Instrumentação
Geotécnica

Piezômetro Casagrande

Os piezômetros são instrumentos para medir a poro-pressão e a condutividade hidráulica do solo.

Segundo Maxwell, o piezômetro casagrande (standpipe) é um piezômetro de “tubo aberto”. Ele é constituído de um bulbo, instalado no local onde se pretende medir a carga de pressão, e um tubo que liga o bulbo até o local onde será feita a leitura. O bulbo é instalado em um furo de sondagem previamente limpo. Ao redor do bulbo normalmente é colocada uma camada de areia. Sobre a camada de areia, há um selo de bentonita ou solo-cimento, para isolar o bulbo. O resto do furo de sondagem é preenchido com o solo natural. Os piezômetros standpipe são instrumentos de fácil confecção e instalação, alta durabilidade e confiabilidade. A leitura do instrumento normalmente é feita com um pio elétrico, que é uma trena com uma ponteira elétrica que emite som assim que entrar em contato com a água. Dessa forma, mede-se a distância entre a boca do tubo e o nível de água. Como a distância entre o bulbo e a boca do tubo é conhecida, por subtração encontra-se a altura de coluna de água sobre o bulbo. De posse da altura de coluna de água sobre o ponto de instalação, soma-se a mesma à cota de instalação, obtendo-se a cota piezométrica, em metros sobre o nível do mar (msnm). A cota piezométrica é a carga hidráulica total no ponto, em relação ao nível do mar.

Piezômetro de Corda Vibrante

Os piezômetros de corda vibrante medem a pressão de água através da deformação de um diafragma interno, cuja deflexão é medida por um sensor de corda vibrante instalado perpendicularmente ao plano do diafragma, Silveira (2006). A altura de coluna de água é somada à cota de instalação, fornecendo a cota piezométrica no ponto, em metros sobre o nível do mar (msnm).

Atualmente os piezômetros de corda vibrante vêm sendo largamente empregados na auscultação de barragens, por serem precisos, sensíveis, poderem ser lidos à distância e integrados a sistemas automáticos de aquisição de dados.

Poços de Monitoramento

Os poços de monitoramento são instrumentos que permitem acesso direto à aquíferos e água subterrânea, possibilitando o reconhecimento e amostragem.

Dentre os principais parâmetros avaliados por meio de um poço de monitoramento estão a caracterização hidráulica dos aquíferos, a coleta de amostras para a descrição litológica local, a medição do nível d’agua e caracterização dos possíveis contaminantes do lençol freático e também do solo, a coleta de amostras para a avaliação da qualidade das águas, além de análises químicas, físicas e biológicas das aguas subterrâneas.

A instalação dos poços pode será realizada através de sondagem a trado com equipamentos mecanizados, de acordo com o procedimento determinado pela ABNT 15495-1: 2007.

Marco Topográfico

O marco topográfico tem objeto de no ponto central da superfície do seu topo, materializar a implantação de pontos geodésicos, topográficos, definidores e notáveis de alinhamentos, e de referências de nível. Construído ou esculpido em material resistente às intempéries (concreto, bloco de rocha), tem forma geométrica simples, a saber: tronco de pirâmide ou de cone, com dimensões no topo 0,07m X 0,07m e base 0,12 X 0,12m e altura de 0,70 m, de formato tronco piramidal, e resistência à compressão de 18 MPa. A cravação do marco no solo será em torno de 0,35m provido de pino para centralização de instrumento e de plaqueta de identificação. O termo marco complementado por adjunto atributivo pode significar, também, o ponto objeto de sua materialização, como exemplos: marco geodésico, marco topográfico, marco de divisa, marco de azimute e marco de referência de nível, significando, respectivamente, ponto geodésico, ponto topográfico, ponto de divisa, ponto de azimute e ponto de referência de nível.

Inclinômetro

O inclinômetro é composto de uma haste cilíndrica com um sensor de inclinação embutido no seu interior e duas ou quatro rodas distribuídas nas laterais. As rodas se encaixam nas ranhuras existentes em um tubo flexível enterrado no solo, fazendo com que o sensor acompanhe a direção do tubo. É então medida a inclinação do tubo em intervalos constantes, e calculado, a partir do ângulo de inclinação, o deslocamento de cada segmento de tubo. O tubo normalmente é instalado no furo de sondagem, e são feitas medições de deslocamento ao longo do tempo para monitorar o deslocamento do solo.

Medidores de Nível D’água

Um dos instrumentos mais conhecidos na área da Geotecnia para o monitoramento do lençol d’água são medidores de nível d’água.

A confecção e a instalação de medidores de nível d’água requer basicamente:

  • Canos PVC, incluindo conexões roscáveis e coladas (nessa pesquisa foram utilizados canos com diâmetro de 32 mm, mas outras dimensões podem ser adotadas);
  • Areia média lavada para a execução do filtro;
  • Bentonita para a realização do selo;
  • Geotêxtil para impedir a passagem de detritos pelas ranhuras;
  • Trado para a execução dos furos de sondagem.

A célula de leitura será constituída por um trecho de tubo com comprimento de acordo com projeto, confeccionado em PVC rígido perfurado, com quatro linhas longitudinais com furos de 3,0mm. Sua extremidade inferior deverá ser vedada por um tampão rosqueado, dotado de um furo 3,0mm na parte central. O trecho perfurado da célula deverá ser revestido por duas camadas de manta geotextil e areia graduada, com características indicadas no item acima, e dimensões indicadas nos detalhes dos desenhos de instrumentação.

Medidor de Vazão - Calha Parshal

O medidor de vazão mede as vazões de percolação através das estruturas e fundações das obras de terra e concreto. Nos medidores de vazão, as medidas são realizadas para controle de fluxo. Em barragens é um instrumento de controle complementar ao piezômetro, sendo de grande interesse coletar os fluxos efluente localizado e total.

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