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Título: Modelo de mecanismo de ruptura da vertente pelas descontinuidades hidráulicas em latossolo no sítio urbano de Santa Teresa/ES
Autor(es): Barreto, Nara Rodrigues
Orientador: Goulart, Antônio Celso de Oliveira
Coorientador: Gimenes, Ana Christina Wigneron
Data do documento: 1-Ago-2016
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: O diagnóstico da estabilidade da vertente visa identificar rupturas, a partir da investigação de fatores condicionantes, considerando a água e a condutividade hidráulicas importantes agentes que potencializam os mecanismos de ruptura das encostas. O objetivo desta pesquisa consiste na relação da condutividade hidráulica saturada (Ksat) em Latossolos com a condição de estabilidade de uma vertente urbana do bairro Vila Nova, Santa Teresa (Espírito Santo, Brasil), por meio da análise integrada da compartimentação topográfica, estrutura superficial e fisiologia da paisagem, ressaltando as características pedológicas, geomorfológicas e hidrodinâmicas. Bases de hipsometria, inclinação e densidade de drenagem foram geradas para um modelo de susceptibilidade a movimento de massa como abordagem prévia às possíveis descontinuidades hidráulicas no sítio urbano de Santa Teresa. A descrição morfológica foi realizada em solo à montante de uma vertente submetida a corte de estrada. Para caracterização e definição da classe do solo pelo Sistema Brasileiro de Classificação do Solo, uma amostra do horizonte Bw foi coletada e na terra fina seca ao ar (TFSA) determinados Fe₂O₃, Al₂O₃ e SiO₂ pelo ataque sulfúrico, K e Na Extrator Mehlich-1, Ca²+, Mg²+ e Al³+ Extrator KCl - 1 mol/L, H + Al Extrator Acetato de Cálcio 0,5 mol/L - pH 7,0. Amostras foram coletadas para análises físicas, nas profundidades de 0.20, 0.40, 1.00 e 1.80 m, correspondentes aos horizontes Ap, Bw1, Bw2 e C. Amostras da TFSA receberam pré-tratamentos com dispersão química com NaOH e dispersão física em agitação lenta, e a análise granulométrica foi realizado pelo método da pipeta. A densidade do solo foi obtida pelo método do anel volumétrico e macro, micro e porosidade total pelo método da mesa de tensão. A condutividade hidráulica saturada (Ksat) em carga constante foi realizada em amostra indeformada de anel volumétrico, obtida pela lei de Darcy. Para determinação da curva de retenção da água no solo foram realizados ensaios em mesa de tensão, utilizando pressões de 6 e 10 (amostras indeformadas em anel volumétrico), e ensaio em câmara de Richards, utilizando tensões de 30, 300 e 1500 kPa (amostras deformadas). O horizonte C do Latossolo abaixo de 240 cm foi analisado com a operação do GPR (Ground-penetrating radar), para identificação de rupturas. Os resultados de análise morfológica e química do solo apontaram para a definição da classe (SiBCS) dos Latossolos Vermelho-Amarelos Distróficos típicos, e com mineralogia predominantemente caulinítica e oxídica. Os ensaios de condutividade hidráulica e a curva de retenção mostram a existência de uma descontinuidade hidráulica a 180 cm de profundidade, entre os horizontes Bw2 e C, correspondendo a um comportamento hídrico que leva ao desenvolvimento da poro-pressão positiva, perda de sucção do solo, aqui atribuído aos seguintes fatores condicionantes: a passagem de uma estrutura de agregados pedológicos de blocos subangulares fracos e microagregados (granular pequena) no horizonte Bw1 e de agregados pedológicos predominantemente microagregados no horizonte Bw2, devido à mineralogia caulinítica e oxídica da fração argila, para um grau de estrutura maciço coerente no horizonte C; e a redução no teor de argila e aumento no teor de silte no horizonte C. As imagens oriundas das sondagens com georadar monstraram a existência de planos de ruptura decorrentes de deformações no material no horizonte C. A descontinuidade hídrica verificada no Latossolo demonstra a diminuição e a mudança de direção do fluxo hídrico em subsuperfície, passando de vertical para horizontal nesse limite, o que pode levar à formação de um plano de ruptura subsuperficial e estabelecimento de instabilidade na vertente.
The diagnosis of the slope stability is to identify breaks, from research conditioning factors, considering water and hydraulic conductivity important agents that enhance the mechanisms break from the slopes. The objective of this research is the ratio of saturated hydraulic conductivity (Ksat) in Oxisols with the stability condition of the urban arm of the Vila Nova neighborhood, Santa Teresa (Espírito Santo, Brazil), through integrated analysis of topographic subdivision surface structure and landscape physiology, emphasizing the soil characteristics, geomorphological and hydrodynamic. hypsometry bases, slope and drainage density were generated for a mass movement susceptibility model as a preliminary approach to possible discontinuities in the hydraulic urban area of Santa Teresa. The morphological description of the soil was held in soil upstream of a strand subjected to roadblock. For characterization and definition of soil class by the Brazilian System of Soil Classification, a sample of the Bw horizon was collected and thin dry land to air (TFSA) certain Fe₂O₃, Al₂O₃ and SiO₂ by sulfuric attack, K and Na Mehlich-1 extractor , Ca² +, Mg² + Al³ + extractor KCl 1 mol / L, H + Al extractor Calcium acetate 0.5 mol / L - pH 7.0. Samples were collected for physical, in the depths of 0,20; 0,40; 1,00 and 1,80 m, corresponding to Ap horizons, Bw1, Bw2 and C. Samples of the TFSA received pre-treatment with chemical dispersion with NaOH and physical dispersion in slow agitation, and Particle size analysis was conducted by the method of the pipette. The bulk density was obtained by the volumetric ring method and macro, micro and total porosity by voltage table method. Saturated hydraulic conductivity (Ksat) at constant load, was held in undisturbed sample volumetric ring, obtained by Darcy law. For determining the water retention curve in the soil tests were carried out in tension table, using pressures of 6 to 10 (soil samples of volumetric ring), and testing in Richards chamber, using voltages of 30, 300 and 1500 kPa (samples deformed). The horizon C Latossol below 240 cm was analyzed with the operation of the GPR (ground-penetrating radar), to identify breakages. The results of morphological and soil chemical analysis pointed to the class definition (SiBCS) of Red-Yellow Oxisols typical Dystrophic, and predominantly kaolinitic mineralogy and oxidic. The hydraulic conductivity tests and retention curves show the existence of a hydraulic discontinuity at 180 cm depth between Bw2 and C horizons, corresponding to a water behavior that leads to the development of the positive pore pressure and soil suction loss here attributed to the following conditioning factors: the passage of a pedological aggregate structure weak and microaggregates subangular blocks (small grain) on the horizon Bw1 and predominantly microaggregates pedologic aggregates in Bw2 horizon due to kaolinitic mineralogy and oxidic clay fraction to a degree of coherent massive structure on the horizon C; and reducing the clay content and increase in the silt content in the horizon C. The images derived from surveys with georadar onstrated the existence of breaking plans due to deformation of the material in the horizon C. The water discontinuity observed in Latossolo shows the decrease and the change of direction of fluid flow in the subsurface, from vertical to horizontal at this limit, which may lead to the formation of a subsuperfiaial break up and establishment of instability in the shed.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/9323
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