posição horizontal.
2.4.1 Valores típicos de condutividade hidráulica
Os coeficientes de permeabilidade são tanto menores quanto menores os vazios nos solos e, consequentemente, quanto menores as partículas. Para solos sedimentares alguns valores típicos de coeficiente de condutividade hidráulica são apresentados na (Tabela 1).
Tabela 1. Valores típicos de condutividade hidráulica
Solos sedimentares Valores de k
Argilas < 10-9m/s
Siltes 10-6< a < 10-9m/s
Areias argilosas 10-7m/s
Areias finas 10-5m/s
Areias médias 10-4m/s
Areia grossas 10-3m/s
Fonte: Pinto (2006), Adaptado.
3 Metodologia
recomendações da Associação Brasileira de Geologia de Engenharia (ABGE, 1996).
3.1 Local de estudo
Em cada um dos locaisforam realizados três furos, distanciados de 50 a 100m entre si em diferentes pontos, com auxílio de trado manual helicoidal, com profundidade de 1,5 metro e diâmetro de 0,085 m(Figura 7).
Figura 7: Furo utilizando trado manual. Fonte: ACERVO PESSOAL,2014.
Tomou-se o cuidado de realizar os ensaios em terreno natural evitando aterros ou solos compactados, ou seja, solos de áreas que não ocorreram modificações estruturais.
As coordenadas geográficas e locais de referências dos furos realizados são apresentadas na Tabela 2.
Tabela 2. Coordenadas geográficas e locais de referências
Local Coordenadas
Furo 1 Furo 2 Furo 3
1 55°28’51.41"W11°52’0.53"S 55°28’49.63"W11°52’2.01"S 55°28’57.79"W11°51’58.96"S
2 55°30’56.20"W11°51’4.97"S 55°30’53.56"W11°51’3.22"S 55°30’55.80"W11°51’3.10"S
3 55°33’57.79"W11°48’49.92"S 55°33’57.56"W11°48’48.86"S 55°33’55.90"W11°48’47.51"S
4 55°17’47.80"W11°59’3.33"S 55°17’47.64"W11°59’4.45"S 55°17’46.45"W11°59’2.62"S
5 12°32’47.47"S55°45’1.33"W 12°32’43.85"S55°45’5.21"W 12°32’41.57"S55°45’5.86"W
Nota: Local 1 UFMT Sinop-MT, Local 2 UNEMAT Sinop-MT, Local 3 Bizorrão Sinop-MT, Local 4 Viveiro de Mudas Santa Carmem - MT e Local 5 Cerâmica Bela Vista Sorriso - MT.
As Figuras 8,9,10 e 11 mostram os locais onde foram realizados os ensaios.
Figura8: Local 1,Sinop-MT Fonte: Google Earth, 2014.
Figura 9: Locais 2 e 3, Sinop-MT Fonte: Google Earth, 2014.
Figura 11: Local 5, Sorriso-MT Fonte: Google Earth, 2014.
3.2 Amostragem e ensaios de laboratório
Os ensaios foram realizados no período de seca (julho/agosto de 2014). Inicialmete foram coletadas, à trado,amostras deformadas do solo(Figura12) eem seguida levadas até o Laboratório de Engenharia Civil da UNEMAT
Figura 12: Amostras de solo para ensaios. Fonte: Autores, 2014.
As amostras, após secas ao ar, foram caracterizadas a partir dos ensaiosde limite deliquidez, LL (ABNT, 1984a), limite de plasticidade, LP (ABNT, 1984b) e análise granulométrica (ABNT, 1984c).
3.3 Descrições de etapas para ensaio in situ
Os ensaios para determinação da condutividad hidráulica
in situconsistiram em furos no solo com profundidade de
1,50 metros(Figura13).
Figura 13: Profundidade de furo de ensaio. Fonte: Autores,2014.
Todos os ensaios foram realizados acima do nível de água do terreno. Assim conforme a ABGE (1996) depois de realizados os furos, estes foram cheios de água até a superfície e este nível mantido por cerca de 10 minutos, para “saturação”.
Para o fornecimento de água utilizou-se dois tambores com capacidade para 200 litros cada e uma mangueira ¾.
Durante todo tempo de “saturação”, foi mantido um termômetro dentro do furo medindo temperatura da água (Figura 14), para posterior correção na condutivudade hidraulica, para a temperatura padrão de 20°C.
Figura 14: Medindo temperatura da água durante ensaio. Fonte: Autores,2014.
se repetiu três vezes em cada furo para confirmação da variação do tempo.
Figura 15: Fita métrica utilizada para leitura visual. Fonte: Autores,2014.
O ensaio se encerra assim que 20% da coluna de água foremdissipadas, ou 30 minutos de ensaio após saturação.
O coeficiente de condutividade hidráulica foi calculado conforme a Equação 7, cujos parâmetros são representados na Figura 16.
Figura 16: Ensaio acima do nível d’água Fonte: ABGE, 1996.
=∆
∆ × (Equação 7)
Em que:
k= coeficiente de condutividade hidráulica; (m/s)
∆h= variação da coluna de água(m) ∆t= variação do tempo (s)
R= valor encontrado da relação ² + − ℎ = 0em (m); r = raio do furo (m)
4Resultados e discussões
Os resultados da caracterização geotécnica dos solos coletados nos locais analisados são apresentados na Figura7 e Tabela 3.
Figura 17.Curvas granulométricas dos solos. Fonte: Autores,2014.
Tabela 3. Caracterização geotécnica e classificação dos solos analisados
Local AG AM AF S+A LL IP UCS TRB
- (%) (%) (%) (%) (%) (%) -
-1 2 3 19 76 42 16 CL A-7-6(11)
2 1 5 31 63 39 8 ML A-5 (6)
3 3 7 29 61 36 21 CL A-6 (10)
4 2 4 23 71 38 13 ML-CL A-6 (8)
5 1 10 58 31 21 N.P SC-SM A-3 (0)
Nota: Areia grossa – AG (2,00 >ϕ≥ 0,60 mm), areia média -AM (0,60 > ϕ ≥ 20 mm), areia fina -AF (0,20 > ϕ ≥ 0,074 mm) e silte +
argila -S+A (ϕ ≤ 0,074 mm). Fonte: Autores,2014.
O solo na cidade de Sorriso (Local 5) apresenta menor porcentagem passante na peneira de, 0.074mm (Silte + argila) na ordem de 30%, os solos do Unemat e da Bizorrão (Locais 2 e 3), apresentam similaridade nas curvas a porcentagem de solo passante na peneira de, 0.074mm na ordem de 60%, os solos da UFMT e Santa Carmem (Locais 1 e 4), demonstra uma maior porcentagem de solos finos (silte + argila), chegando à ordem de 70% passante na peneira, 0.074mm.
De acordo com o sistema de classificação unificada (UCS), os solos do UFMT e Bizorrão (Locais 1 e 3) foram classificados como CL (argila com baixa compressibilidade), o solo de Santa Carmem (Local 4), ML-CL (Silte com baixa compressibilidade ou argila com baixa compressibilidade), diferentemente ocorreu com o solo de Sorriso e da UNEMAT (Locais 5 e 2), classificados como SC-SM (areia argilosa ou areia siltosa), e ML (siltoso) respectivamente.
A classificação conforme TRB
(TransportationsResearchBoard) mostrou que os solos
daUFMT, Bizorrão e Santa Carmem (Locais 1, 3 e 4), apresentaram características argilosas (A-6, A-7-6), o solo da UNEMAT (Local 2), mostrou caracteríscaSiltosa (A-5), enquanto o solo de Sorriso, diferentemente dos outros locais estudados nesse trabalho, indicou características de Areia fina (A-3).
Comparando os resultados das classificações UCS e TRB, apenas o solo de Santa Carmem apresentou divergência na classificação.
Os resultados de condutividade hidráulica obtidos com os ensaios executados em campo estão expostos na tabela 3, os valores de k1-20,k2-20e k3-20,são referentes ao valor
da condutividade hidráulica em cada um dos três pontos ensaiados por localidade e o k20médio, é referente ao valor
médio, todos corrigidos para temperatura de 20°C.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0,01 0,10 1,00
P
or
ce
nt
ag
em
q
ue
p
as
sa
(
%
)
Diâmetro da partícula (mm)
Tabela 4. Valores de condutividade hidráulica dos solos amostrados em cada furo com valor do fluído corrigido para
20 °C
Local k1-20 k2-20 k3-20 k20médio
(m/s) (m/s) (m/s) (m/s)
1 4,34x10-5 6,44x10-5 3,37x10-5 4,72x10-5
2 3,15x10-5 1,27x10-5 3,62x10-5 2,68x10-5
3 2,90x10-5 4,67x10-5 3,08x10-5 3,55x10-5
4 3,54x10-5 3,94x10-5 3,94x10-5 3,80x10-5
5 2,79x10-5 1,81x10-5 1,77x10-5 2,12x10-5
Fonte: Autores,2014.
O solo que apresentou a menor condutividade hidráulica foi do Local 1 (UFMT) e o Local 5 (Sorriso) apresentou o maior valor de condutividade hidráulica, porém, os valores nos cinco locais ensaiados ficaram na mesma ordem de grandeza, ou seja, 10-5, típicas de areias finas
conforme indica a Tabela 1.
A razão dos valores na mesma ordem de grandeza pode ser creditada à estrutura dos solos. Os solos com maior proporção de finos podem ter estes aglomerados em grumos de tamanho de areia fina.Segundo a Secretaria de Estado de Planejamento e Coordenação Geral (Seplan, 2001), os solos das cidades estudadas, são classificados pedologicamente como Latossolos, que apresentam, tipicamente, aglomeração acentuada (RESENDE, 2002).
Conforme Mitchel & Soga (2005) o fluxo do fluido é denominado entre as partículas de solo, e em solos argilosos devido o arranjo das particulas no processo formativo, podem apresentar maior porosidade em sua estrutura.
Segundo Carvalho(2002), o efeito da estrutura do solo torna possível que um solo argiloso possa exibir valores de condutividade hidráulica similar aos solos arenosos. Lopes (1984), destaca algumas características de Latossolos que, apesar dos elevados valores de argila, apresentam altos valores de infiltração de água e altos valores de macroporosidade.
Jarvis & Messing (1995), em seu estudo realizaram ensaios de condutividade hidráulica em solos com diferentes textura, seus resultados mostraram que os maiores valores de condutividade hidráulica, foram encontrados em solos com textura fina e os menores em solosarenosos, mostrando a importância da distribuição do tamanho dos macroporos.
Segundo Carvalho(2002), o tamanho dos poros podem não ser tão relevantes para determinar a condutividade hidráulica, pois esta propriedade é mais dependente da distribuição de tamanho dos poros e sua continuidade. Oliveira et al. (2010), utilizaram o método de
rebaixamento para determinação da condutividade hidráulica de um Latossolo Vermelho em Ituiutaba-MG,a 1,5 metro de profundidade, com uma porcentagem média de 70% de areia nos pontos amostrados, a condutividade do solo variou de 1,7x10-6a 4,9x10-6 (m/s). Neste trabalho o solo que apresentou maior porcentagem de areia (Sorriso-MT), mostrou uma condutividade variando de 1,77x10-5a 2,79x10-5(m/s).
Esses estudos comprovam que mesmo o solo apresentando uma textura mais fina, como classificado em quatro dos cinco solos amostrados, sua condutividade
hidráulica pode apresentar valores próximos a de solos arenosos, as argilas podem-se apresentar altamente agregados, dando formação a uma estrutura mais porosa, o que permite maiores valores de condutividade.
5 Conclusão
Os resultados de condutividade hidráulica dos solos amostrados ficaram na ordem de 10-5(m/s), sendo que a
menor condutividade encontrada foi o solo de Sorriso 2,12x10-5 (m/s) e a maior para o solo amostrado no
Campusda UFMT em Sinop, 4,72x10-5(m/s).
A condutividade hidráulica maior que a esperado para os solos finos deve estar associada ao arranjo estrutural das partículas que influenciam formação de grumos e na continuidade dos macroporos, implicando que um solo de textura fina apresente condutividade hidráulica de solo arenoso.
Como sugestão para trabalhos futuros propõe-se, variar o tempo de saturação proposta, afim de verificar se aumentando o tempo de saturação do solo os valores de condutividade sofreram muita variação.
Agradecimentos
A Deus e minha família em nome de Márcia, Ivani, Iago Junior e Marco Aurélio, pelo apoio.
A Universidade do Estado de Mato Grosso, pela oportunidade.
A Gabriela Cristina Rabelo Casagrande, pela paciência ajuda e comprenção durante essa jornada “Valeu Gata”. Ao Rogério Dias Dalla Riva pelo incentivo, ao meu orientador Flávio Crispim pela confiança.
Agradeço também aos meus amigos, Kelvim Antônio Figueredo Miranda, André Luiz Nonato Ferraz, Matheus Hilleshein dos Santos e Gustavo Machado, por terem participação diretamente nessa pesquisa.
João Boff, Nathan Cruz Neto, Gabriela Di Mateos, Shoara Caldeira, André Dias, Felipe Barbosa, Bruno Rodrigues, Jonatan Geder, Adailton Silva por terem participado de vários momentos durante minha vida acadêmica.
Gostaria de agradecer a todos que direta ou indiretamente tornaram possível a conclusão da graduação em Engenharia Civil.
Referências
ABGE. Associação Brasileira de Geologia de Engenharia. Boletim 04, 1996.
Aquari Acessórios. Serviços e Equipamentos de gestão
de água.Disponível em:
http://www.aquagri.com/equipamentos/ejk_insitu.htm Acesso em: 7Outubro 2014.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7181 - Análise Granulométrica, Rio de Janeiro: ABNT, 1984c.
ASSOCIAÇAO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7180 - Limite de Plasticidade, Rio de Janeiro: ABNT, 1984b.
CAPUTO, H. P. Mecânica dos solos e suas aplicações. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 1988. V1.
CAPUTO, H. P. Mecânica dos solos e suas aplicações. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 1988. V2.
CARVALHO, L. A. Condutividade hidráulica do solo no campo: As simplificações do método do perfil instantâneo. 2002. Dissertação de Mestradoem Agronomia, Universidade de São Paulo, Piracicaba-SP, 2002.
DAS, B. M. Fundamentos de engenharia geotécnica. 6. ed. São Paulo: Thomson, 2011.
DIEMER, F. Estudo da permeabilidade do solo da região de Ijuí – RS percolando água e óleo diesel. 2008. 95f. Trabalho de Conclusão de Curso - Curso de Engenharia Civil, Universidade Regional Do Noroeste Do Estado Do Rio Grande Do Sul, Ijui, 2008.
Geomuseu.Disponível em:
http://geomuseu.ist.utl.pt/Geologia%20de%20Engenharia %202005/Lugeon/Ensaio%20de%20Lugeon/ Acesso em: 7Outubro 2014.
GOOGLE. Software Google Earth.. Disponível em: <http://earth.google.com/intl/pt/>Acesso em: 29setembro 2014.
LAMBE, T.W.; WHITMAN, R. V. Soil Mechanics. 548f. Chicago.1969.
JARVIS, N.J.; MESSING, I. Near-saturated hydraulic conductivity in soils of contrasting texture measured by tension infiltrometers. Soil Science Society of America Jornal, v.59, 1995.
LOPES, A. S. Solos sob “Cerrado” características, propriedades e manejo. 2. ed. Piracicaba: Associação Brasileira para Pesquisa da Potassa e Fosfato, 1984.
MITCHELL, J. K.; SOGA, K. Fundamentals of soil behavior. 3. ed. U.S.A: Wiley, 2005.
OLIVEIRA, L. A.; GONÇALVES, R. M.; MARTINS, F. P. Constraste de condutividade hidráulica em solos de texturas arenosa e argilosa encontrados nos tributários da margem esquerda do rio Tijuco, município de Ituiutaba-MG.Revista on-line Caminhos de Geografia v.11, n33,2010, Uberlândia, 2010.
ORTIGÃO, J. A. R. Introdução à mecânica dos solos dos estados críticos. 3. ed. São Paulo: Terratek, 2007.
PINTO, C. S. Curso básico de mecânica dos solos. 3. ed. São Paulo: Oficina de Textos, 2006.
REICHARDT, K.; TIMM, L. C. Solo, Planta e Atmosfera: conceitos, processos e aplicações 1. ed. São Paulo: Manole, 2004.
RESENDE, M. et al. Pedologia: base para distinção de ambientes. 4ª ed.Viçosa, MG: NEPUT, 2002.
