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Many external factors have an effect on soil compaction, including the contact pressure generated at the soil-tire interface and the inflation pressure of tires. The main objective of this study was to investigate the effects of number of wheeled tractor passes and tire inflation pressures on the compaction and permeability of a sandy clay soil. Tests of soil compaction were conducted at the Higher Institute of Agronomy of Chott-Mariem, Sousse, Tunisia. Soil cone indices and permeability were measured under different number of tractor passes (one, two, and three) and tire inflation pressure (50 kPa, 100 kPa, and 150 kPa). A tractor of 59 kW with a total mass of 2,910 kg (1,715 kg on the rear axle) was used for the tests. Results showed that repeated passes increased soil compaction essentially in the upper horizons. This compaction, as measured by cone index, was positively correlated with tire inflation pressure. Indeed, the compaction was less pronounced under low tire inflation pressure. However, soil cone index remains closely related to soil moisture content. Multiple tractor passes also significantly reduce the soil permeability (P < 0.05). Similarly, our results showed that the permeability was significantly affected by tire inflation pressure and considerably decrease when increasing the selected pressure (50, 100, and 150 kPa). However, the correct tire inflation pressure indicated by the manufacturer varies from 84 to 140 kPa.

Keywords: Inflation pressure, repeated passes, soil compaction, soil cone index, permeability.
Résumé:

Plusieurs facteurs externes tels que la pression de contact générée à l’interface sol-pneu et la pression de gonflage des pneus ont un effet sur la compaction du sol. L’objectif principal de ce travail de recherche était d’examiner les effets de passages répétés d’un tracteur à pneumatique sur la compaction et la perméabilité d’un sol sableux-argileux sous différentes pressions de gonflage des pneus. Les essais de compaction du sol ont été effectués à l’Institut Supérieur Agronomique de Chott-Mariem, Sousse, Tunisie. L’indice de cône et la perméabilité du sol ont été mesurés sous différents passages du tracteurs (un, deux et trois) et pressions de gonflage des pneus (50 kPa, 100 kPa et 150 kPa). Un tracteur de 59 kW ayant une masse totale de 2910 kg (1 715 kg sur l’essieu arrière) a été utilisé pour effectuer les essais. Les résultats montrent que les passages répétés augmentent la compaction du sol surtout dans les horizons supérieurs. Cette compaction est positivement corrélée avec la pression de gonflage des pneus. La compaction est moins prononcée sous de faibles pressions de gonflage. L’indice de cône du sol demeure toutefois étroitement lié à sa teneur en eau. Les passages multiples du tracteur au champ réduisent significativement la perméabilité du sol (P < 0,05). De plus, cette perméabilité est largement affectée par la pression de gonflage étant donné qu’elle décroît de façon drastique avec l’augmentation de la pression choisie (50, 100 et 150 kPa). Cependant, la pression de gonflage indiquée par le constructeur varie de 84 à 140 kPa.

Mots-clés:

Pression de gonflage, passages répétés, compactage du sol, indice de cône du sol, perméabilité.

Citation: Chehaibi, S., M. Khelifi, A. Boujelban, K. Abrougui. 2012. Effects of tire inflation pressure and field traffic on compaction of a sandy clay soil as measured by cone index and permeability. Canadian Biosystems Engineering 54: 2.9-2.15.
Volume: 54
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Pages 2.9- - 2.15
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