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Previous issue date: 2008-02-21 / This work was developed mainly aiming the determination of the erodibility
and the critical shear stress in non-paved roads, focusing on the reduction of the eminent
risks of occurring erosion in these roads, based upon a drainage system dimensioning using
local resistance values. In order to achieve these values a yield simulator was built, which
model consists of an improved version of the equipment proposed by Griebeler (2005),
utilized in superficial yield testing directly at the drainage channel of the road and in
collecting the eroded material. The simulator was installed in soils of roads of Goiânia
(E1), Baliza (E2), Doverlândia (E3) and Morrinhos (E4, E5 e E6) , all of which are in the
state of Goiás. The tests were performed with three repetitions for each passage of the
vicinal roads. For each test were utilized five channels with different crescent volumetric
flow rates, in a way to simulate the ascending curve of a yielding hydrogram, where each
channel was collected in a proper recipient, for later determination of the amount of eroded
material (debris). Samples were also collected from non-deformed soil, utilizing an Uhland
sampler, aiming to determine the density of the soil. Furthermore, the declivity of the road
and samples for characterizing the granulometric curves and determining the Atterberg
limits were also measured and collected. The results found showed erodibility (g.cm-2.min-
1.Pa-1) and critical shear stress values respectively of 0.0036 and 2.00 for E1; 0.0099 and
2.06 for E2; 0.0582 and 3.93 for E3; 0.0073 and 3.78 for E4; 0.0075 and 4.87 for E5; and,
0.0054 and 3.74 for E6. These values appear highly elevated for the condition of roads,
indicating high erosion risk, a fact that can be observed from the conservation state in
which they can be found. The soils of the roads were classified as Sandy loam (E1), Sandy
(E2), Clay loam (E3), Sandy clay (E4), Sandy loam (E5) and Sandy clay loam (E6). The
classification of the soils of the roads, with little clay material, which works as a cementer,
helps explain the elevated values obtained for the erodibility and critical shear stress. The
soil density values (g.cm-3) observed were, respectively for roads E1 to E6, 1.58; 1.64; 1.53;
1.41; 1.63 and 1.60. Through the simulation performed using the Roads Griebeler (2005)
software and utilizing the values observed in the field, the fact that road E1 obtained the
greatest space management, mainly due to its lower erodibility. However, for the
remaining roads, the software pointed out the need to build drains nearby, further
indicating the need to make alterations in their drainage channels as well as their consisting
material, so that their erodibility would be reduced. The composition of the material can be
made through the mixture of a greater quantity of cementing material, such as clayey soil,
to the material of the road, enhancing the soil s resistance to the erosive process. The
model has proven to be highly sensitive to the alterations in the erodibility of the soil and
in the declivity of the road. / Este trabalho foi desenvolvido tendo como objetivo principal a determinação
da erodibilidade e da tensão crítica de cisalhamento em estradas não pavimentadas,
visando a redução dos riscos de ocorrência de erosão nestas estradas com base em
dimensionamentos de sistemas de drenagem através de valores locais de resistência. Para a
obtenção destes valores foi construído um simulador de escoamento, cujo modelo consiste
em um aperfeiçoamento do equipamento proposto por Griebeler et al. (2005), utilizado
para testes de escoamento superficial diretamente no canal de drenagem da estrada e para a
coleta de material erodido. O simulador foi instalado em solos de estradas de Goiânia (E1),
Baliza (E2), Doverlândia (E3) e Morrinhos (E4, E5 e E6), todas no estado de Goiás. Os testes
foram realizados com três repetições para cada canal de estrada. Em cada teste foram
utilizadas cinco vazões diferentes e crescentes, de modo a simular a curva ascendente de
um hidrograma de escoamento, sendo cada vazão coletada em um recipiente próprio, para
posterior determinação da quantidade de material erodido. Foram coletadas amostras de
solo indeformadas, utilizando um amostrador Uhland, visando à determinação da
densidade do solo. Coletou-se também, amostras para a caracterização das curvas
granulométricas e determinação dos limites de Atterberg e determinou-se, ainda, a
declividade da estrada. Os resultados encontrados mostraram valores de erodibilidade
(g.cm-2.min-1.Pa-1) e de tensão crítica de cisalhamento (Pa) respectivamente de 0,0036 e
2,00 para a E1; 0,0099 e 2,06 para E2; 0,0582 e 3,93 para E3; 0,0073 e 3,78 para E4; 0,0075
e 4,87 para E5; e, 0,0054 e 3,74 para E6. Estes valores mostram-se bastante elevados para a
condição de estradas, indicando alto risco de erosão, fato este observado pelo estado de
conservação destas em campo. Os solos das estradas foram classificados como Franco
arenoso (E1), Arenoso (E2), Franco argiloso (E3), Argilo arenoso (E4), Franco arenoso (E5)
e Franco argilo arenoso (E6). A classificação dos solos das estradas, com pouco material
argiloso, que funciona como cimentante, ajuda a explicar os elevados valores obtidos para
a erodibilidade e tensão crítica de cisalhamento. Os valores de densidade (g.cm-3) do solo
observados foram de 1,58; 1,64; 1,53; 1,41; 1,63 e 1,60, respectivamente para as estradas
de E1 a E6. Pela simulação realizada com o software Estradas (Griebeler et al., 2005),
utilizando os valores observados em campo, pode-se observar que o maior espaçamento foi
obtido para a estrada E1, em vista, principalmente, da sua menor erodibilidade. Nas demais
estradas o software indicou a necessidade de desaguadouros bastante próximos indicando a
necessidade de alterações nos canais de drenagem das estradas bem como no seu material
constituinte, de modo que sua erodibilidade seja reduzida. A composição do material pode
ser feita pela mistura de uma maior quantidade de material cimentante, como solo argiloso,
ao material da estrada, aumentando a resistência do solo ao processo erosivo. O modelo
mostrou-se bastante sensível às alterações na erodibilidade do solo e na declividade da
estrada.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.bc.ufg.br:tde/2647 |
| Date | 21 February 2008 |
| Creators | OLIVEIRA, João Fonseca de |
| Contributors | GRIEBELER, Nori Paulo |
| Publisher | Universidade Federal de Goiás, Mestrado em Agronomia, UFG, BR, Ciências Agrárias |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFG, instname:Universidade Federal de Goiás, instacron:UFG |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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