Testes In-Situ

O teste in-situ refere-se a métodos de teste que são realizados diretamente no solo, rocha ou solo em um local específico. Esses testes são conduzidos para coletar informações sobre as propriedades geotécnicas do local, como resistência, rigidez, permeabilidade e características de deformação. O teste in-situ é um componente importante da investigação do local, pois permite que engenheiros e geólogos avaliem as condições do subsolo e a adequação do local para vários tipos de projetos de construção.

Os métodos de teste in-situ são normalmente divididos em duas grandes categorias: (1) testes de penetração, que envolvem cravar uma ferramenta ou instrumento no solo e medir a resistência ou taxa de penetração, e (2) testes sem penetração, que envolvem a medição de vários propriedades físicas do solo ou solo sem penetrá-lo. Alguns dos métodos de teste in-situ mais comumente usados ​​incluem o Teste de Penetração Padrão (SPT), o Teste de Penetração de Cone (CPT), o Teste de Pressômetro e o Teste de Dilatômetro. Cada um desses testes tem suas próprias vantagens e limitações, e a escolha do método de teste dependerá dos objetivos específicos da investigação e das propriedades do local que está sendo investigado.

Importância na investigação do local

O teste in-situ é uma parte importante da investigação do local, pois ajuda a obter uma melhor compreensão das características e comportamento do solo e da rocha nas condições reais do local. Os resultados obtidos nos testes in-situ são usados ​​para avaliar as propriedades geotécnicas do solo e da rocha, que por sua vez são usados ​​para projetar e construir vários projetos de engenharia civil, como edifícios, estradas, pontes, barragens e túneis.

Os testes in situ também podem fornecer informações sobre a presença de perigos naturais, como deslizamentos de terra, liquefação e subsidência. Ao compreender as propriedades geotécnicas do local, os engenheiros podem projetar fundações, terraplanagens e outras estruturas geotécnicas apropriadas para minimizar o risco de falha e garantir a segurança e a estabilidade das estruturas ao longo de sua vida útil.

Tipos de testes in situ

Existem vários tipos de testes in-situ usados ​​na investigação geotécnica do local. Alguns dos testes in-situ comumente usados ​​são:

1. Teste de penetração padrão (SPT): Este teste envolve a condução de um amostrador de colher dividida no solo usando um peso padrão e altura de queda. O número de golpes necessários para conduzir o amostrador em uma distância definida é registrado e usado para determinar a resistência do solo.
2. Teste de Penetração Cone (CPT): Este teste envolve empurrar um penetrômetro em forma de cone no solo a uma taxa constante de penetração. A resistência do solo à penetração é medida e usada para determinar as propriedades do solo.
3. Teste do medidor de pressão: Este teste envolve a inserção de uma sonda cilíndrica em um furo e, em seguida, expandindo-a usando a pressão da água. A pressão necessária para expandir a sonda é medida e usada para determinar a rigidez e resistência do solo.
4. Vane Shear Test: Este teste envolve a inserção de uma palheta no solo e, em seguida, girá-la para medir o torque necessário para causar a falha. O teste é usado para determinar a resistência ao cisalhamento de argilas moles a duras.
5. Teste de carga da placa: Este teste envolve a colocação de uma placa de aço na superfície do solo e a aplicação de uma carga. O assentamento da placa sob carga é medido e usado para determinar a capacidade de carga do solo.
6. Teste de furo cruzado: Este teste envolve a perfuração de dois ou mais furos e a colocação de sensores sísmicos neles. Uma onda acústica é gerada em um furo e o tempo que leva para viajar para os outros furos é medido. O teste é usado para determinar a velocidade da onda de cisalhamento e a rigidez do solo entre os furos.
7. Teste de fundo de poço: Este teste envolve a inserção de uma sonda em um poço e a medição das propriedades do solo em diferentes profundidades. O teste é usado para determinar o solo estratigrafia e propriedades de rigidez em diferentes profundidades.

Teste de Penetração Padrão (SPT)

O Teste de Penetração Padrão (SPT) é um teste in-situ amplamente utilizado para determinar as propriedades geotécnicas do solo em um local. O teste envolve cravar um amostrador padrão no solo usando um martelo com peso padrão e distância de queda. O número de golpes necessários para conduzir o amostrador a uma distância padrão no solo é registrado como o "valor N" do SPT. O SPT é usado para estimar a resistência ao cisalhamento, densidade e outras propriedades do solo.

O teste SPT é realizado perfurando um furo no solo, geralmente usando um trado de haste oca e inserindo um tubo de amostragem no furo. Um amostrador de colher dividida é então cravado no solo no fundo do furo usando um martelo padrão de 63.5 kg de peso e caindo a uma distância padrão de 75 cm. O número de golpes necessários para conduzir o amostrador nos primeiros 15 cm de penetração não é contado, e o número de golpes necessários para os próximos três incrementos de 15 cm é registrado como o valor SPT N.

O SPT é um teste relativamente rápido e barato, tornando-o uma escolha popular para investigações de campo. No entanto, os resultados do teste podem ser afetados por fatores como tipo de solo, tamanho do amostrador e energia do martelo, que devem ser levados em consideração ao interpretar os resultados.

Teste de Penetração de Cone (CPT)

O Cone Penetration Test (CPT) é um método de teste in-situ amplamente utilizado em engenharia geotécnica. Envolve empurrar um penetrômetro de cone no solo a uma taxa constante de penetração e medir a resistência à penetração e a pressão da água nos poros em diferentes profundidades. O penetrômetro de cone normalmente consiste em uma ponta de cone de aço, uma série de segmentos de luva de fricção e um transdutor de pressão de água nos poros. À medida que o penetrômetro de cone é empurrado para o solo, a resistência à penetração e as medições de pressão da água intersticial são registradas continuamente, fornecendo um perfil das propriedades do solo ou da rocha com profundidade.

O CPT é frequentemente usado para obter informações sobre o tipo de solo, resistência e compressibilidade, bem como as condições das águas subterrâneas. Os resultados do teste podem ser usados ​​para estimar a capacidade de suporte do solo, assentamento da fundação, potencial de liquefação e Estabilidade da inclinação. O CPT é considerado um método confiável e econômico para a investigação do local, especialmente para projetos grandes e complexos.

Teste Pressurímetro

O teste de pressão é um teste in situ usado para medir as características de tensão-deformação in situ de solos e rochas. Neste teste, uma sonda cilíndrica é inserida no solo e a sonda é então expandida pela aplicação de pressão no interior da sonda. A pressão é aumentada gradualmente enquanto o volume da sonda é monitorado. Os dados de pressão-volume resultantes são usados ​​para determinar o módulo de deformação e os parâmetros de resistência ao cisalhamento do solo ou rocha que está sendo testado. O teste do pressômetro é frequentemente usado em solos macios, onde o teste de penetração padrão ou o teste de penetração em cone podem não ser adequados. Também é comumente usado em projetos de engenharia geotécnica para fundações e estruturas de contenção.

Teste de cisalhamento de palhetas

O teste de cisalhamento de palhetas é um teste geotécnico in-situ usado para determinar a resistência ao cisalhamento não drenado de solos coesivos macios a rígidos. O teste envolve empurrar uma palheta de quatro pás verticalmente no solo, girá-la a uma taxa constante de cisalhamento e medir o torque necessário para manter a rotação. A medição do torque é usada para determinar a resistência máxima ao cisalhamento, que é usada para calcular a resistência ao cisalhamento não drenado do solo.

O teste de cisalhamento de palhetas é particularmente útil na avaliação da resistência de argilas e siltes, e é freqüentemente usado para estimar a resistência ao cisalhamento não drenado de solos para o projeto de fundações rasas, muros de contenção e aterros. O teste é rápido, barato e pode ser realizado em furos ou poços de teste sem a necessidade de escavação do solo.

Teste de Carga de Placa

O Plate Load Test (PLT) é um teste in-situ usado para determinar a capacidade de carga final do solo e o provável assentamento de uma estrutura nesse solo. O teste consiste em colocar uma placa de aço na superfície do solo e carregá-la com um macaco hidráulico até que a placa comece a afundar no solo. A quantidade de assentamento e a pressão aplicada à placa são medidas em diferentes estágios de carregamento para estabelecer uma curva de assentamento de carga.

A partir da curva de carga-assentamento, pode-se estimar a capacidade de carga última do solo, juntamente com o módulo de deformação e outras propriedades do solo. Esta informação é útil para projetar fundações rasas para estruturas, como edifícios e pontes, e para avaliar a estabilidade de taludes e taludes.

PLT é normalmente usado em conjunto com outros técnicas de investigação do local, como perfuração e amostragem de poços e levantamentos geofísicos, para fornecer uma compreensão abrangente das condições do solo e da rocha em um local.

Teste de furo cruzado

O teste de furo cruzado é uma técnica geofísica in-situ usada para determinar as propriedades sísmicas do solo ou materiais rochosos entre dois ou mais furos. O método envolve gerar uma onda sísmica em um poço usando uma fonte de energia, como um martelo ou explosivo e registrar a resposta à onda em um poço próximo usando um geofone ou acelerômetro. Ao analisar o tempo de chegada, amplitude e conteúdo de frequência da onda no receptor, os geofísicos podem determinar as propriedades do material entre os furos, como velocidade sísmica, módulo de cisalhamento e razão de Poisson. O teste de furo cruzado é comumente usado para investigações geotécnicas e geofísicas do subsolo, como no projeto de fundações, avaliação de risco sísmico e caracterização de águas subterrâneas.

Teste de fundo de poço

O teste de fundo de poço é um tipo de teste in-situ que envolve a medição de parâmetros geotécnicos em um poço. Este tipo de teste é comumente usado na exploração mineral, mas também pode ser usado em engenharia geotécnica e investigações ambientais.

Existem vários tipos de testes de fundo de poço, incluindo:

1. Teste sísmico de fundo de poço: envolve medir a velocidade e atenuação de ondas sísmicas nas camadas rochosas ao redor de um poço. Esta informação pode ser utilizada para inferir as propriedades elásticas da rocha, o que pode ser importante em aplicações de engenharia geotécnica.
2. Perfilagem de fundo de poço: envolve abaixar uma ferramenta de perfilagem em um poço para medir várias propriedades da rocha, como densidade, porosidade e condutividade elétrica. Essas informações podem ser usadas para caracterizar a geologia e a hidrologia do subsolo e podem ser importantes na exploração mineral, engenharia geotécnica e investigações ambientais.
3. Teste de permeabilidade de poço: envolve a injeção ou bombeamento de água em um poço e a medição da resposta à pressão. Esta informação pode ser usada para estimar a permeabilidade da rocha circundante, que pode ser importante em aplicações de engenharia hidrogeológica e geotécnica.

No geral, os testes de fundo de poço podem fornecer informações valiosas sobre a geologia e as propriedades do subsolo, que podem ser importantes em uma ampla gama de aplicações.