Evaluation of laboratory and field techniques to perform soil permeability tests

Determinar o valor do coeficiente de permeabilidade (K) é uma das grandes premissas de diversos projetos e análises envolvendo o fluxo de água no solo, portando esse parâmetro deve ser bem caracterizado, pois este fluxo influencia no processo de infiltração em diversas obras da engenharia geotécnica. O objetivo deste trabalho foi avaliar qual técnica de ensaio reporta melhor esta propriedade do solo, as premissas de execução de cada uma, comparar os resultados dos ensaios executados em campo com os de laboratório e discutir a discrepância entre eles. Para desenvolver este estudo foram realizados ensaios em três áreas com solos distintos, todas situadas no município de Viçosa-MG; a primeira área estudada está localizada próxima à estação de tratamento de água na rua Saae, sendo esta constituída por um solo classificado como argiloso; a segunda se situa próximo ao Aeroporto, ao lado da BR 356, saída do município de Viçosa em direção a Ubá, sendo o solo presente no local considerado um silte argiloso; e a terceira área está situada dentro da Universidade Federal de Viçosa em um local conhecido como Vila Secundino e é constituída por uma areia siltosa. Nestas áreas foram executados ensaios de campo com o permeâmetro de carga constante Guelph, permeâmetro de tubo sob carga variável e infiltrômetro de anéis concêntricos, sendo todos os ensaios feitos na camada superficial do solo a 15 cm de profundidade, e também, ensaios em laboratório com o permeâmetro de parede rígida e permeâmetro de parede flexível utilizando-se a célula triaxial, em amostras indeformadas e compactadas. Foram ainda verificadas algumas correlações para coeficiente de permeabilidade em solo granular para a área do Vila Secundino. Nos ensaios com o infiltrômetro, o modelo que melhor representou a curva de velocidade de infiltração foi o de Kostiakov e Lewis, embora os demais modelos demonstrassem boa resposta; a velocidade de infiltração básica (VIB) encontrada no ensaio tendeu a ser maior do que a obtida pela equação de Kostiakov (1932) e houve uma boa aproximação do modelo de Massad (1986) com a VIB do ensaio. Com os ensaios no permeâmetro de tubo, foi possível verificar que o fator forma empregado no cálculo varia com o tipo de solo, mostrando-se menor ou maior dependendo do solo. Com o permeâmetro Guelph notou-se que a utilização do método de uma carga reporta valores similares ao de duas cargas para (K), e que a escolha do fator (α*) influencia diretamente no cálculo. Ao analisar as equações para o cálculo de (K) em solo granular verificou-se que a elaborada por Amer e Award (1974) demonstrou melhor desempenho dentre as equações analisadas. Nos ensaios de laboratório não houve uma diferença significativa dos valores de (K) encontrados com o permeâmetro de parede rígida e parede flexível, o que pode ser notado é uma tendência a redução do coeficiente de permeabilidade no solo do ETA nos ensaios executados no permeâmetro de parede flexível. Dos ensaios de campo realizados observou-se que todos reportaram valores maiores do que os de laboratório, sendo o permeâmetro Guelph o que demonstrou melhor desempenho em todas as áreas estudadas, quando comparado com os ensaios de laboratório. Notou-se ao final das análises que tratamentos estatísticos envolvendo ensaios de permeabilidade são muito difíceis devido ao alto coeficiente de variação encontrado nos ensaios, resultando apenas em uma noção de ordem de grandeza entre os valores obtidos, e que a escolha de qual ensaio utilizar, dependerá da finalidade a que o mesmo se destina.

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