166) Piezômetros
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.
Sua aplicação é limitada pois cria-se conexão vertical entre as diversas camadas de solo, não sendo possível portanto a medição da pressão neutra do lençol freático em camadas específicas.
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”
Instalação de piezômetro do tipo “push-in”.
6) REPRESENTAÇÃO EM BOLETINS DE PIEZÔMETROS INSTALADOS
