O Método Borehole Test

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A base para arrancamento consiste em um sistema de medição de força hidráulica, ela é colocada na superfície do solo em cima do furo e através de hastes transfere a força de cisalhamento do furo para a sonda.

A sonda cisalhante é a parte do equipamento que fica em contato direto com o solo. Ela é formada por um cilindro de fluido e placas de cisalhamento, necessárias para que haja aderência entre o solo e o metal, cujo tamanho e geometria dependem do tipo de solo a ser ensaiado.

No centro da sonda, acoplada com um manômetro, há uma bomba manual de ar que aplica a força normal as placas afim de transmitir a tensão normal ao solo.

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Figura 1 - Equipamento Borehole Shear Test

Fonte: Handy Geotechnical Instruments, Inc.

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- PARÂMETROS OBTIDOS

O ensaio BST possibilita a obtenção do ângulo de atrito e coesão do solo ensaiado, podendo ainda fornecer histórico de tensões de cisalhamento e deslocamento de cisalhamento.

Para a obtenção dos resultados do teste leva-se aproximadamente uma hora, o que caracteriza como vantagem em relação ao ensaio tradicional, que geralmente leva dias.

Assim como no ensaio de Cisalhamento direto, o BST segue o critério de ruptura de Mohr Coulomb.

Mohr (1900): Critério de ruptura no qual os materiais rompem quando a tensão cisalhante(τ) num plano de ruptura atinge uma determinada função dependente da tensão normal aplicada no material.

A envoltória de Mohr-Coulomb é dada pela equação:

τ =c+σ.tgΦ

C – Coesão

Φ – Ângulo de atrito interno

Durante o ensaio são anotados os dados de tensão normal e tensão cisalhante, para posterior realização do gráfico o qual nos fornecerá os dados para obtenção dos coeficientes de resistência ao cisalhamento.

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- CÁLCULOS A SEREM REALIZADOS

Os dados obtidos em campo devem possibilitar a construção de um gráfico de tensão cisalhante máxima versus tensão normal, que representará as envoltórias de ruptura.

O valor da coesão é encontrado a partir da extrapolação linear de cada reta, ou seja, o valor da tensão cisalhante quando a reta corta o eixo das tensões cisalhantes.

O ângulo de atrito corresponde à inclinação da reta.

Esses valores são facilmente obtidos com o uso de escalímetro e transferidor.

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Figura 2 - Gráfico tensão cisalhante x tensão normal

Fonte: Ballouz e Khoury (Sem ano)

Logo, para a obtenção dos parâmetros de resistência nesse ensaio, não são necessários cálculos.

- CORRELAÇÃO COM PARÂMETROS DE RESISTÊNCIA

Ballouz e Khoury (Sem ano) estabeleceram fatores de correlações importantes para auxiliar o engenheiro a interligar os resultados obtidos em seus ensaios.

Tais fatores podem ser dados por:

Fc = c(ISST)/c(DS) = -0.02 x c(DS) + 2.26 (c em kPa)

Fφ = -0.6 x Tan[φ(DS)] + 1.42

Fφ = 0.25 x Tan[φ(SPT)] + 0.19

Onde:

φ = ângulo de atrito

c= coesão

Fc= Fator de correlação dos parâmetros de coesão.

Fφ = Fator de correlação dos parâmetros de ângulo de atrito.

(ISST) = Ensaios de cisalhamento em campo, modo muito semelhante ao Borehole Shear test, porém mais avançado pois permite obtenção de mais parâmetros.

(DS) = Ensaio de Cisalhamento direto.

(SPT) = Ensaio Padrão de Penetração

Os mesmos autores Ballouz e Khoury (Sem ano) dizem ser necessários mais testes e comparações para se ter mais confiabilidade referente ao fator de correlação dos parâmetros de ângulo de atrito.

- IMAGENS DO ENSAIO

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Figura 3 - Tradagem para execução do teste

Fonte: http://www.ceped.ufsc.br/wp-content/uploads/2013/01/ANEXO-C.pdf

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Figura 4 - Colocação da sonda cisalhante

Fonte: http://www.ceped.ufsc.br/wp-content/uploads/2013/01/ANEXO-C.pdf

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Figura 5 - Montagem do aparelho

Fonte: http://www.ceped.ufsc.br/wp-content/uploads/2013/01/ANEXO-C.pdf

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Figura 6 - Execução do teste

Fonte: http://www.ceped.ufsc.br/wp-content/uploads/2013/01/ANEXO-C.pdf

REFERÊNCIAS

YANG, Hong. Soil slope stability investigation and analysis in Iowa. Disponível em:

. Acesso em: 18