INSTRUMENTAÇÃO GEOTÉCNICA - PIEZÔMETROS

A  instrumentação é definida como a ciência que estuda, desenvolve e aplica instrumentos de medição e controle de processos, sendo utilizada  para  acompanhar  o  comportamento  de  uma  barragem ou fundação, por exemplo,  podendo  alertar  para  o  desenvolvimento   de   condições inseguras.

1) PIEZÔMETROS.

O que são Piezômetros: 

Piezometros são dispositivos que, em contato com o solo, respondem à pressão de água do lençol freático do local em que estão instalados.

Sua aplicação, de forma geral, pode ser colocada em duas categorias, quais sejam a de monitorar o padrão de fluxo de água ou e fornecer índice de resistência da massa de solo ou rocha.

Dentre os vários tipos de piezômetros existentes, o mais simples é o hidráulico, pois não  envolve  necessariamente dispositivos  elétricos  ou  eletrônicos  sofisticados.  Estes  instrumentos  utilizam  fluidos  hidráulicos  (água,  óleo,  etc),  em  seus  sistemas  de medidas.  Os  instrumentos  mecânicos  baseiam-se  no  comportamento  elástico  linear  do  aço. Os  instrumentos  operados  pneumaticamente  utilizam  princípio  de  funcionamento  idêntico  aos  hidráulicos,  mudando  apenas  o  fluido.  No  passado  utilizava-se  ar  e  atualmente o gás nitrogênio. 

Instrumentos  dotados  de  transdutores  de  deformação  que  utilizam  extensômetros  elétricos  de  resistência enquadram-se  nos  instrumentos elétricos. São instrumentos sensíveis a variação de temperatura. 

Procedimento Executivo Simplificado:

A seguir, descreveremos brevemente alguns tipos de piezômetros e outros instrumentos para medições no lençol freático.

2) INDICADORES DE NÍVEL D´ÁGUA

Os indicadores de nível d´água são basicamente poços de observação, frequentemente instalados durante a fase de investigações geotécnicas para observação de flutuações sasonais do nível d´água.

3) PIEZÔMETRO DE CASAGRANDE

Muito semelhante aos indicadores de nível d´água mas neste piezômetro a secção filtrante estará apenas na camada em que deseja-se medir a pressão de água.

A instalação também é simples e de custo reduzido em relação aos piezômetros automatizados.

 odelo esquemático de Piezômetro de Casagrande

Instalação de piezômetros em barragem de rejeitos

4) PIEZÔMETRO PNEUMÁTICO

Os piezômetros pneumáticos utilizam sistema simples de leitura. Trata-se de dispositivo com diafragma, inserido no solo e com ligação à superfície por meio de tubulação. Por meio de leitor pneumático, insere-se gás e pela leitura de pressão quando da abertura do diafragma do pressiômetro, obtem-se a pressão neutra da camada em que o dispositivo está instalado.

A vantagem deste piezômetro em relação aos elétricos é que ele pode ser fabricado em materiais plásticos, não corrosivos, garantido robustez e durabilidade.

5) PIEZÔMETRO DE CORDA VIBRANTE

O piezômetro de corda vibrante (vibrating wire), é bastante usual em obras de instrumentação geotécnica, sendo aplicável para a maioria das situações. Este piezômetro possui um diafragma metálico que separa a água dos poros do sistema de medição. Um fio tensionado é preso ao ponto médio do diafragma de modo que a deflexão do diafragma cause mudanças na tensão do fio, sendo possível então a medição da pressão de água na região.

Sua instalação pode ser feita em perfuração preenchida com calda de cimento e bentonita e as leituras são realizadas por meio de leitores digitais.

São equipamentos particularmente interessantes para leituras automatizadas e dependendo do tipo de terreno é possível utilizar o dispositivo “push-in”, que consiste em piezômetro de corda vibrante que pode ser inserido no solo sem prévia perfuração, com perfuratriz hidráulica, de forma semelhante à cravação de um Piezocone.

Piezômetro de corda vibrante “push-in”

Fonte: http://www.damascopenna.com.br/piezometros/

6) PIEZÔMETRO HIDRÁULICO

Instalação de piezômetro do tipo “push-in”.

6) REPRESENTAÇÃO EM BOLETINS DE PIEZÔMETROS INSTALADOS