Para toda obra sobre solo mole é imprescindível uma boa instrumentação e um bom acompanhamento, pois durante e após a finalização do empreendimento se faz necessário saber as condições reais do solo para se ter certeza de que tudo está de acordo com o projeto e para que eventuais problemas durante a execução possam ser detectados previamente, facilitando a tomada de decisão quanto as possíveis soluções.
O DNIT/DNER-PRO 381(1998) objetiva que um programa de instrumentação visa:
a) acompanhar os recalques e verificar o tempo de permanência de uma sobrecarga temporária;
b) monitorar poropressões gerada durante a construção e a sua velocidade de dissipação;
c) acompanhar os efeitos de deslocamento horizontais provocados por um aterro sobre solo mole;
d) monitorar a estabilidade da obra em casos críticos; e) verificar a adequação de um método construtivo.
A frequência de leitura é definida de acordo com a etapa em que a obra se encontra, sendo diária para a fase de execução de aterro, com ao menos uma leitura para cada camada de aterro executada. Após a execução e durante a fase de sobrecargas temporárias, as leituras são semanais. Com a retirada da sobrecarga, as leituras passam a ser quinzenais por pelo menos 4 meses (DNER,1998). A seguir serão descritos alguns dos principais instrumentos utilizados para monitoramento.
2.4.1 Placas de recalque
A fim de monitorar os deslocamentos verticais as placas de recalque são implantadas antes do lançamento do aterro. A figura 11 demonstra uma placa de recalque em um aterro.
Figura 11- Placa de recalque em aterro
Fonte: do autor adaptado de DNER/DNIT-PRO 381 (1998)
Constituída por placas de aço ou madeira com dimensões de 50x50x1cm, ligadas a uma haste que atravessa o aterro. “A haste é revestida por um cano de PVC à medida que o aterro sobe e permite o nivelamento topográfico da sua extremidade superior e a obtenção dos recalques”. (DNER,1998, p.26).
2.4.2 Piezômetros
Visando a medição de poropressões os piezômetros são instalados, podendo ser colocado em diversas profundidades. Múltiplos tipos de piezômetros são encontrados no mercado, porém neste estudo serão abordados apenas dois tipos, tais como, o piezômetro elétrico e o piezômetro Casagrande, os quais são inerentes à pesquisa.
2.4.2.1 Piezômetro elétrico
O piezômetro elétrico de corda vibrante é comumente utilizado em solos moles. Esta prática se instaurou devido à sua capacidade de resposta rápida em solos moles de baixa permeabilidade.
Figura 12- Piezômetro elétrico de corda vibrante
Fonte: DNER/DNIT-PRO 381 (1998)
“Os piezômetros devem ser instalados em furos de 75mm ou 100 mm de diâmetro e colocados em um bulbo de areia grosa lavada. Sobre este bulbo executa-se um selo de bentonita-cimento”. (DNER,1998, p.26). A figura 12 ilustra a esquemática de um piezômetro elétrico de corda vibrante. Visando a integridade do instrumento os piezômetros devem estar a salvo de descargas elétricas, para isso deve-se aterrar a carcaça do mesmo e instalar no seu interior um equipamento chamado varistor, que tem função de descarregar as tensões mais elevadas que atinjam o instrumento para o aterro.
2.4.2.2 Piezômetro Casagrande
O piezômetro Casagrande ou piezômetro de tubo aberto, é o mais utilizado por se tratar de um equipamento muito simples. Formado por um tubo vertical, perfurado em suas extremidades, permitindo o fluxo de água entre o solo e o tubo até que as tensões da água
estejam equilibradas. (FORMIGHERI, 2003). A leitura deste equipamento é realizada com indicador elétrico de nível d’agua. (DNER,1998).
2.4.3 Inclinômetro
O inclinômetro tem por finalidade medir os deslocamentos horizontais. Este instrumento é constituído por um tubo de acesso e um torpedo sensor para leituras periódicas.
Figura 13 - Inclinômetro
Fonte: DNER/DNIT-PRO 381 (1998)
O tubo de acesso deve ser de alumínio ou plástico com cerca de 80 mm de diâmetro dispondo de quatro ranhuras diametralmente opostas que servem para guiar a descida do sensor. Devem ser instalados em furos de pelo menos 100 mm de diâmetro. O tubo deve ser verificado antes da instalação quanto a desalinhamentos das ranhuras. Para tal basta montá-lo no chão com todas suas seções ao longo de todo o seu comprimento e verificar se as ranhuras estão alinhadas. (DNER,1998, p.28).
A figura 13 demonstra como é implantado um inclinômetro em solo mole e ilustra um torpedo, para melhor entendimento da esquemática e funcionamento do instrumento.
3 MATERIAL E MÉTODOS
3.1 A INVESTIGAÇÃO
A investigação realizada caracterizou-se como de abordagem quantitativa, de nível descritivo e sob método de procedimento tipo estudo de campo. A contribuição empírica foi evidenciada com a necessidade de descrição de resultados imediatos com o sistemático monitoramento da rodovia e suas possíveis deformações considerando a instabilidade do solo onde foi construída.
Através da delimitação da hipótese principal do estudo (problema) descreveu-se variáveis que foram devidamente acompanhadas durante o processo. A variável independente, o tipo de solo estradal, foi totalmente controlada pelo investigador. Kerlinger (1979, p. 94), atenta para o fato de que os estudos experimentais caracterizam "uma pesquisa onde se manipulam uma ou mais variáveis independentes e os sujeitos são designados aleatoriamente a grupos experimentais".
Investigações de origem quantitativa permitem grande relevância ao conhecimento de base empírica. Isso pois, quando aspectos qualitativos não forem suficientes para atestar um fenômeno, é na experiência que estas comprovações se realizam. Nesse sentido, a pesquisa de campo foi a escolhida pelo pesquisador, amparado pela descrição de Spink (2003) que admite ser este tipo de estratégia a mais adequada para o estudo realizado.
3.1.1 Instrumentos de coleta
Os dados para a investigação foram coletados a partir das análises realizadas em campo e apostas em tabela própria. Também foram utilizados artigos científicos que tratavam da temática em estudo. Esses artigos foram obtidos em bases de dados científicas e analisados previamente por especialistas. Imagens e vídeos também se constituíram em instrumentos de coleta.