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Título: Estudo da condutividade hidráulica de um solo residual de basalto com uso do permeâmetro guelph
Título(s) alternativo(s): Study of hydraulic conductivity of a basalt residual soil using the guelph permeometer
Autor(es): Takenaga, Fábio Reyge
Orientador(es): Fernandes, Mariana Alher
Palavras-chave: Solos - Permeabilidade
Mecânica do solo
Solos - Percolação
Soil permeability
Soil mechanics
Soil percolation
Data do documento: 11-Mar-2022
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Apucarana
Citação: TAKENAGA, Fábio Reyge. Estudo da condutividade hidráulica de um solo residual de basalto com uso do permeâmetro guelph. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Civil) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Apucarana, 2022.
Resumo: A condutividade hidráulica ou coeficiente de permeabilidade é um parâmetro hidráulico do solo que representa a facilidade ou dificuldade que um fluido percola no solo. Este parâmetro pode ser determinado a partir de métodos in situ e laboratorial tanto para a condição saturada quanto para a condição não saturada. O principal objetivo deste trabalho é determinar a condutividade hidráulica saturada de um solo residual de basalto em campo com uso do permeâmetro Guelph a partir dos métodos de uma e duas alturas de carga hidráulica. Os ensaios foram conduzidos em furos de sondagem com 45 cm de profundidade e 6 cm de diâmetro para 6 diferentes localidades e cotas altimétricas localizadas no município de Apucarana, Estado do Paraná. Também foram realizados ensaios de análise granulométrica conjunta assim como ensaios de limite de liquidez e limite de plasticidade com o solo coletado em cada furo de sondagem. Os resultados dos ensaios de permeabilidade mostraram que os valores da condutividade hidráulica saturada de campo encontram-se na ordem de 10-5 cm/s, podendo ser associado a solos com grau de permeabilidade muito baixo e correspondendo ao tipo de solo de areias finas siltosas e argilosas assim como siltes argilosos. Já os resultados da condutividade hidráulica não saturada apontaram valores iguais ao da condutividade hidráulica saturada para o método de uma altura de carga enquanto que, para o método de duas alturas de carga, alguns valores tiveram que ser descartados, por serem negativos. Os resultados referentes ao ensaio de sedimentação não foram coerentes com os esperados que, certamente por conta da mistura (solo, água destilada e defloculante) não ter ficado totalmente homogênea, estes foram desconsiderados. Os ensaios de peneiramento fino indicaram que a granulometria das amostras de solo possui, no mínimo, 95% de argila, silte e uma parcela de areia fina, enquanto que os valores de limite de liquidez e limite de plasticidade variaram de 44% a 65% e de 33% a 47%, respectivamente. Os resultados da condutividade hidráulica deste trabalho quando comparados com os valores encontrados na literatura técnico científica da região de Apucarana, possuem uma variação na ordem de 10-2 cm/s. Perante aos resultados da condutividade hidráulica, conclui-se que não foi possível fazer uma associação esperada da cota do terreno com os resultados de permeabilidade, possivelmente pelo fato do solo não estar mais na sua condição natural. Ademais, os valores encontrados tanto na análise granulométrica conjunta quanto na permeabilidade são condizentes com valores de pesquisas realizadas em regiões próximas a área de estudo.
Abstract: The hydraulic conductivity or permeability coefficient is a soil hydraulic parameter that represents the ease or difficulty that a fluid percolates through soil. This parameter can be determined from in situ and laboratory methods for both saturated and unsaturated conditions. The main objective of this work is to determine the saturated hydraulic conductivity of a basalt residual soil in the field using the Guelph permeameter from the methods of one and two hydraulic load heights. The tests were conducted in boreholes 45 cm deep and 6 cm in diameter for 6 different locations and altimetric quotas located in the municipality of Apucarana, Paraná State. The soil collected from each borehole was also tested for particle size, liquidity limit, and plasticity limit. The results of the permeability tests showed that the field saturated hydraulic conductivity values are on the order of 10-5 cm/s, which can be associated with soils with a very low degree of permeability and corresponding to the soil type of fine silty and clayey sands as well as clayey silts. The results of the unsaturated hydraulic conductivity showed values equal to the saturated hydraulic conductivity for the method with one loading height, while for the method with two loading heights, some values had to be discarded because they were negative. The results for the sedimentation test were not consistent with those expected, which, certainly because the mixture (soil, distilled water and deflocculant) was not completely homogeneous, were disregarded. The fine sieving tests indicated that the granulometry of the soil samples has at least 95% clay, silt and a portion of fine sand, while the values of liquidity limit and plasticity limit varied from 44% to 65% and 33% to 47%, respectively. The results of the hydraulic conductivity of this work when compared with the values found in the technical scientific literature of the Apucarana region, have a variation on the order of 10-2 cm/s. In view of the results of hydraulic conductivity, it was concluded that it was not possible to make an expected association of the ground elevation with the results of permeability, possibly because the soil is no longer in its natural condition. Furthermore, the values found both in the joint granulometric analysis and in the permeability are consistent with values from research conducted in regions close to the study area.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33387
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