Interpretação de ensaios DMT em solos com drenagem parcial

Abstract

Entre os objetivos da engenharia geotécnica está a busca pelo entendimento e previsão do comportamento mecânico dos solos. Para isso, existem basicamente duas abordagens: ensaios de laboratório ou ensaios de campo. Em cada obra o Engenheiro Geotécnico deve julgar quais são os métodos e procedimentos mais indicados de investigação, que resultarão em parâmetros confiáveis de projeto. Os ensaios de campo foram desenvolvidos baseados nos solos argilosos e arenosos em virtude dos comportamentos distintamente bem definidos, especialmente em termos de drenagem. O mesmo ocorre para o ensaio DMT, cuja execução e interpretação são influenciadas pelo tipo de solo e pelas condições de drenagem. O grande desafio, neste caso, está na interpretação dos ensaios em solos cuja solicitação ocorre sob condição de drenagem parcial, como nos casos de barragens de rejeito de mineração, ou em depósitos naturais de solos siltosos, onde esta condição pode levar a erros de interpretação. No DMT, a ocorrência de drenagem parcial influencia tanto na etapa de cravação da lâmina, quanto na etapa de expansão da membrana. Neste sentido, o foco deste trabalho está no problema da dissipação de poropressão durante a expansão da membrana, apresentando procedimentos especiais para realização do ensaio DMT. Serão apresentados dois métodos de interpretação de resultados, visando compensar os erros de interpretação causados pela dissipação parcial de poropressão: Método de Dissipação Completa e, Método de Dissipação Incompleta. Este trabalho foi desenvolvido baseado na realização de ensaios de campo, com uma campanha executada em solo brasileiro argiloso, que serviu de base à interpretação, sendo complementada por 6 ensaios realizados em diferentes sítios na Itália. Os resultados dos ensaios realizados pelo Método de Dissipação Completa foram interpretados através de duas abordagens: Método da Igualdade (analítico) e Método Simplificado. Enquanto a interpretação do Método de Dissipação Incompleta é permitida apenas através de procedimento simplificado. A análise paramétrica apresentou comportamentos similares entre ambas abordagens, demonstrando que a taxa de dissipação é o fator que mais influencia nos resultados. Ao final, os métodos foram aplicados e validados em diferentes locais, apresentando resultados adequados e compatíveis com o comportamento previamente definido através de outros ensaios.

Among the geotechnical engineering goals are the understanding and prediction of soil behavior. For this, there are basically two approaches: laboratory or in situ tests. In this case, the Geotechnical Engineer must judge the most appropriate investigation methods and procedures that will result in reliable design parameters. In situ tests were developed for clay and sand given to the fact that the behavior of these soils is well-defined and drainage conditions are properly controlled. The DMT is no exception, with test and interpretation methods influenced by the drainage conditions. The challenge resides in the interpretation of tests carried out in soils under partial-drainage conditions, such as tailings dams or natural deposits of silty soils, where partial-drainage conditions are taking place around the DMT blade leading to errors on its interpretation. The partial drainage condition influences both the DMT blade penetration phase and the membrane expansion phase. In this sense, this work focus on the problem of the pore pressure dissipation taking place simultaneously to membrane expansion. A non-standard procedure is proposed to sounding the DMT in silts that include two methods for DMT interpretation in order to compensate the errors caused by the partial pore pressure dissipation: Method of Complete Dissipation Curve and Method of Incomplete Dissipation Curve. This work was developed based on tests carried out in Brazilian clay soils to develop the proposed approach that was validated latter in non-standard tests carried out in different Italian sites. The results of the tests performed by the complete dissipation method were interpreted through two approaches: Equality Method (analytical) and Simplified Method, while the interpretation of the incomplete dissipation method is possible only through simplified procedure. The parametric analysis showed that these approaches yield similar results, demonstrating that the dissipation rate is the most important factor in the analysis. At the end, the methods were applied and validated at different sites, showing results that are compatible to previously defined behavior of the soils.