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Determinando a quantidade de solo da área que precisa ser escavada para nivelar uma área?

Determinando a quantidade de solo da área que precisa ser escavada para nivelar uma área?


Eu tenho linhas de contorno, um raster e um shapefile da área que precisa ser nivelada. Recortei as linhas de contorno e a imagem raster no shapefile da área que precisa ser escavada. Eu estava pensando em criar um DEM a partir das curvas de nível, mas não tenho certeza do que fazer a seguir.


Este é mais um exercício de engenharia civil / classificação do que de GIS. Não tenho certeza de qual é o seu raster (imagem? Um DEM?), Então vou ignorar isso, a menos que você forneça mais detalhes.

A primeira coisa que você precisa fazer é estabelecer o que é "nível". Você quer absolutamente plano ou com alguma inclinação para drenagem? Então você precisa estabelecer Como as você deseja nivelar a área. Será preenchido até o nível mais alto, escavado até o nível mais baixo ou equilibrado entre os dois para minimizar a quantidade de terra que deve ser removida ou trazida de fora do local.

Depois de ter essas informações determinadas, você precisará de uma superfície existente e uma superfície proposta, de preferência no formato DEM (mas você também pode usar um TIN ou conjunto de dados do terreno). O GIS pode ajudar um pouco na avaliação das superfícies propostas, se estiver tentando equilibrar a escavação e o acúmulo (corte / aterro). Você pode experimentar várias superfícies para determinar o melhor equilíbrio se estiver fazendo isso, ou apenas usar as ferramentas para determinar a quantidade de terra a ser removida. Dependendo se você fizer isso no 3D Analyst ou no Spatial Analyst, existem várias ferramentas de superfície e corte / preenchimento para usar.

Temos várias perguntas com informações mais específicas sobre essas ferramentas e a operação que você deseja fazer (um cálculo de corte / aterro, mesmo que não haja aterro):


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Compactação, Escavação e Terraplenagem

Por favor, olhe as seguintes informações relacionadas a Compactação, Escavações e Terraplenagem. Esses recursos incluem Publicações e Orientação Técnica

A seção de Orientação Técnica nesta página fornece equações e cálculos para problemas de compactação, escavação e terraplenagem.

Informações geotécnicas .Com fornece downloads gratuitos da lista de publicações abaixo que se relaciona com Compactação, Escavação e Terraplenagem. Por favor, olhe as informações e fontes relacionadas para Compactação, Escavação e Terraplanagem no orientação técnica seção abaixo. Ou poste uma pergunta no Fórum Geotécnico.

Publicações de compactação, escavação e terraplenagem disponíveis para download

NAVFAC 7.02 - Fundações e estruturas de terra. Os tópicos principais incluem escavações, compactação / terraplenagem / aterros hidráulicos, análise de paredes / estruturas de contenção, fundações rasas e profundas. Este manual inclui diretrizes para escavações reforçadas, estabilização de escavação, compactação de aterros, aterros subaquáticos, ensecadeiras, resistência ao levantamento, impermeabilização da fundação e capacidade de carga lateral em fundações profundas.

NAVFAC 7.03 - Dinâmica do solo e aspectos especiais do projeto. Os tópicos principais incluem a dinâmica do solo, engenharia de terremotos e aspectos especiais do projeto. As informações relativas a esses tópicos incluem fundações de máquinas, cargas de impacto, propriedades dinâmicas do solo, estabilidade de taludes, capacidade de suporte, assentamento, compactação vibratória, análise de cravação de estacas e testes de campo, sistemas de ancoragem no solo, parâmetros de projeto sísmico, liquefação, paredes de estaca prancha e testes de laboratório .

USACE TM 5-852-4 - Construção Ártica e Subártica - Fundações para Estruturas. Os principais tópicos são investigações do local, projeto de fundação, considerações de construção e monitoramento de estruturas em climas frios. Inclui considerações de material, escavação, aterro, inspeção, estabilidade de taludes, paredes de retenção, fluência e capacidade de carga.

USACE TM 5-818-4 - Aterramento para estruturas de subsuperfície

USACE EM 1110-2-2906 - Projeto de fundações de estacas. Nota: Esta publicação não possui um apêndice. Para link para apêndice, clique aqui.

USACE ETL 1110-1-185 - Diretrizes para Melhoria do Solo para Estruturas e Instalações

USACE TM 5-822-5 - Projeto de pavimentação para estradas, ruas, passeios e áreas de armazenamento abertas

USACE EM 1110-2-2502 - Muros de contenção e inundação. Nota: Esta publicação não possui um apêndice. Para link para apêndice, clique aqui.

USACE TM 5-822-14 - Estabilização de solo para pavimentos

USACE TM 5-818-1 - Solos e procedimentos geológicos para projeto de fundação de edifícios e outras estruturas (exceto estruturas hidráulicas)

Referências a compactação, escavação e terraplenagem em outras publicações

Sociedade Canadense de Engenharia Civil, Manual de utilitários para clima frio, Canadian Society for Civil Engineering, Montreal, 1986. Uma publicação detalhada sobre instalações de água. Também tem excelentes informações relativas a fundações, estradas, pistas, barragens, terraplenagem e propriedades do solo.

Teng, W.C., Projeto de Fundação, Prentice Hall International, 1962.

Johnson, S.M. e Kavanaugh, T.C., O projeto de fundações para edifícios, McGraw Hill Book Company, 1968.

Peck, R.B., Hanson, W.E., e Thornburn, T.H., Engenharia de Fundação, John Wiley and Sons, Inc., 1974.

Especificações detalhadas e orientações podem ser encontradas nas Especificações para Estradas e Pontes do Departamento de Transporte do Estado local. Alguns desses princípios podem ser aplicados a estruturas de construção, paredes de contenção e estabilidade de taludes. A maioria dos Departamentos de Estado possui uma riqueza de informações on-line. Veja os cálculos de compactação, terraplenagem e diagramas de fase abaixo:

COMPACTAÇÃO

Exemplo # 1: Um projeto requer que o aterro seja compactado para 95% de densidade relativa em relação ao Proctor padrão (ASTM D698). Os resultados do laboratório para o Proctor padrão indicaram que o solo tem uma densidade seca máxima de 19,0 kN / m 3 (121 lb / pés 3) e um teor de umidade ideal de 8,9%.

Após a compactação dos solos de enchimento com um rolo vibratório, o teste de campo com um cone de areia, densiômetro nuclear ou outro método apropriado indicou que os solos de enchimento compactados têm um peso unitário no local de 18,76 kN / m 3 (124,4 lb / pés 3 ) e um teor de umidade de 7,5%. Calcule a compactação relativa e o preenchimento compactado excede os requisitos do projeto?

g m = 19,0 kN / m 3 (121 lbs / ft 3) densidade seca máxima
mo = 8,9% de teor de umidade ideal
g = 19,54 kN / m 3 (124,4 lbs / ft 3) densidade in situ
m = 7,5% de teor de umidade in-situ
Rd = 95% de compactação relativa necessária de acordo com as especificações do projeto

Verifique se o preenchimento compactado atende ou excede os requisitos de compactação,

g d = g - g (m) densidade seca do solo in situ
100
g d = 19,54 kN / m 3 - 19,54 kN / m 3 (7,5%) = 18,07 kN / m 3 métrica
100
g d = 124,4 lb / pés 3 - 124,4 lb / pés 3 (7,5%) = 115,1 lb / ft 3 padrão
100

Rd = 18,07 kN / m 3 = 95,1% & gt 95% o.k. métrica
19,0 kN / m 3

Rd = 115,1 lb / pés 3 = 95,1% & gt 95% o.k. padrão
121 lb / ft 3

O preenchimento compactado excede os requisitos do projeto de pelo menos 95% de densidade relativa.

Exemplo # 2: Um projeto requer que o aterro seja compactado para 100% de densidade relativa em relação ao Proctor padrão (ASTM D698). O enchimento foi compactado vigorosamente até uma densidade relativa de 96,9%. A compactação subsequente não aumenta a densidade relativa. Qual pode ser o problema?

1) Verifique o teor de umidade do enchimento compactado. Dependendo do tipo de solo, um teor de umidade in-situ desviando 2% a 4% do teor de umidade ideal, conforme determinado no teste Proctor, pode criar condições impossíveis de atingir a compactação necessária. Se for esse o caso, escarifique o solo e adicione umidade (ou deixe secar) e recompacte com o teor de umidade ideal. Às vezes, é necessária a remoção e substituição completa do solo.

2) Verifique se a densidade seca máxima, conforme determinado no teste Proctor, ainda é verdadeira para os solos "não compactáveis". Às vezes, a densidade seca máxima muda à medida que diferentes solos são escavados do poço de empréstimo. Se for esse o caso, use o novo valor de densidade seca máxima ao determinar a densidade relativa.

3) Verifique os métodos de compactação. O tipo de equipamento usado para compactação e a profundidade dos elevadores compactados fazem a diferença na compactação relativa.

4) Verifique se há compactação inadequada nos elevadores subjacentes. Às vezes, é impossível atingir a densidade relativa adequada ao compactar solos sobre solos soltos ou não consolidados.

DIAGRAMA DE TERRA / COMPACÇÃO / FASE

Exemplo # 3: Isso é, em parte, um diagrama de fase problema. Um projeto requer que o aterro seja compactado para 95% de densidade relativa em relação ao Proctor padrão (ASTM D698). Os resultados do laboratório para o Proctor padrão indicaram que o solo tem uma densidade seca máxima de 19,49 kN / m 3 (124 lb / pés 3) e um teor de umidade ideal de 9,5%. Solo emprestado de outro local que será usado como aterro compactado para este projeto tem um teor de umidade de 12%, uma razão de vazios de 0,6 e uma gravidade específica de 2,65.

Supondo que nenhuma umidade seja perdida durante o transporte, qual é o volume de empréstimo necessário para 28,32 m 3 (1000 pés 3) de aterro compactado?

g m = 19,49 kN / m 3 (124 lbs / ft 3) densidade seca máxima
mo = 8,9% de teor de umidade ideal
e = 0,6 taxa de vazios do solo emprestado
Gs = 2,65 gravidade específica do solo
m = 12,0% de teor de umidade do solo
Rd = 95% de compactação relativa necessária de acordo com as especificações do projeto
VT = 28,32 m 3 (1000 pés 3) de volume total de solo de preenchimento necessário
g C = 9,81 kN / m 3 (62,4 lbs / ft 3) peso unitário de água (constante)

Encontre o peso unitário seco, g d , de solo necessário para compactação de 95%.

g d = Rd g m
100

= 0,95 (19,49 kN / m 3) = 18,52 kN / m 3 métrica
= 0,95 (124,0 lb / pés 3) = 117,8 lb / pés 3 padrão

Calcule o peso dos sólidos do solo, Ws, necessário para compactação de 95%. O peso dos sólidos do solo será igual tanto para o material de enchimento quanto para o material emprestado, porque apenas o volume muda por meio da compactação.

Cs = g d (VT) * veja as notas na conclusão
= 18,52 kN / m 3 (28,32 m 3) = 524,5 kN métrica
= 117,8 lb / pés 3 (1000 pés 3) = 117.800 lb padrão

Determine o volume de sólidos do solo, Vs, necessário para compactação de 95%.

Vs = Ws
Gs (g C)
= 524,5 kN = 20,18 m 3 métrica
2,65 (9,81 kN / m 3)
= 117.800 lb = 712,4 pés 3 padrão
2,65 (62,4 lb / pés 3)

Encontre o volume dos vazios, Vv, para o material emprestado

= 0,6 (20,18 m 3) = 12,11 m 3 métrica
= 0,6 (712,4 pés 3) = 427,4 pés 3 padrão

Calcule o volume total, VT, do solo emprestado

= 12,11 m 3 + 20,18 m 3 = 32,3 m 3 métrica
= 427,4 pés 3 + 712,4 pés 3 = 1140 pés 3 padrão

O volume de solo necessário do poço de empréstimo é de 32,3 m 3 (1140 pés 3). As equações usadas para este problema são relações de diagrama de fase padrão mostradas aqui. Outras equações do diagrama de fase podem ser necessárias dependendo da situação.

Abaixo estão algumas apresentações em PowerPoint que você pode baixar. O autor original desses powerpoints é desconhecido. As versões originais foram ligeiramente editadas posteriormente.

Você é encorajado a fornecer qualquer informação adicional ou avaliação relativa ao conteúdo de Geotechnical Info .Com. Comentários podem ser enviados aqui.


Como nivelar o solo

Este artigo foi coautor de Benjamin Hansen. Benjamin Hansen é um paisagista e proprietário da Artscape Gardens, uma empresa boutique de paisagismo em Los Angeles, Califórnia. Com mais de 12 anos de experiência, Benjamin é especialista em transformar propriedades em oásis estéticos, funcionais e tolerantes à seca. Benjamin usa esquema de cores, dimensão e espaços conscientes da água para inspirar o projeto e a instalação de paisagens suaves, paisagens naturais, pátios, caminhos, irrigação, drenagem, cercas, concreto, iluminação e trabalho elétrico. Artscape Gardens cobre todas as áreas da classificação de empreiteiros paisagistas C-27.

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Os proprietários de casas nivelam o terreno em seus quintais por vários motivos. Algumas pessoas nivelam o terreno antes de construir uma nova casa, especialmente quando a propriedade tem colinas. Outros nivelam o terreno para se preparar para novas piscinas acima do solo, conjuntos de balanço, calçadas, galpões ou pátios. Algumas pessoas até nivelam o solo antes de plantar sementes de grama, flores e hortas. Qualquer que seja o motivo para nivelar o terreno, o processo é o mesmo.


Escavações de restos de esqueletos do ponto de vista antropológico

A humanidade está em guerra há séculos. O século XX tornou-se uma época de genocídio, atrocidades e valas comuns. A primeira abertura registrada de valas comuns neste século foi durante a Segunda Guerra Mundial. Na primavera de 1940, o Exército Vermelho Soviético executou oficiais do exército polonês e prisioneiros de guerra. Eles foram enterrados secretamente em valas comuns, algumas localizadas em uma floresta perto do vilarejo de Katyn, na Bielo-Rússia. Três anos depois, este cemitério foi detectado pelos alemães e mais de 4.000 corpos exumados. Desde o fim da guerra em 1945, apenas as fronteiras geográficas mudaram. Nas últimas décadas, guerras civis na América do Sul e Central, Ásia, África e, recentemente, na Europa ceifaram a vida de centenas de milhares de pessoas.

O pior genocídio na região do Báltico ocorreu durante a guerra de 1991-1995 no território da ex-Iugoslávia, especialmente na Bósnia-Herzegovina (BiH). Sob o pretexto de "limpeza étnica", cerca de um quarto de milhão de pessoas perderam a vida. Outros dois milhões e meio tornaram-se refugiados. Em junho de 2000, de acordo com o Comitê Internacional da Cruz Vermelha, havia cerca de 15.000 a 20.000 pessoas desaparecidas. Eles podem ser enterrados em valas comuns nas florestas, campos ou colinas de sua terra natal. Eles podem permanecer sem serem detectados na superfície, esperando para serem descobertos, identificados e devolvidos às suas famílias para um enterro adequado.

No início de 1996, ocorreram as primeiras exumações & quot após a guerra & quot no território da Bósnia-Herzegovina. Ninguém estava preparado para a tarefa de exumar o número incompreensível de corpos ou restos de esqueletos. No primeiro ano das exumações, quase 2.000 restos mortais foram recuperados na Bósnia-Herzegovina, e isso é apenas uma fração dos desaparecidos ou presumivelmente mortos. Ainda existem milhares de corpos a serem exumados e examinados nos próximos anos. O principal objetivo da abertura de valas comuns ou a limpeza de restos de superfície não enterrados é identificar o falecido e devolvê-lo às famílias enlutadas. Infelizmente, os problemas de identificação são agravados pela falta de documentos, roupas distintas ou pertences pessoais. Portanto, as expectativas para uma eventual identificação de restos mortais desconhecidos residem na capacidade dos especialistas forenses de estimar a idade, o sexo e a estatura dos restos mortais com base nos padrões antropológicos existentes e no DNA.

Trabalhando com a Comissão Internacional para Pessoas Desaparecidas (ICMP), na Bósnia-Herzegovina, fui exposto a túmulos onde diferentes equipes de exumação estavam fazendo recuperações. Esses locais e muitos outros estão sendo investigados por razões humanitárias na esperança de identificar os restos mortais com suas respectivas famílias.

Escavação de sepulturas

Antes de organizar uma escavação de uma sepultura suspeita (em massa ou única), algumas informações básicas sobre o número de vítimas, ano de sepultamento e tipo de sepultura (por exemplo: buraco cavado, depressão natural, caverna) devem ser obtidas. Essas informações auxiliarão no planejamento de recursos, equipamentos, quantidade de trabalhadores e tempo que será necessário para realizar a recuperação dos restos mortais. Esta é a questão mais crítica para uma escavação bem-sucedida e é imperativo que a confiabilidade dessas informações seja confirmada.

    Localização de locais suspeitos de sepultura

As declarações das testemunhas nem sempre são positivas em relação aos locais exatos devido ao estresse emocional, mudanças sazonais na topografia ou pontos de referência que podem ter sido destruídos, etc., mas ainda são a fonte de informação mais importante e confiável para a localização geral ou específica do local de o túmulo. No entanto, se possível, as informações devem ser coletadas de mais de uma testemunha. Se a localização específica da sepultura não for conhecida, pode ser verificada por outros meios.

Antes que a escavação possa ser realizada, é necessária uma visita preliminar ao local suspeito para mapear a área a ser escavada. Acima de tudo, deve-se assegurar que a área foi limpa de detritos superficiais. O pessoal do grupo de busca precisa ser informado sobre os elementos habituais que indicam a localização de um túmulo.

Os indicadores mais úteis para um cemitério fresco ou novo são:

  1. Diferenças no tipo e crescimento da vegetação e espécies mistas mdash e crescimento perturbado
  2. Mudanças visuais no nível da superfície do solo e depressão mdash, rachaduras, compactação do solo
  3. Diferenças na composição do solo durante a sondagem e descaroçamento & mdash menos compacto, perturbado ou mostrando contato com restos decompostos (o odor produzido ao cheirar uma ponta da sonda)

Se o túmulo for mais antigo, muitas vezes pode não haver características visíveis para indicar uma perturbação no solo. É preciso ter em mente que os túmulos podem ser ocultos propositalmente. Pode ser necessário usar outros meios de detecção para revelar uma área geral onde uma sepultura pode estar localizada.

  1. Fotografias aéreas ou de satélite
  2. Radar de penetração no solo (GPR) e mdash podem exigir uma superfície relativamente lisa
  3. Magnetômetro e mdash funcionam sobre neve e água
  4. Sonda de metal e pesquisa mdash estratos compactos naturais vs. solo perturbado, pode trazer odor decomposto na ponta de uma sonda
  5. Detector de metal & mdash útil se metal ou balas estiverem dentro e ao redor da sepultura
  6. Cães cadáveres podem ser os mais eficazes, mesmo em condições muito difíceis, como sepulturas muito antigas e profundas, quando os restos mortais são esqueletizados ou o ar e o solo estão úmidos

A utilidade dos três primeiros meios pode ser questionável. A disponibilidade de fotografias aéreas é muito limitada e o uso de GPR ou magnetômetro é mais teórico do que prático. Esses instrumentos sofisticados e de alta tecnologia dependem do ambiente específico em que a sepultura pode estar localizada e devem ser operados por pessoal treinado. O GPR pode "ver" a uma profundidade de 1,5 a 2 m no solo, dependendo das características do solo. Às vezes, pode "ver" a imagem ou estrutura de um corpo ou outros materiais (não-solo) em uma profundidade específica. A aplicabilidade do magnetômetro (também chamado de magnetômetro de prótons) depende da qualidade do solo. Funciona melhor em solos homogêneos. Infelizmente, ambas as técnicas dependem da descoberta de distúrbios do solo e requerem uma grande quantidade de equipamentos caros no local. Este equipamento deve ser operado por pessoal qualificado para interpretar as informações exibidas na tela do computador para "traduzir" os padrões do solo. Além disso, cobrir a área pesquisada leva muito tempo e, mesmo nas melhores condições, pode ser difícil interpretar o que está representado nas telas do computador.

Seguindo a localização do túmulo, as dimensões prováveis ​​(comprimento, largura e profundidade) devem ser estimadas o mais próximo possível. A superfície do solo deve ser examinada em busca de qualquer evidência (balas, pertences pessoais, joias, etc.) antes de ser lenta e cuidadosamente removida. Em alguns casos, principalmente nos de valas comuns, equipamentos pesados ​​(retroescavadeira) podem ser usados ​​inicialmente para remover a camada superficial do solo, com um monitor para observar atentamente as evidências ou restos expostos pelo maquinário. A remoção de sujeira pode então ser sondada pelo uso cuidadoso de picaretas e pá e, finalmente, com espátulas e escovas.

Coleção de restos de superfície não enterrados

A exposição ao clima acelera a decomposição e destruição e, portanto, é essencial que os corpos não enterrados sejam removidos o mais rápido possível. Corpos enterrados geralmente não são acessíveis a animais, insetos ou mudanças na temperatura da superfície, portanto, a taxa de decomposição depende apenas da atividade dos microrganismos e da estrutura do solo. No caso de valas simples ou rasas, o processo de decomposição é geralmente mais rápido, enquanto em valas comuns & mdash onde os corpos são geralmente compactados e há pouco oxigênio para promover o crescimento de organismos e decomposição & mdash os corpos podem permanecer bem preservados. Corpos não enterrados são expostos não apenas aos efeitos destrutivos do clima, mas também à atividade animal. O potencial dos animais para destruir ou espalhar partes do corpo aumenta com o tempo. O número de ossos ausentes está diretamente relacionado ao tempo decorrido desde a morte. A exposição a elementos ambientais por períodos prolongados também diminui as chances de identificação positiva.

Os corpos insepultos estão expostos a muitos fatores variáveis ​​e na busca dos mesmos, deve-se estar preparado para o seguinte:

  • Decomposição extrema devido aos efeitos da temperatura, clima, microrganismos, insetos e atividade animal
  • Cobertura do solo ou folhagem devido às mudanças sazonais, que aumentam com o tempo
  • Auto-enterramento parcial ou completo: pequenos ossos desarticulados e dentes soltos podem "piscar" abaixo da superfície do solo, pois é trabalhado por insetos, chuvas e ventos que podem causar a mistura de terra e folhas podres que podem cobrir os ossos
  • Espalhamento profuso de ossos deflagrados por animais selvagens, pássaros ou gravidade se os restos estiverem localizados em uma encosta

Embora o processo de decomposição comece na hora da morte, também é afetado pelas roupas usadas pelo falecido na hora da morte. Em corpos com roupas leves, o processo de desarticulação geralmente é evidente após um período de vários meses. Roupas mais pesadas prolongam a decomposição. O curso da decomposição dura até que restem apenas tecidos duros, como dentes e ossos. O cabelo pode continuar a aderir ao crânio. Após aproximadamente um ano, a maioria dos ossos pode estar espalhada e a probabilidade de recuperação é mínima.

Análise de restos de esqueleto

Normalmente, o exame de restos ósseos recentes requer a atenção de um antropólogo forense. O exame antropológico difere do patologista forense. Os antropólogos forenses se concentram na obtenção de informações de tecidos duros, como ossos e dentes, enquanto os patologistas forenses reúnem informações fundamentalmente dos tecidos moles. No entanto, como a presença de um antropólogo forense nem sempre é possível, um patologista forense ou qualquer pessoa treinada para trabalhar em restos mortais deve estar preparado para obter qualquer (ou todas) as informações que serão úteis para estabelecer a identidade do falecido.

  • Uma vez que os restos mortais são coletados e colocados em sacos ou caixas individuais, eles devem ser transferidos do local para o laboratório ou necrotério. Os ossos devem ser limpos e dispostos em posição anatômica para exame.
  • Guarde as seguintes amostras para eventual análise de DNA: secção mediana do fémur ou úmero (peça de aproximadamente 2x5 cm, de 5 a 10gr) e dente pré-molar e / ou molar.

Determinação Sexual

A determinação do sexo é crucial para uma análise posterior de restos mortais humanos não identificados, porque todas as técnicas de avaliação da idade e cálculo da estatura são diferentes para homens e mulheres. O osso inominado, que compreende a pelve, oferece os traços mais definitivos. O segundo osso mais importante é o úmero ou fêmur. O crânio, tradicionalmente elogiado por muitas décadas como o fator mais discriminador, é agora considerado de menor importância.

A determinação do sexo a partir de ossos pré-adultos é bastante difícil de definir. Alguns antropólogos tentam comparar os estágios de calcificação do dente com os estágios de maturação. Eles presumem que, nos meninos, o esqueleto pós-craniano amadurece mais lentamente do que nas meninas, enquanto a taxa de calcificação dos dentes é quase a mesma. Como o método é difícil de aplicar para uma pessoa inexperiente, é aconselhável limitar a determinação do sexo a partir de restos de esqueletos imaturos.

O crânio, que por décadas foi um atributo favorito e único da determinação do sexo, recentemente se tornou menos popular. Todas as características do crânio são relativamente subjetivas e, portanto, os antropólogos forenses preferem usar as características muito mais objetivas dos ossos púbicos para a determinação do sexo. No entanto, o crânio deve ser usado adicionalmente na avaliação. Uma vez que a maioria dos patologistas forenses se sente muito mais confortável examinando o crânio do que outros ossos, o exame do crânio em relação à determinação do sexo não deve ser abandonado na análise de restos esqueletais humanos desconhecidos. Os indicadores de sexo do crânio devem ser tratados sempre como informações complementares.

Pré-adultos

Em geral, o desenvolvimento dos dentes, o aparecimento dos centros de ossificação, a união epifisária e o comprimento dos ossos longos são os principais critérios para estimar a idade de morte em pré-adultos. Mesmo que o desenvolvimento dentário forneça os resultados mais precisos, outros métodos de envelhecimento devem ser empregados, se possível.

O desenvolvimento dentário (calcificação e erupção dos dentes) fornece as informações mais precisas sobre a idade em pré-adultos porque é amplamente controlado por fatores genéticos e relativamente suscetível a fatores ambientais.

O aparecimento de centros de ossificação ocorre desde o nascimento até cerca de 15 anos e podem ser facilmente comparados com os padrões disponíveis. No entanto, em casos forenses, os próprios centros raramente sobrevivem devido à sua natureza frágil.

As técnicas de união epifisária são mais comumente usadas para o envelhecimento de ossos imaturos de cerca de 10 a 20 anos. Existem padrões disponíveis que descrevem o desenvolvimento da união epifisária para a maioria dos ossos longos.

O tamanho do osso longo pode ser usado para estimar a idade dos restos ósseos pré-natais e pós-natais. Nos restos ósseos pré-natais, o comprimento das diáfises dos ossos longos (diáfise) deve ser medido para estimar o comprimento do corpo, a partir do qual a idade do feto pode ser avaliada. Para restos de esqueletos pós-natais, o comprimento diafisário dos ossos longos pode ser usado diretamente para estimar a idade. Este método de utilização direta do comprimento das diáfises dos ossos longos pode ser usado para estimar a idade dos restos esqueléticos pré-natais e crianças até cerca de 6 a 7 anos de idade.

Centros de ossificação e união epifisária

& A estimativa da idade de morte a partir de restos de esqueletos imaturos pode ser derivada do aparecimento dos centros de ossificação e dos estágios de união epifisária. Todos os ossos do esqueleto humano se desenvolvem a partir de vários centros de ossificação separados. Na décima primeira semana pré-natal, existem aproximadamente 800 centros de crescimento ósseo. Esses centros se unem à medida que o feto cresce e, ao nascer, existem cerca de 450 centros. O esqueleto adulto tem apenas 206 ossos.

O aparecimento dos centros de ossificação e o início da união epifisária têm uma sequência bastante definida e, portanto, podem ser um indicador bastante confiável para avaliação da idade. O processo de ossificação e união epifisária começa mais cedo nas mulheres do que nos homens. A média é de cerca de dois anos de antecedência para os homens. Isso subsequentemente leva a um período de crescimento mais curto nas fêmeas e é responsável por seu menor tamanho adulto.

Discussão

Geralmente, os critérios usados ​​para estimar a idade em adultos são menos precisos e acurados do que aqueles para pré-adultos. Ao avaliar a idade de morte de esqueletos adultos, não se pode mais confiar em mudanças esqueléticas e dentárias relativamente regulares associadas ao crescimento e desenvolvimento, e deve-se concentrar em registrar a idade relacionada a mudanças que ocorrem em esqueletos maduros.

Embora os locais visitados na Bósnia-Herzegovina tenham sido resultado de uma "limpeza étnica", essas idéias e abordagens podem ser usadas em casos que vão desde um único local de homicídio até a recuperação de soldados americanos desaparecidos de guerras anteriores. É importante que todos os envolvidos sejam capazes de compreensão e cumprimento dos critérios gerais para tal trabalho. Visto que a assistência de um antropólogo ou arqueólogo forense nem sempre é possível, este artigo deve ser do interesse de qualquer pessoa que possa estar envolvida no processo de coleta de ossos superficiais, escavação de valas comuns e exame de restos de esqueletos para identificação.


Tipos de métodos de coleta de amostra de solo

Existem vários tipos de métodos de coleta de amostra de solo que podem ser usados ​​para determinar as características do solo. Os métodos de coleta de amostras estão listados na tabela a seguir, do mais simples / rápido / mais barato ao complexo / mais lento / caro. A tabela descreve as vantagens e limitações e fornece referências e fotografias para cada um desses métodos.

  1. Sonda de solo
  2. Trado de mão ou máquina
  3. Fossa ou trincheira de teste de escavação
  4. Tecnologia Direct Push (DPT)
  5. Perfuração Rotosonic
  6. Perfuração do solo (trado de haste oca ou método HSA)

Destes seis tipos de métodos de coleta de amostra de solo, as sondagens de solo são altamente recomendado. As perfurações no solo fornecem a maior quantidade de dados. Conhecer as condições existentes como resultado de uma investigação adequada do solo permite que a equipe de projeto desenvolva um projeto preciso e uma estimativa de custo antes da licitação ou construção. Encontrar condições de solo inesperadas durante a construção pode resultar em atrasos e custos associados à modificação do projeto.

Resumo dos métodos de perfuração para coleta de amostras de solo para bacias de infiltração. Clique na imagem para ampliar.
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Uma investigação e avaliação completas das condições e estabilidade do solo são essenciais para determinar se um local é adequado para construção, onde o melhor lugar pode ser localizar um edifício e o tipo e tamanho das fundações que serão necessárias.

Rolamento inadequado ou instabilidade do solo pode resultar em falha menor ou maior do edifício em caso de dúvida, consulte um engenheiro estrutural ou geotécnico.

  • pesquisa preliminar
  • pressão de suporte
  • tipos de solo de pressão de suporte insuficiente
  • lençol freático
  • buracos de teste
  • localização de informações.

Pesquisa preliminar

Faça uma pesquisa preliminar do local, incluindo a consideração de:

  • formas geográficas gerais
  • evidência de risco de deslizamento ou afundamento
  • evidência de risco de liquefação
  • tipos de solo para capacidade de carga
  • drenagem e escoamento
  • o lençol freático e a presença de nascentes naturais ou solos alagados
  • a proximidade do local ou construção proposta a escavações ou margens expostas
  • a presença de argilas expansivas
  • uso prévio do local, como estruturas enterradas, contaminação, terraplenagem e aterro não compactado.

Pressão de rolamento

A pressão de suporte do solo é a sua capacidade de suportar a carga do edifício sem recalque excessivo (mais de 25 mm). A pressão do rolamento depende do tipo de solo. Deve ser avaliado na base das fundações.

Determinando um bom terreno

Bom terreno é definido em NZS 3604: 2011 Edifícios com estrutura de madeira como solo que tem uma pressão final de rolamento de 300 kPa.

A evidência de bom terreno inclui onde:

  • as fundações de edifícios adjacentes não mostram sinais de assentamento ou suporte inadequado
  • não há evidências de deslizamentos nas proximidades
  • não há evidência de serviços enterrados
  • não há solo orgânico, turfa ou argila mole.

Um penetrômetro de cone dinâmico ou teste de penetrômetro de escala pode ser empregado para estabelecer um bom terreno.

Se o solo não atender à pressão de rolamento do teste de penetrômetro ou o edifício estiver fora do escopo do NZS 3604, a condição do solo deve ser avaliada por um engenheiro geotécnico ou de solo.

Tipos de solo com pressão de suporte insuficiente

Os tipos de solo com pressão de suporte insuficiente incluem turfa, areia e argila expansiva.

Peat occurs in low-lying areas and consists of compressed dead vegetation that has been preserved from decay by acidic groundwater. Although the surface of the ground can appear stable and dry, peat may be present below the surface in a deep layer that will compress under the weight of a building.

If the presence of peat is suspected, consult a soil engineer. The extent and depth of the peat will need to be determined by drilling bore holes. Where there is only a thin layer of peat, it may be able to be removed to expose firmer soil below. Alternatively, a specifically designed raft foundation and floor slab may be needed.

Sands vary in particle size and in compaction, and some types of sand have low bearing capacity. If the soil type is sand, piles driven down to a good bearing layer may be required in conjunction with a concrete slab.

Expansive clay

Expansive clay increases significantly in volume when wet and shrinks again when dry.

When expansive clay extends a significant depth below the surface and particularly if it occurs at a depth where the water level fluctuates, substantial uplift of the ground s surface may occur during wet periods, followed by subsidence during a dry periods. The amount of uplift will vary according to the clay content of the soil but may be up to 50 mm.

Building on a clay soil will affect the ground moisture content and result in a different pattern of expansion and contraction. Moisture content will also be reduced by large paved areas, tree planting and subsoil drainage.

If expansive clay is present, consult a structural or geotechnical engineer

If the building site contains areas of fill, whether excavated and relocated on the site or imported from another location, it must comply with NZS 4431:1989 Code of practice for earth fill for residential development.

Tests must be carried out to determine the bearing capacity of the fill. Generally, fill is unlikely to meet the required bearing capacity so foundations must pass through the fill down to solid bearing below.

Water table

A high water table means the water pressure in the soil is high and that the soil is likely to be correspondingly weaker. High water pressure will also adversely affect the stability of sloping ground and increase the loading on a wall retaining the sloping ground.

If the building site is surrounded by areas of higher ground, underground water will tend to flow to the site. This may cause pressure beneath a concrete floor slab or increased moisture levels beneath a timber floor. It can also cause water to be driven into timber piles. In this situation, subsoil drainage may be necessary.

Indications of a high groundwater table include:

A high water table is likely to mean the construction will be more difficult, and it may be necessary to pump excavations and provide drainage to remove the water, which will generally result in additional costs.

Trial holes

Information about the history of the site from documents such as a PIM or LIM may confirm that a site has subsoil suitable for the proposed building work, but if there is doubt about good bearing, trial holes must be dug from which to take soil samples at lower levels.

When digging trial holes, record the:

  • date of excavation
  • location of hole on the site
  • relative level of hole if the ground is not flat
  • overall dimensions and depth of hole
  • excavation system used
  • ease of excavation
  • rainfall that occurred while the holes were being dug
  • groundwater conditions and water table level (if found)
  • soil descriptions and depth of each layer
  • positions from which samples were taken.

If the proposed building is low rise, trial holes may be dug by a mechanical back hoe or by hand.

During digging, the sides of the excavations must be supported so the hole can be entered safely to take samples. On completion of soil sampling, backfill the trial hole by compacting the material in 150 mm layers so that future work in the area will not be affected.

Locating information

Obtain information about ground conditions from local and regional councils, a PIM/LIM and/or a site visit. Some local councils have developed online maps showing locations at risk from hazards such as flooding or liquefaction.

If there any are doubts about ground stability, consult a geotechnical engineer.

The MBIE document Practice Advisory 17: Well-planned ground investigations can save costs points out that some poor building performance in the Canterbury earthquakes was the result of inadequate site investigations. It describes site investigation aims and strategy, and points out how an appropriate strategy can actually save money overall.


Excavation and Backfilling of Soil

Materials and Tools Used for Excavation

  • Hydraulic excavator
  • Tractor / trucks
  • Spade
  • Kassi
  • Pickaxe
  • Crowbar
  • Rammer
  • Wedge
  • Boning Rod
  • Sledge Hammer
  • Basket
  • Iron Pan
  • Line and Pins
  • hydraulic compactor

Drawings required for excavation

Scope of Work for Excavation and Backfilling of Soil

  • Setting out of corner benchmarks.
  • Survey for ground levels.
  • Survey for top levels
  • Excavation to approved depth.
  • Dressing of loose soil.
  • Making up to cut off level
  • Constructing dewatering wells and interconnecting trenches.
  • Marking boundaries of the building.
  • Constructing protection bunds and drains

Working Procedure for Soil Excavation

  • For Isolated footing the depth to be one and half times the width of the foundation.
  • For adjacent footings with clear spacing less than twice the width (i.e.) one and half times the length.
  • 1.5m in general and 3.5 m in black cotton soils.

Fig: Earthwork in Excavation by using hydraulic Excavator

Setting out or ground tracing is the process of laying down the excavation lines and center lines etc. on the ground before the excavation is started. The centerline of the longest outer wall of the building is marked on the ground by stretching a string between wooden or mild steel pegs. Each peg may be projected about 25 to 50 mm from the ground level and 2m from the edge of the excavation. The boundary is marked with the lime powder. The center lines of other walls are marked perpendicular to the longer walls. A right angle can be formed by forming 3, 4 and 5 triangles. Similarly, outer lines of the foundation trench of each cross walls and are set out.


Particle-Size Distribution

This section discusses particle-size distribution of mineral soil separates. Fine earth indicates particles smaller than 2 mm in diameter. Fragments 2 mm or larger consist of rock fragments, pieces of geologic or pedogenic material with a strongly cemented or more cemented rupture-resistance class pararock fragments, pieces of geologic or pedogenic material with an extremely weakly cemented to moderately cemented rupture-resistance class and discrete artifacts, pieces of human-manufactured material. Particle-size distribution of fine earth is determined in the field mainly by feel. The content of rock fragments, pararock fragments, and discrete artifacts is an estimate of the proportion of the soil volume that they occupy.

Soil Separates

After pretreatment to remove organic matter, carbonates, soluble salts, and other cementing agents and after dispersion to physically separate individual soil particles, the U.S. Department of Agriculture uses the following size separates for fine-earth fraction:

Very coarse sand . < 2.0 to > 1.0 mm
Coarse sand . 1.0 to > 0.5 mm
Medium sand . 0.5 to > 0.25 mm
Fine sand . 0.25 to > 0.10 mm
Very fine sand . 0.10 to > 0.05 mm
Coarse silt . 0.05 to > 0.02 mm
Fine silt . 0.02 to > 0.002 mm
Coarse clay . 0.002 to > 0.0002 mm
Fine clay . less than or equal to 0.0002 mm

Figure 3-6 compares the USDA system for naming various sizes of soil separates with four other systems: International (Soil Survey Staff, 1951) Unified (ASTM, 2011) AASHTO (AASHTO, 1997a, 1997b) and Modified Wentworth (Ingram, 1982).


03 / Managing risks

Risk management involves thinking more broadly about risk, not just spotting work-related hazards. Think about the root cause of any harmful event, the likelihood it will occur, the consequences if it does and the steps to take to eliminate or minimise the risk.

PCBUs must manage all health and safety risks with excavation work. Remember to consult, co-operate and co-ordinate with other PCBUs and to engage with workers.

3.1 Identify hazards

The first step in the risk management process is to identify hazards which could injure or harm anyone. A good hazard identification process is the key to risk management.

Identify hazards and controls before the work starts. It may not be possible to control all hazards before work starts – so identify the controls and implement them when required.

For example, consider the hazards to a person:

To manage the risks, consider all relevant matters including the:

Complete and monitor hazard identification regularly to make sure controls are working and that no new hazards have been introduced.

Hazard identification methods

3.2 Assess risks

PCBUs must manage risks that could result from work. Risks to health and safety arise from people being exposed to hazards (sources of harm). Carry out a risk assessment when:

PCBUs must eliminate risks so far as is reasonably practicable. If a risk cannot be eliminated, it must be minimised so far as is reasonably practicable.

To decide what is ‘reasonably practicable’, PCBUs must weigh up all relevant matters. Those matters include, but are not limited to:

Only consider cost after assessing the extent of the risk and the available ways of eliminating or minimising the risk.

There are times when certain work risks must be dealt with in a specified way. For example, there are specific requirements in regulations about dealing with the risks arising from carrying out remote or isolated work or work dealing with hazardous substances such as asbestos.

A risk assessment will help to:

3.3 Control risks

Some controls are more effective than others. Controls can be ranked from the highest level of protection and reliability to the lowest. This ranking is known as the hierarchy of controls.

Eliminating a risk is the most effective control. PCBUs must always eliminate a risk if this is reasonably practicable.

If this is not reasonably practicable, PCBUs must minimise the risk by one or a combination of the following:

If risk remains, it must be minimised by implementing administrative controls, so far as is reasonably practicable, for example by installing warning signs near the excavation.

Minimise any remaining risk with suitable PPE, for example hard hats, hearing protectors and high-visibility vests. Administrative controls and PPE rely on human behaviour and supervision. Used on their own, they tend to be the least effective in minimising risks.

When choosing suitable controls, consider:

3.4 Review controls

Regularly review controls on site to make sure they are still effective.

Review, and if necessary revise controls:

Common review methods include workplace inspections, consultation, testing and analysing records and data. When reviewing controls, review the safe system of work or task analysis and revise it if necessary.

If problems are found, go back through the risk management steps, review the information and make further decisions about controls.


Recording Excavation

Archaeological excavation is inherently destructive because it permanently removes both artifacts and the surrounding soil matrices from their original context. Artifactual material cannot simply be put back into the ground, and what remains in the way of notes, photographs, memories, and drawings provides the only tools to "reconstruct" the trench. Therefore, responsible and accurate recording is the most essential component of any project, and excavation is meaningless without written and visual records.

Most projects use preprinted forms and notebooks to record the process of excavation. The forms provide a standard means of dealing with information about finds, features, excavation, photographs, and stratification this in turn ensures consistency between different trench supervisors in the kinds of information collected and permits easy transformation of the data into a digitized format. The field notebooks are the principal means of recording the process of excavation. Detailed narrative includes information about the conditions of excavation such as the nature of the matrix, the personnel present, the methods employed, amount of soil removed, and the weather. More basic observations are recorded about type and quantity of artifacts found in trenches, features and their extent, faunal remains, and stratigraphic units. This is always in juncture with spatial location data (elevation, horizontal spread) so that in layer analysis the archaeologist can reconstruct when and where artifacts began to appear. At Isthmia, the trench supervisor keeps a notebook recording the process of excavation for the trench. In a typical season, the Isthmia project will fill up multiple notebooks recording the excavation of various areas under research. Ohio State University Archaeological Projects in Greece have been involved in nearly two dozen of these areas in the northeast Peloponnesos over the last two decades. At Isthmia itself, areas include (among many) the Byzantine Fortress, the Northeast Gate, and East Field most recently, efforts have focused on the Roman Bath. In previous years notebooks were identified by the year and the initials of the excavator (e.g., 78 JMP) in more recent times the notebooks which record this research are numbered sequentially 01, 02, 03. Usually, notebooks describe the excavation of one area:

Notebook: Area

01: Northeast Gate
02: Roman Bath, Room VI, Trenches 1-3
03: Roman Bath, Room VI, Trenches 4-7

Spatial data forms the basis of the recording system, and all objects, drawings, and photographs are linked back to their primary context, a spatial location within a 3-dimensional grid. At Isthmia, the "Lot" is a concept used to link spatial data with an object, context, or record. At Isthmia a Lot is essentially a Basket that has been processed and studied in a preliminary fashion. A Lot number has three basic parts. The first part is a number corresponding to the year of excavation, shortened to the last two digits (e.g., 1967 is 67). The second number represents the notebook in which the Basket was described and this can be related to information about both the Area of excavation and the Trench within each area. The third number designates the Basket, the basic stratigraphic unit of excavation (see above), which is described in the excavation notebooks for each trench. Thus, the lot number breaks down as follows: Year - Notebook - Basket. Lot 78-JMP-005 denotes Basket 5 in Jeanne Marty Peppers' notebook of 1978. More recent notebooks, as we have seen, are numbered sequentially, and their Lots simply record the Notebook and Basket. Thus, Lot 01-005 is Basket 5 from Notebook 1, and when we look at this first notebook, we see that it records the excavations of Trench 7 in Room VI of the Roman Bath, carried out in 1990. This is a resourceful way to link any object back to a spatial context. Other excavations have systems that use different terminologies although the basic principles are the same.

The recording and excavation process is described in its entirety, in the notebooks and in weekly reports of excavators, beginning with an assessment of the area around the trench to be excavated. Previous excavation in the area (complete with citations to earlier notebooks), surface elevations, locations of datum points and plans for the trench, sampling strategies, sifter screen size, location of the backdirt pile -- all these should be noted before digging begins. At Isthmia, the surface elevation is measured at five different points of the trench prior to excavation, ensuring that the slope of the ground can be reconstructed later. Excavation itself proceeds slowly. Soil is removed with pick, shovel, and especially trowel, the hallmark tool of the archaeologist. A trowel allows excavators to remove soil from a trench a few centimeters per scraping, thus affording maximum sensitivity in determining the end of one stratum and the beginning of another. Because discrete layers are treated differently, the crew must remain constantly aware of slight differences in soil texture and color that signify a new stratified deposit. A new deposit necessitates a new Basket designation as well as careful descriptions about the layer, including the associated artifacts, estimated date, and the reason for assigning the new basket. The layer should be described in terms of soil texture, composition, hardness, color (Munsell), and associated natural material (e.g., pebbles).

After a stratum has been fully excavated, the floor and walls are scraped clean and prepared for photography and sketching (Figure 8.7). Spraying the surface with water at this point will delineate features since decayed wood and charcoal often retain water longer than the surrounding soil matrix. Photographs are taken of both sides and bottom of the excavation, and corresponding sketches made. It is a daunting but important task for archaeologists to convert what they see in the trench to a drawing format called a plan view and elevation view. The plan view is a sketch of the bottom of the excavation (at any moment) as seen from above (Figure 8.8). Plan views delineate the horizontal extent and shape of features, artifacts, and strata to each other, complete with a scale, legend, and a key for each distinct stratum and feature. It is also desirable to draw and photograph artifacts in their original context on the excavation floor (in situ) since this is the surest proof that the artifacts did not fall into the trench during the excavation process and contaminate the layer (Figure 8.9). Archaeologists triangulate or measure from known coordinate points to map any object uncovered within the confines of the trench. Stakes or nails of known elevation (usually outside of the trench) are used to ascertain elevations for the trench floor. These elevations, along with color Munsells, and plotted artifacts, will also be included on the plan view. Moreover, the side walls (scarps) are "cleaned" to create profile drawings (or "scarp" drawings). These are scale drawings of site stratification within a trench, that are best seen in vertical cross section. A scarp drawing, complete with elevations, key, and Munsell indicators, serves as a check upon the excavators' interpretations of a site's stratification.

Thorough notes are also made about the processing and sampling of archaeological material during excavation. Because processing will vary according to research goals, it is essential to record the procedures in detail in order to determine how representative are the finds. At Isthmia, for example, not all soil removed from a stratigraphic layer during excavation is sifted some soil is preserved for later analysis while some is simply discarded. In Mediterranean archaeology, because of the size of excavations and great quantities of artifacts found, it is simply impossible to process all material. Rather, excavators decide beforehand a set percentage of earthen matter to sift (e.g., 50%, 1 out of 2 buckets) and discard the rest. Moreover, even this sieving preserves only a sample of all artifacts in a trench, as artifacts smaller than the holes of the sieve are lost. The larger artifacts recovered in the sample are placed in small cardboard boxes or bags, with attached tags that note the lot number for the basket. A small sample of earthen material is "water sieved" through a finer mesh (1/16 inch) to ascertain the environmental history of the site. The soils wash through the screen but the organic material--usually seeds, charcoal, and animal bones - float to the surface and remain to be carefully sorted out with tweezers and dental picks. As discussed in a later section, all this material is analyzed back at the excavation house.

Artifacts found during the processes of excavation are regularly sketched into the field notebook at the time of excavation or formally drawn to scale on graph paper. At Isthmia, it is not possible to draw and photograph all the finds and so artifacts that seem representative or unusual (imported artifacts, coins, etc.) are drawn and catalogued (Figure 8.10). These drawings and pictures are often published so that other archaeologists know what has been found at Isthmia and so parallels can be made at other sites.

Crews also supplement drawings with photographs of basket floors, profile walls, and in situ artifacts and features. Black and white, as well as color photos, are often better visual records than sketches and will certainly clarify plans and drawings. A project may use photo inventory sheets including information about aperture, shutter speed, and a description of the photo. At Isthmia, small contact prints are pasted directly into the notebooks next to a description of whatever was photographed. Together, plan views, profiles, photographs, and detailed descriptions permit a reasonable reconstruction of the natural deposits of sedimentary material and subsequent analysis of the processes in the archaeological site.