O documento descreve métodos para determinar a permeabilidade de solos in situ e em furos de sondagem, incluindo ensaios de bombeamento, carga constante, carga variável e Lefranc. Os principais métodos envolvem bombear água em poços ou furos e medir a variação do nível da água ao redor para calcular a permeabilidade usando fórmulas como a lei de Darcy.

1. Determinação “in situ” da permeabilidade de solos
Ensaio de bombeamento
Trata-se de um ensaio muito usado na determinação da permeabilidade de camadas de areia
e pedregulhos
Princípio do método
-Consiste em bombear água do terreno com caudal constante estabelecendo-se um
escoamento uniforme;
-Medir a descarga do poço;
-Observar a variação do nível da água em piezometros colocados nas proximidades.

2. Instalação
O poço para bombeamento deve penetrar em toda a
profundidade da camada ensaiada e com diametro
suficiente para permitir a inserção de uma bomba
com capacidade necessária ao bombeamento
Nas proximidades e situados radialmente são
instalados poços de observção do nivel da água ou
piezometros. Recomenda-se a intalação de 4 poços
de observação e um minimo de dois levados até
profundidades abaixo do nivel mais baixo que a água
deve atingir durante o ensaio
Execução e cálculo
Quando se inicia o esgotamento determina-se o nivel
da água no poço e depois periodicamente enquanto
aquele progride. Ao manter-se constante o nivel da
água no poço admite-se o estabelecimento de um
escoamento uniforme e são efectuadas as
determinações das alturas da água em cada um dos
piezómetros instalados.

3. Para o cálculo do coeficiente de permeabilidade admite-se que o ensaio satisfaça as
seguintes hipótese:
-O poço de bombeamento penetra em toda a espessura da camada permeável;
-Existe um escoamento uniforme;
-Trata-se de uma formação homogénea e isotrópica ;
-São válidas a lei de Darcy e a hipótese de Dupuit
KiAV 
Lei de Darcy
em que
V=velocidade de escoamento;
A= secção através da qual a água escoa
i= gradiente hidráulico
Hipótese de Dupuit
i= dh/dr, gradiente hidráulico, é constante
em toda a altura da camada e igual à
inclinação da superficie da água
A uma distância r do poço a área através
da qual se dá o escoamento é 2πrh. Então,
aplicando a lei de Darcy:
dr
dh
rhKq 2

4.  
 
 
 
 2
1
2
2
12
2
1
2
2
12
2
1
2
2
1
2
ln
log3.2
ln
hh
rrq
K
ou
hh
rrq
K
hhK
r
r
q













 

2
1
2
1
2
2
r
r
h
h
hdhK
r
dr
q
dr
dh
rhKq


dh/dr – declive da curva de
rebaixamento que dá a
variação do nivel da água
h1 e h2 são os niveis piezométricos
rebaixados devido ao efeito de
bombagem

6. Ensaios de permeabilidade em furos de sondagem
Os ensaios mais comuns são os ensaios de
carga e vazão constante
e
ensaios de carga variável
Nos ensaios de carga e vazão constante é necessário manter constante a vazão do furo
para o solo ou do solo para o furo até que as condições de escoamento se estabilizem e
a carga se torne constante. Nessas condições medem-se a vazão e a carga para
aplicação na formula apropriada
Nos ensaios de carga variável deixa-se subir ou descer a água no furo medindo-se o
tempo necessário para uma determinada variação de carga. Estes têm a vantagem de
ser de execução simples e rápida porém só podem ser usados para solos que se situem
abaixo do nivel freático.

7. Instalação
A execução dos ensaios de vazão constante como os de carga variável é precedida das
seguintes operações:
-Perfuração e cravação do revestimento até à profundidade pretendida para o ensaio
utilizando-se água limpa como fluido de perfuração
-Limpeza cuidadosa da perfuração até que se obtenha no fundo do furo uma superficie
limpa de solo indeformado
-Enchimento com água até á borda do furo
-Alguns ensaios que pretendem a determinação do coeficiente de permeabilidade
predominantemente horizontal, é levantado cuidadosamente cerca de 0.25 a 1.0 m do tubo
de revestimento evitando girá-lo.

8. Qualquer que seja o tipo de ensaio devem
ser determinados os seguintes valores:
(1) Profundidade do nível da água em
relação à superfície do terreno (HA)
(2) O diâmetro interno do revestimento (D)
(3) Altura do revestimento acima do nível do
terreno
(4) A distância do fundo do furo à
extremidade do revestimento (L)
(5) A altura da referência “zero” do tubo de
vidro graduado adaptado ao topo do
revestimento (h1)
(6) Descrição do material ensaiado

9. Ensaios de carga variável
Na realização deste ensaio o furo é cheio com água até o “zero” da bureta, estabelecendo-se
um fluxo daquele para o interior do solo
A velocidade de descida da água no furo é medida através da determinação das alturas H2 a
intervalos de tempo que variam com a natureza do solo ensaiado
-solos arenosos: 1 a 10 minutos
-Solos siltosos: 30 a 60 minutos
-Solos argilosos: 1 a 24 horas
Segundo Hvorslev, a descarga que se estabelece do furo para o solo pode ser expressa
como se segue:
q=FKh
Onde
F=factor de forma que depende da forma e dimensões do dispositivo de entrada
de água no terreno;
h= carga hidráulica h=H1-H2 ou a distância do nivel de referência ao nível
piezométrico no instante considerado
K=coeficiente de permeabilidade

10. Admitindo-se o atrito desprezível, o volume escoado (caudal) durante o tempo dt pode ser
representado por
Sendo A a secção transversal da bureta
Levando-se em conta a equação q=FKh vem
Integrando
Adhqdt 
dt
dh
Aq 
 
 12
21
12
2
1
)ln(
ln
ttF
HHA
K
ttFK
H
H
A



FKdt
h
dh
A
FKh
dt
dh
A



11. Para os dois casos de ensaio descritos e admitindo-se Kh=Kv (isotrópico), tem-se
para o factor de forma F as seguintes expressões
Caso a)
Caso b)
4
11D
F 
4
2
d
A


  2
1
12
2
ln
1
11 H
H
ttD
d
K










D
L
L
F
2
ln
2
4
2
d
A


 
 12
21
2
ln2
ln
8 tt
HH
D
L
L
d
K









12. Ensaio de carga constante
Neste método, a água é acrescentada no interior do revestimento, numa quantidade suficiente para manter
um nivel de água constante, geralmente na boca do revestimento.
A água pode ser adicionada a partir de recipientes calibrados ou por bombeamento através de hidrometro.
A folha de ensaio deverá conter a quantidade de água acrescentada no revestimento a 1, 2 e 5 minutos
após o inicio do ensaio e daí por diante a cada 5 minutos de intervalo.
A permeabilidade é determinada por
K=Q/F.hc
Os valores de hc dependem de tratar-se de um ensaio realizado acima ou abaixo do nível da água

13. Ensaio de Lefranc
O princípio do ensaio consiste em criar uma variação de carga hidráulica por injecção ou
por bombagem, numa cavidade de dimensão conhecida aberta, previamente, no fundo do
furo.
Pelo interior da tubagem de revestimento introduz-se uma outra tubagem até à profundidade
máxima da sondagem e através dela injecta-se ou bomba-se um determinado volume de
água num tempo bem definido

14. A permeabilidade da zona do furo em avanço é
dada pela formula:
Em que
d=diâmetro interno do tubo de revestimento
F=πd2/4
h1=nivel da água no inicio do ensaio (em cm)
h2=nível da água no fim do ensaio (em cm)
Δt=intervalo de tempo que decorre desde que
se determinam h1 e h2 (segundos)
hm=nível médio da água (em cm)
l=comprimento do troço ensaiado ou da zona
filtrante (em cm)
C=factor de forma dependente dos valores de l
e de D
K=coeficiente de permeabilidade (em cm/s)
C pode ser calculado por:
(a) C=2.85D no caso do revestimento assentar
no fundo do furo (escoamento esférico, l=0)
(b) Cl (escoamento cilindrico) avanço
comprido
2
1
ln
h
h
tC
F
K



15. Se a variação de níveis Δh=h1-h2 for relativamente pequena (Δh/hm)(1/10), o termo ln(h1/h2)
pode ser substituído por Δh/hm, pelo que
em que
mm ht
h
ht
h
C
F
K
11





 
teCons
C
F
tan
Para se obter o valor de K é indispensável fazer muitos ensaios seguidos, por
abaixamento, seguido de elevação, determinando-se Ka (coeficiente de permeabilidade
por abaixamento) e Ke (coeficiente de permeabilidade por elevação). O valor de K é igual
à média
O ensaio pode ser realizado acima ou abaixo do nível freático