Mecanica dos Solos - Craig-796-800

Prévia do material em texto

do estado crítico, se disponíveis, com φ′ = φ′cv e c′ = 0. Embora φ′cv seja
claramente representativo da resistência última de solos compressíveis
(“soltos”), se os valores de resistência de pico forem usados para solos
expansivos (“compactos”), a ruptura será caracterizada por uma ruptura
súbita (uma resposta frágil). Dessa forma, o uso de parâmetros menores de
resistência do estado crítico para tais solos fornece uma margem de segurança
adicional contra a ruptura. Além disso, ensaios em laboratório e in situ
medem o comportamento do solo em um estado grandemente indeformado,
em que pode haver coesão/intertravamento aparente em virtude da história
deposicional prévia e/ou coesão verdadeira como resultado da
cimentação/ligação. No entanto, se o solo for trabalhado depois durante a
construção (por exemplo, escavação seguida de recompactação), esses
procedimentos destrutivos eliminarão quaisquer efeitos naturais
preexistentes, de forma que os parâmetros do estado crítico serão mais
adequados.
Para alguns cálculos, contudo, pode ser desejável selecionar uma
estimativa elevada de parâmetros de resistência. Um exemplo seria a
determinação da capacidade de uma estaca a fim de que se possa especificar
um aparelho de estaqueamento suficientemente dimensionado. Para tal
cálculo, é mais conservador superestimar a capacidade da estaca, a fim de
assegurar que o aparelho de estaqueamento tenha capacidade suficiente com
uma margem de segurança (coeficientes de ponderação também não seriam
usados para tal estimativa). Nessas condições, seria mais adequado usar
valores de resistência de pico.
13.3 Instrumentação de campo
Os requisitos mais importantes de um instrumento geotécnico são a
confiabilidade e a sensibilidade. Em geral, quanto maior a simplicidade de
um instrumento, maior é a probabilidade de que ele seja confiável. Por outro
lado, o instrumento mais simples pode não ser sensível o suficiente para
assegurar que as medições sejam obtidas com o grau de precisão exigido, e é
preciso chegar a um termo comum entre sensibilidade e confiabilidade. Os
instrumentos podem ser baseados em princípios óticos, mecânicos,
hidráulicos, pneumáticos e elétricos; eles estão listados em ordem decrescente
de simplicidade e confiabilidade. Deve-se ter em mente, entretanto, que a
confiabilidade de instrumentos modernos de todos os tipos é de um alto
padrão. Os instrumentos usados com maior frequência para os vários tipos de
medição são descritos a seguir. (N.B. a medida da pressão neutra não é
descrita aqui, tendo sido vista na Seção 6.2.)
Movimento vertical
A técnica mais simples para medir o recalque ou o levantamento de uma
superfície é o nivelamento preciso. Deve-se estabelecer um marco estável
como referência, e, em alguns casos, pode ser necessário fixar uma haste de
referência em rocha ou em um estrato firme profundo, separada do solo
circunvizinho por uma luva. Para observações de recalques das fundações de
estruturas, devem ser estabelecidas estações duráveis de nivelamento em lajes
de fundações ou nas proximidades da base de colunas ou paredes. Uma forma
conveniente de estação, ilustrada na Figura 13.2, consiste em um soquete de
aço inoxidável no qual, antes do nivelamento, é aparafusado um tampão com
cabeça redonda. Depois, o tampão é removido, e o soquete é selado com um
parafuso de acrílico (perspex).
Para medir o recalque devido à colocação de um aterro sobrejacente,
assenta-se uma placa horizontal, à qual é fixada uma haste ou um tubo
vertical, na superfície do terreno antes de o aterro ser colocado, conforme
mostra a Figura 13.3a. O nível do topo da haste ou tubo é, então,
determinado. O recalque do próprio aterro poderia ser determinado a partir
dos níveis da superfície, usando, em geral, estações de nivelamento
embutidas em concreto. Movimentos verticais em um estrato inferior podem
ser determinados por meio de uma sonda profunda de recalque. Um tipo de
sonda, ilustrado na Figura 13.3b, consiste em um trado de rosca ligado a uma
haste que é cercada por uma luva para que ela fique isolada do solo vizinho.
O trado está localizado na base de um furo de sondagem e ancorado no nível
exigido pela rotação da haste interna. O furo de sondagem é reaterrado após a
instalação da sonda.
Figura 13.2 Tampão de nivelamento.
O extensômetro de haste, mostrado na Figura 13.3c, é um dispositivo
simples e preciso para medir movimentos. As hastes usadas costumam ser
tubos de ligas de alumínio, em geral, com 14 mm de diâmetro. Vários
comprimentos podem ser unidos entre si, caso seja necessário. A extremidade
inferior da haste é cimentada ao solo no fundo de um furo de sondagem, com
uma ancoragem rugosa aparafusada a ela, e a extremidade superior passa por
dentro de um tubo de referência fixado ao topo do furo de sondagem. A haste
fica isolada dentro de uma luva plástica. O movimento relativo entre a âncora
inferior e o tubo de referência é medido com um defletômetro ou transdutor
de deslocamentos, que funciona junto ao topo da haste. Um parafuso de
ajuste é adaptado a um colar rosqueado, acoplado à extremidade superior da
haste para ampliar a faixa de medição. Uma instalação de várias hastes,
ancoradas em diferentes níveis do furo de sondagem, permite determinar os
recalques em diferentes profundidades. O furo de sondagem é reaterrado após
a instalação do extensômetro. O uso de extensômetros de haste não se limita
à medição de movimentos verticais; eles podem ser usados em furos de
sondagem inclinados em qualquer direção.
Os recalques em várias profundidades dentro de uma massa de solo
também podem ser determinados por intermédio de um extensômetro
multiponto, sendo um de tais aparelhos o extensômetro magnético, mostrado
na Figura 13.3d, projetado para uso em furos de sondagem em argilas. O
equipamento consiste em magnetos permanentes na forma de anéis,
imantados axialmente e montados em suportes plásticos que são mantidos
nos níveis exigidos do furo de sondagem por molas. Os magnetos, que são
revestidos por uma resina epóxi para proteção contra a corrosão, são
inseridos em volta de um tubo-guia de plástico colocado abaixo do centro do
furo de sondagem. Caso seja necessário para manter a estabilidade, o furo de
sondagem é preenchido com lama bentonítica. Os níveis dos magnetos são
determinados pelo abaixamento de um sensor que incorpora um interruptor
de lâminas no tubo central. Quando este se move no campo de um magneto,
ele se fecha e ativa um indicador luminoso ou sonoro. Uma fita de aço presa
ao sensor permite que o nível da estação seja obtido com uma precisão de 1–
2 mm. Pode-se obter maior precisão colocando uma haste de medição no
interior do tubo-guia, à qual são ligados diferentes interruptores de lâminas
no nível de cada magneto, com cada um deles funcionando em um circuito
elétrico separado. A haste de medição, que consiste em um tubo oco de aço
inoxidável com fios elétricos passando por dentro, é puxada para cima por
meio de uma cabeça de medição incorporando um micrômetro de rosca,
sendo os níveis de cada magneto determinados de forma sequencial. Como
precaução contra falhas, podem ser montados dois interruptores em cada
nível.
	Parte 2 - Aplicações em engenharia geotécnica
	13 Casos ilustrativos
	13.3 Instrumentação de campo