O que são os Piezômetros?
Existem pelo menos quatro tipos de piezômetros: Piezômetro tubo aberto ou standpipe, Piezômetro Casagrande Modificado, Piezômetro Elétrico, Piezômetro Pneumático. As características básicas de cada um são:
Piezômetro tubo aberto ou standpipe – E composto por tubos usualmente dentro de furos de sondagem previamente excutados. Na sua extremidade é instalada uma célula piezométrica, geralmnte de 1m de comprimento que funcionará como filtro podendo obter a medição da subpressão. Acima da célula (bulbo) é executada um selo de argila impermeável com bentonita. A leitura é efetuada com um medidor de nível dágua. Quando o Nivel dágua superar a cota do tubo deve-se utilizar um manômetro para realizar a leitura.
Piezômetro Casagrande Modificado – E semelhante ao de tubo aberto, entretanto, o filtro do bulbo é constiuido por dois tubos concêntricos, sendo o espaço entre eles preenchido com areia limpa e granulometria adequada, não sendo necessário, neste caso envolver o bulbo do Piezômetro com uma manta geotêxtil ou tela;
Piezômetro Elétrico – Este equipamento é composto por um diafragma que se deforma devido a pressão exercida pela água. Esta deformação modifica o valor de uma resistencia elétrica ou modifica uma corrente elétrica dentro de um circuito. A medição da variação da resistência ou da corrente é associada via calibração a pressão da água. Este Piezômetro também pode ser instalado em um furo de sondagem previamente executado ou inseridos em aterros. O Piezômetro Elétrico pode ainda ser o de corda vibrante. Nest caso, A medição da pressão da água occore pela medição da variação da corrente alternada induzida pela vibração de uma membrana acoplada a um cabo de aço tensionado que se deforma pela ação da pressão da água.
Piezômetro Pneumático – Este é composto por um diafragma que se deforma pela ação da pressão da água, ao percolar por uma pedra porosa, fechando duas tubulações que se interligam a célula piezométrica, onde se localiza o diafragma até o painel de leitura. A leitura da poropressão é feita pela injeão de gás (geralmente nitrogênio) por uma das tubulações, em uma das extremidades, do painel de leitura, até que seja possível movimentar o diafragma o suficiente para permitir o retorno do gás injetado pela outra tubulação. A pressão necessária para o retorno do gás é o mesmo da poropressão medida.
Foto 1. Instalação de Piezômetro tipo Standpipe.
Porque é importante mediar as Subpressões e Poropressões? Quais são os Objetivos?
As Subpressões e Poropressão atuantes no corpo do barramento e na fundação com foco na segurança da barragem e na segurança patrimonial tem como principais objetivos:
- Avaliar a eficiência dos dispositivos de drenagem do barramento (filtros, tapetes, etc)
- Avaliar a eficiência dos dispositivos de drenagem da fundação de estruturas de concreto associadas a barragem (dreno de alívio, cortinas de drenagem, etc)
- Estimar o desempenho dos dispositivos de vedação de uma barragem (trincheira de vedação, cortinas de injeção, nucleo e tapetes impermeáveis);
- Qunatificar os gradientes hidráulicos existentes e stimar as redes de fluxo que passam pelo barramento e as tensões efetivas existentes;
- Permitir o cálculo da estabilidade e de deformações dos maciços de uma barragem de aterro ou de concreto e de estruturas associadas;
- Permitir por meio de análise de percolação, a calibração dos coeficientes de permeabilidade “in situ” dos materiais da barragem e da fundação a partir das leituras dos Piexômetros e dos MNAs.
Figura 1. Projeto de um Piezômetro tipo Standpipe
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