Interpretação de ensaios de piezocone em solos intermediários compactados

Abstract

Os ensaios de piezocone penetration test (CPTU), são amplamente utilizados na geotecnia para determinação de perfis estratigráficos e parâmetros constitutivos de solo. A realização deste ensaio em campo a uma velocidade padrão de 2,0 cm/s, tende a apresentar comportamento drenado para solos com características arenosas e a demonstrar um comportamento não drenado em solos argilosos. No entanto, solos contendo misturas de areia, silte e argila (solos intermediários) podem apresentar condição parcialmente drenada. Essa situação requer cautela devido à falta de metodologia teórica para a interpretação de dados. Nesse contexto, o trabalho teve como objetivo avaliar as condições de drenagem em solos intermediários compactados provenientes da unidade geológica “Formação Barreiras” presente em um aterro localizado no município brasileiro de Itapissuma, estado de Pernambuco (PE). O programa de investigação para caracterização geotécnica do local incluiu ensaios de campo, tais como, perfis SPT, piezocone – CPTU, permeâmetro Guelph, coleta de amostras indeformadas (blocos) e ensaios laboratoriais, especificamente, ensaios de granulometria, limites de consistência, massa específica dos sólidos, compactação, ensaios oedométricos e ensaios de compressão triaxial drenados. A metodologia utilizada consistiu na realização de ensaios com piezocone em diferentes velocidades de cravação, para a avaliação de sua influência sobre os dados medidos em ensaio. Realizaram-se, além disso, ensaios oedométricos em amostras indeformadas, nas condições inundada e de umidade natural, para determinação do coeficiente de adensamento vertical na condição normalmente adensada. Estes foram correlacionados para obter uma estimativa do coeficiente de adensamento horizontal (piezocone). Quanto à avaliação das condições de drenagem, utilizou-se o parâmetro de velocidade adimensional (V), aceitando as propostas de Randolph & Hope (2004), Schnaid (2009) e Dienstmann et al. (2017), que indicam a ocorrência de drenagem parcial para intervalos de velocidade adimensional entre 0,3 a 30, 10⁻¹ a 10⁺² e 0,01 a 10, respectivamente. Considerando as três propostas, o solo estudado, quando carregado nas diferentes velocidades de cravação (1,0 cm/s a 3,0 cm/s), demonstrou comportamento não drenado, entretanto, os ensaios à velocidade de 1,0 cm/s devem ser evitados por se encontrarem mais próximos a condição parcialmente drenada. Para os ensaios a velocidade padrão, a permeabilidade estimada ao longo do perfil encontrou-se na faixa entre 10⁻⁹ a 10⁻⁶ m/s, enquanto que para o ensaio do permeâmetro Guelph, os valores foram apresentados na ordem de 10⁻⁸ m/s. A partir da estimativa de resistência não drenada (Sᵤ) proveniente dos ensaios à velocidade de 2,0 cm/s e 3,0 cm/s, verificaram-se valores na ordem de 150 kPa. De maneira geral, o material pôde ser enquadrado em duas zonas de classificação, que variam de argilas a silte argiloso. Estas condições possibilitam concluir que o estudo em solos intermediários necessita de atenção quanto às condições de drenagem, assumindo velocidades de cravação requeridas para as condições drenadas ou não drenadas, que permitam uma interpretação adequada das medidas de ensaio.