Revista Fundações & Obras Geotécnicas - Ed. 65

Revista FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS www.rudders.com.br

Ano 6 Nº 65 R$ 27,00

Fevereiro de 2016

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Ano 6 – Nº 65 – Fevereiro de 2016

PROJETO EXIGE DIMENSIONAMENTO E EXECUÇÃO DE FUNDAÇÕES DE SILOS DE 40.000 TONELADAS AVALIAÇÃO QUANTITATIVA DE RISCO EM BARRAGENS DO SEMIÁRIDO UTILIZANDO A DISTRIBUIÇÃO DE WEIBULL

EDITORIAL Revista FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS www.rudders.com.br

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Fevereiro de 2016

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Ano 6 – Nº 65 – Fevereiro de 2016

PROJETO EXIGE DIMENSIONAMENTO E EXECUÇÃO DE FUNDAÇÕES DE SILOS DE 40.000 TONELADAS AVALIAÇÃO QUANTITATIVA DE RISCO EM BARRAGENS DO SEMIÁRIDO UTILIZANDO A DISTRIBUIÇÃO DE WEIBULL Capa_2.indd 1

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Ano 6 – No 65 – FEVEREIRO 2016 www.facebook.com/editorarudder twitter.com/fundacoes_news

ERRATAS Na edição de número 63 (dezembro de 2015), na seção “Notícia”, na matéria intitulada “Estruturas metálicas em edifício-garagem”, nas páginas 38 à 42, o crédito ao entrevistado Flavio Noal Bergamin foi dado como “diretor de marketing e planejamento estratégico Aços Brasil, Flavio Noal Bergamin”, quando na verdade o correto é “diretor de marketing e planejamento estratégico da empresa Gerdau Aços Brasil”, Flavio Noal Bergamin”.

Na edição de número 64 (janeiro de 2016), na seção “Entrevista”, na matéria intitulada “Aprendi a aceitar os fracassos como momentos para reflexão, para colocar a vida no ‘prumo’, e voltar com mais fé”, na página 16, na pergunta “Quais são suas principais referências no segmento?” o nome Sérgio Brito M. P. Veloso está errado, pois foi inserido como sendo de uma única pessoa, quando na verdade o correto se refere a duas pessoas: Sérgio Brito e Sergio M. P. Veloso.

MANUAL DA PUBLICAÇÃO Desde de 2012 a revista Fundações & Obras Geotécnicas começou o desenvolvimento de um manual de padronização e estilo que orientasse sobre a publicação em cada uma das seções de nosso periódico. O objetivo desde a sua criação é explicar ao que se destina aquela seção, como funciona, quais são os conteúdos de texto e imagem necessários para a sua composição e também as etapas para que isso ocorra, explicando desde os primeiros contatos dos jornalistas com os entrevistados, até o momento da publicação, envio de exemplares, concessão do arquivo digital para uso etc.

A sua criação foi motivada especialmente pela novidade e, às vezes, divergências que são causadas nos primeiros contatos para a realização de uma matéria em relação as linguagens utilizadas entre duas áreas tão diferentes: a utilizada na comunicação jornalística e na engenharia civil.

O resultado foi motivador: o manual se mostrou uma ferramenta extremamente didática e ilustrativa do processo de produção e finalização da revista e ampliou o nosso alcance nos contatos para as matérias, assim como também se tornou uma ferramenta de grande utilidade para a continuidade do título, mantendo o padrão que ele possui hoje.

Desde então criamos também uma periodicidade para a renovação do manual e para a sua revisão. Dessa forma, o manual é renovado, ou seja, tem seu layout e propostas atualizado a cada dois anos, e é revisado anualmente. Esses prazos nos permitem um intervalo para identificar novas necessidades de alterações e também a melhor forma de aplicá-las a revista.

Por fim, no final de 2015 finalizamos a nossa edição do manual que agora contempla todas as seções. Esse material de grande proveito para a agilidade e organização de nosso trabalho, também é um meio esclarecedor para aqueles que se propõem a colaborar com a revista. As orientações de cada seção serão enviadas para os nossos entrevistados e colaboradores por nossos jornalistas, sempre que houver um contato para a participação em uma seção, e é extremamente importante que ele seja lido e seguido.

Para aqueles que já tiveram recebido em alguma ocasião o nosso manual e tiverem qualquer dúvida, crítica ou sugestão para fazer sobre ele, basta enviar um e-mail para glessia@rudders.com.br

Da redação

SUMÁRIO

Ano 6 – Nº 65 – Fevereiro de 2016

03 | Coluna do conselho 04 | Destaque – II SIMES 2015 contempla a evolução da impermeabilização em túneis e obras subterrâneas

16 | Notas 18 | Perfil – Claudio Gonçalves 28 | História 30 | REPORTAGEM – Projeto exige dimensionamento e execução de fundações de silos de 40.000 toneladas

40 | Opinião 44 | Pré-IC da Poli incentiva a pesquisa

82 |

48 |

30 |

48 | Obras no CONTORNO

VIÁRIO DE JAÚ melhoram

80 | Acontece – Conferência

tráfego e segurança na região

em Tecnologia de Fundações ganha segunda edição

54 | Falhas em processos de

82 | O QUE HÁ DE

fundações devem ser prevenidas em todas as etapas da obra

58 | Artigo – Avaliação quantitativa de risco em barragens do semiárido utilizando a distribuição de Weibull

68 | Artigo – Estudo de Misturas de Solo Argiloso Laterítico do Noroeste do Rio Grande do Sul e Material Britado para Uso em Pavimentos Econômicos

76 | EM FOCO – EstacasPrancha

NOVO – Allonda desenvolve

equipamento inovador para desidratação de lodo

88 | Geotecnia Ambietal – Gestão de resíduos sólidos

90 | Geossintéticos – Drenagem de jardim suspenso de centro empresarial

96 | Livro 97 | Agenda

www.rudders.com.br Rua Leopoldo Machado, 236 Vila Laís CEP: 03611-020 São Paulo - SP Telefone: (11) 2641-0871 CONSELHO EDITORIAL SÃO PAULO George Joaquim Teles de Souza, Paulo César Lodi, Sussumu Niyama, Álvaro Rodrigues dos Santos, Roberto Kochen, Paulo J. R. Albuquerque, Milton Golombek, Delma Vidal, Renato Silva Leme, Jorge Roberto Nouh RIO DE JANEIRO Alberto S. F. J. Sayão, Bernadete Ragoni Danziger, Mauricio Ehrlich, Flávio Miguez, Laura Maria Goretti da Motta, Paulo Henrique Vieira Dias MINAS GERAIS Sérgio C. Paraíso PERNAMBUCO Roberto Quental Coutinho, Stela Fucale Sukar BAHIA Luis Edmundo Prado de Campos, Moacyr Schwab DISTRITO FEDERAL Carlos Medeiros Silva, Renato Pinto da Cunha, Ennio M. Palmeira, Gregório Luís Araujo, José Camapum de Carvalho PARANÁ Miguel Augusto Zydan Sória RIO GRANDE DO SUL Marcos Strauss

www.rudders.com.br Fundador e idealizador Francisjones Marino Lemes (in memoriam) Colaboradores: Gléssia Veras (Edição); Dellana Wolney, Dafne Mazaia (Texto); Rosemary Costa (Revisão); Elisa Gomes (Arte); Melchiades Ramalho (Artes Especiais).

Assinaturas Evelyn Lemes (assinatura@rudders.com.br) Publicidade publicidade@rudders.com.br Financeiro / Administrativo Jenniffer Lemes (jenni@rudders.com.br / financeiro@rudders.com.br) Foto de capa Serki Fundações Impressão Grafica Companygraf A Revista Fundações & Obras Geotécnicas é uma publicação técnica mensal, distribuída em todo o território nacional e direcionada a profissionais da engenharia civil. Os artigos assinados são de expressa responsabilidade de seus autores e não refletem, necessariamente, a opinião da revista. Todos os direitos reservados à Editora Rudder. Nenhuma parte de seu conteúdo pode ser reproduzida por qualquer meio sem a devida autorização, por escrito, dos editores.

A revista Fundações & Obras Geotécnicas segue o Acordo Ortográfico da Língua Portuguesa.

Esta publicação é avaliada pela QUALIS, conjunto de procedimentos utilizados pela CAPES (Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior) e encontra-se atualmente com classificação B4.

IMPORTANTE: as seções “Coluna do Conselho”, “Artigo”, “Geossintéticos” e “Opinião” são seções autorais, ou seja, tem o conteúdo (de texto e fotos) produzido pelos autores, que ao publicarem na revista assumem a responsabilidade sobre a veracidade do que for exposto e o devido crédito as fontes utilizadas.

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COLUNA DO CONSELHO

BARRAGENS DE REJEITOS E A TRAGÉDIA EM MARIANA (MG) ROBERTO KOCHEN Barragens de rejeitos de mineração apresentam estatisticamente maior número de incidentes e acidentes do que outros tipos de barragens (hidrelétricas, por exemplo). O potencial de dano de um armazenamento inadequado dos rejeitos de mineração é enorme, e isto, por si só, requer priorização de investimentos em segurança destas barragens.

Além de investimentos significativos, periódicos, em inspeção, monitoração, avaliação de segurança e manutenção. Esses investimentos são facilmente justificados considerando-se os prejuízos causados por eventuais rupturas, acidentais ou não. Acresce-se a isto o fato de que a maioria das barragens de rejeitos é construída pelo método de montante, reconhecidamente menos seguro que suas alternativas, método de jusante e de linha de centro.

Em 2010 foi promulgada no Brasil a Lei Nº 12.334, estabelecendo a Política Nacional de Segurança de Barragens, tornando obrigatório “manter a integridade estrutural e operacional (da barragem), e a preservação da vida, da saúde, da propriedade e do meio ambiente”. Esta lei estabeleceu prazo de dois anos para implantação dos requisitos necessários à garantia da segurança de qualquer barragem com altura igual ou superior a 15 m, e/ou dano potencial em termos econômicos, sociais, ambientais ou de perda de vidas humanas.

A ruptura da Barragem do Fundão, de propriedade da Samarco, empresa controlada pela Vale e BHP Billiton, duas das maiores minerado3 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

ras do mundo, gerou uma onda de “lama” (resíduos de mineração com água) de mais de 2 m de altura. Esta onda de cheia devastou o distrito de Bento Rodrigues, cerca de 2 km à jusante da barragem, causando dezenas de vítimas (entre perdas de vidas humanas e desaparecidos), danos a propriedades, e danos ambientais de grande importância, e inclusive a onda de “lama” atingiu o litoral do Espírito Santo, após percorrer quase 1.000 km pela bacia do rio Doce (que banha os Estados de Minas Gerais e Espírito Santo).

Pequenos tremores de terra pouco antes da ruptura foram citados como possível causa do acidente. Por serem tremores de baixa intensidade, barragens construídas de acordo com a boa técnica da engenharia

geotécnica, e com inspeção, monitoração e manutenção adequada, poderiam até sofrer danos, mas não teriam rompido.

Atualmente, a tecnologia de monitoração e auscultação de barragens está altamente desenvolvida, com instrumentos que permitem avaliar o comportamento da barragem e sua segurança de forma detalhada, com transmissão de dados de leituras de instrumentos em tempo real, via rádio ou internet.

Outra medida importante para reduzir riscos de acidentes é utilizar técnicas de consolidação de rejeitos de mineração. Por terem um elevado teor de umidade, eles têm resistência baixa, quase nula e o potencial de dano é alto por terem uma densidade superior à da agua. Há vários casos de consolidação de materiais com essas caraterísticas com a utilização de drenos a vácuo, aplicados com sucesso em diversas obras de infraestrutura no Brasil e no exterior.

As lições que podemos tirar dessa tragédia em Mariana são: aprimorar os projetos de barragens de rejeitos, priorizar a inspeção, avaliação de segurança e manutenção dessas barragens para garantir a segurança adequada, e revisar a Lei de Segurança de Barragens no Brasil, enfatizando a fiscalização pelas entidades competentes.

Roberto Kochen (kochen@geocompany.com.br) é presidente e diretor- técnico da empresa GeoCompany – Tecnologia, Engenharia e Meio Ambiente (www.geocompany.com.br). Diretor do Departamento de Infraestrutura do Instituto de Engenharia, e professor-doutor (aposentado) da Escola Politécnica da USP (Universidade de São Paulo).

DESTAQUE

II SIMES 2015 CONTEMPLA A EVOLUÇÃO DA IMPERMEABILIZAÇÃO EM TÚNEIS E OBRAS SUBTERRÂNEAS Evento que ocorreu no Instituto de Engenharia superou o sucesso da primeira edição que aconteceu há dez anos e foi um marco para o setor

Fotos: Pedro Soares / MCI Brasil

Por Gléssia Veras

O II SIMES 2015 – II Simpósio Internacional de Impermeabilização de Estruturas Subterrâneas ocorreu nas dependências do Instituto de Engenharia de São Paulo

No início do mês de dezembro, a comunidade geotécnica brasileira teve a oportunidade de participar do II SIMES 2015 – II Simpósio Internacional de Impermeabilização de Estruturas Subterrâneas, evento que ocorreu nas dependências 4 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

do Instituto de Engenharia de São Paulo, no auditório principal, uma década após a consagração da primeira edição.

A ocasião promoveu a divulgação de práticas contemporâneas de estancamento à penetração da água nos mais

Mesa-redonda do primeiro dia de evento A abertura do evento foi feita pelo presidente do CBT (Comitê Brasileiro de Túneis), professor e engenheiro civil, Tarcísio Barreto Celestino

recentes avanços tuneleiros ou equivalentes intervenções, além de apresentações acerca de históricos e evolutivos pertinentes, avaliações quanto ao desempenho das aplicações protetoras, e também, aprendizados respectivamente ao emprego destes dispositivos, enfatizando comparativos quanto a incrementos, melhorias e consagrações passadas, atendo-se, inclusive, aos pormenores sobre o correto exercício da engenharia de segurança junto a essas instalações.

Durante os dias 01 e 02 houve a troca contínua de experiências entre os participantes brasileiros e de diferentes países como Alemanha, Áustria, Inglaterra, Japão e Noruega, que foram representados por corporações técnicas com engenheiros e demais envolvidos nas atividades de pesquisa, aplicação, monitoramento e reparos relacionados. Na ocasião foram ilustrados episódios assinalados em diferentes regiões do globo (climatologias desiguais, formações geológicas distintas, traços geográficos desafiadores e culturas diversas), com amplas exposições e também a introdução e mostra de produtos, oferecimento e propostas à prestação de serviços, apresentação de implementos e maquinários, além de networking e a integração entre os presentes.

“O tema em questão, impermeabilização para estruturas subterrâneas, é muito importante para as obras enterradas, e o mercado cresceu muito, não somente com a presença de um número maior de empresas voltadas para o ramo, mas principalmente com a evolução de novas tecnologias e novas soluções para a contenção da água e tratamento de infiltrações”, afirma o engenheiro civil e presidente da comissão organizadora do evento, Fernando Leyser Gonçalves.

Foi o presidente do CBT (Comitê Brasileiro de Túneis), professor e engenheiro civil, Tarcísio Barreto Celestino, quem fez a abertura do evento e destacou os 25 anos de atuação da entidade bem como sua parceria junto à ITA (Associação Internacional de Túneis e Espaço Subterrâneo), enaltecendo a valiosa e imperativa divulgação de conhecimentos entre os países membros. Também durante a abertura, por meio de vídeogravação, o presidente da ITA, Soren Degn Eskesen fez uma declaração de boas-vindas ao público presente.

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1 O professor, engenheiro geotécnico norueguês, e presidente do Norwegian Tunneling Network, Eivind Grov • 2 O engenheiro e presidente do CBT, Tarcísio Barreto Celestino abordou as implicações estruturais atreladas à impermeabilização de túneis • 3 O engenheiro civil e presidente da comissão organizadora do evento, Fernando Leyser Gonçalves • 4 O engenheiro de minas da empresa MAPEI-UTT, Hartmut Claussen Steuer • 5 Dando continuidade ao ciclo expositivo, o engenheiro Antonio Domingues Figueiredo rememorou um histórico acerca dos últimos dez anos do concreto projetado • 6 Integrante da ITA e do corpo de engenheiros da multinacional Normet, Thomaz Kothe

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11 Mesa-redonda do segundo dia de evento

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7 O engenheiro do DNIT (Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes) e professor, Eloi Ângelo Palma Neto • 8 O engenheiro civil da Construtora Andrade Gutierrez S.A., Marco Aurélio Peixoto • 9 As técnicas modernas de injeções pré e pós aplicadas junto ao revestimento para controle da percolação de águas subterrâneas foram abordadas na palestra do engenheiro da empresa Normet, Lawrence Halls • 10 O engenheiro da empresa SIKA Services AG, Stefan Lemke promoveu uma apresentação acerca do Estado da Arte sobre as especificações mundiais às membranas e juntas • 11 O engenheiro Hugo Cássio Rocha trouxe um histórico da impermeabilização no metrô de São Paulo e expôs ações iniciadas na década de 1970 • 12 A palestra sobre as tecnologias de impermeabilização em projetos no Japão foi feita pelo engenheiro da empresa japonesa Chemical Grout Company, Yuichi Mikami

PRIMEIRO DIA Eivind Grov Coube ao professor, engenheiro geotécnico norueguês, e presidente do Norwegian Tunneling Network, Eivind Grov da empresa SINTEF Building and Infrastructure iniciar o ciclo de palestras, abordando a temática “Estado da Arte sobre Concreto Projetado”.

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Como proposta e estratégia de divulgação do conhecimento e experiências, fato igualmente aclamado pela ITA, o engenheiro assinalou, primeiramente, a necessidade da publicação de práticas e avanços, relevando a importância aos grupos de trabalho promovidos na entidade, assim como a necessidade de despertar à motivação e acessibilidade a congressos de ampla abrangência, fato destacado por meio da conferência em Foz do Iguaçu (PR), no ano de 2014, oportunidade na qual se registrou a contribuição de 27 trabalhos internacionais, a partir de 17 países membros. Conforme Grov, as publicações das diretrizes ou novas ações relativas ao exercício tuneleiro são formalizadas por meio da interação técnica das nações associadas, notando-se, porém, a cooperação muito aquém da expectativa, com registros de participação inferiores a 30% do quadro de países integrantes.

No contexto, ele ilustrou o progresso atribuído e promovido pelo grupo de trabalho WG12 e delineou aspectos de informes da última versão ITA, Estado da Arte do Concreto Projetado, apresentada no ano de 2010, em Vancouver, Canadá, coletânea orientada pelo engenheiro Tarcísio Barreto Celestino, que aborda aspectos referentes às especificações dos materiais, recursos ao desenvolvimento dos projetos, considerações à tecnologia empregada, equipamentos envolvidos, processos de aplicação, reforços necessários (relevando o emprego de fibras de aço e fibras sintéticas na massa projetada) além de abordagens à segurança e vida útil dos empreendimentos. A partir desta coletânea, o engenheiro apresentou resultados condizentes à adição de fibras na mistura espargida a considerar inúmeros ensaios promovidos pelo WG12 junto a fornecedores do material, na galeria de testes Hagerbach, Suíça; como retorno, comprovou-se ao longo dos dias um melhor desempenho do concreto na aplicação de microfibras sintéticas em sua composição, bem como na eficiência maior na absorção de energia em provas nas quais a resistência característica da compressão do compósito atendia o intervalo dentre as classes 60 MPa a 80 MPa. Quanto às ações que entreveem as atividades do mesmo grupo, Grov ressaltou ser necessário o controle sobre infiltrações em túneis a partir das águas percoladas em suas adjacências, ora para a definição dos elementos drenantes, ora para a avaliação do concreto a ser projetado como sistema impermeabilizante quando a opção assim o exigir, ou mesmo, como ferramenta

de apoio ao acompanhamento da respectiva performance na interface junto ao meio rochoso (revestimento primário) e também, na superfície aparente (revestimento secundário), complementando seu ponto de vista por citação à necessidade da elaboração de relatórios iniciais (aplicação, mistura, durabilidade, controle de qualidade) sujeitos a revisões para a conclusão de documentação final junto à entidade, bem como a divulgação de questionários e feedback por parte de seus membros associados, entrevendo sempre, a busca por valores relativos à baixíssima permeabilidade no projetado.

Tarcísio Barreto Celestino Na sequência o engenheiro e presidente do CBT, Tarcísio Barreto Celestino abordou as implicações estruturais atreladas à impermeabilização de túneis. Ele propôs um comparativo acerca da permeabilidade em revestimentos distintos considerando-se soluções em concreto fixado por chumbadores apropriados, ferro fundido associado ou não ao concreto e, finalmente, aplicação tipo camada de concreto projetado, traçando características acerca dos revestimentos permanentes fundamentados a esta última opção, então subdividida à vista de três metodologias de aplicação: • DSL (Double Shell Lining), tratamento sem monolitismo no conjunto final em que se admite a disposição da camada de revestimento primário ao equilíbrio de cargas temporárias para que a seguir, após a aplicação de membrana impermeabilizante, seja sobreposto o revestimento secundário (ao equilíbrio das cargas permanentes globais), não havendo mais a colaboração primária aos carregamentos quando da conclusão das atividades; • SSL (Single Shell Lining), o qual se diferencia por tratar ambas as camadas de revestimento, a primária e a secundária, ao contrabalanço dos esforços permanentes, sem a aplicação da membrana impermeabilizante (neste caso, admite-se a infiltração de águas de percolação, com o devido controle, considerando o efeito de evaporação como condição dissipadora após a penetração do líquido no túnel); • CSL (Composite Shell Lining), em que o revestimento primário é tratado para cargas temporárias, havendo a seguir projeção de membrana impermeabilizante sobre esta superfície e, posteriormente, a aplicação de nova camada de revestimento, a secundária. Nesta solução CSL, o carregamento permanente é parcialmente compensado junto à aplicação inicial, aliviando, portanto, a carga incidente sobre a segunda camada, havendo, desta maneira, a participação de todo o conjunto ao equilíbrio.

Celestino advertiu que esforços de compressão de longa duração não são recomendados sobre as membranas não aspergidas (sheet membranes) adjacentes ao concreto projetado, assim como, o emprego deste tipo de membrana não assegura a interação entre o revestimento primário e secundário (membranas aspergidas ou projetadas – sprayed waterproofing membranes garantem a interação entre as camadas de revestimento primário e secundário).

Da exposição de resultados pertinentes a diversas implantações, comprova-se ainda haver bastante divergência entre os países membros no que diz respeito à espessura do revestimento a se aplicar, mesmo frente as mesmas condições geo7 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

lógicas da massa de solo e magnitudes de pressão de mesma intensidade no entorno da escavação. O engenheiro expôs o fato por meio de comparativo entre os revestimentos adotados nos metrôs de São Paulo e da Alemanha, havendo ao primeiro, considerável economia no concreto projetado. Foram também explanadas as soluções empregadas nos metrôs do Rio de Janeiro, em Santiago, no Chile, e ainda, em Estocolmo, na Suécia, ficando a mensagem de que a busca da solução ideal é fruto da troca de experiências e pesquisas entre as nações associadas.

Ele também atentou aos riscos quanto a eventuais entupimentos nos geotêxteis aplicados e consequente a perda da capacidade drenante ao longo do tempo, ilustrando o fato por meio de fissuramento no revestimento secundário do metrô de Seul, Coreia do Sul, abordando a seguir, o emprego de membranas de PVC (Policloreto de Vinil) junto ao concreto, com ou sem o auxílio dos geotêxteis, devidamente analisadas em corpos de prova em ensaios de compressão longitudinal e de cisalhamento, nos quais a membrana era disposta transversalmente ao eixo longitudinal do ensaiado, ora em ângulo reto, ora em plano a 30° deste, com a possibilidade de estar disposta em interface lisa ou ondulada.

Em se tratando de pesquisas orientadas às membranas aspergidas junto ao concreto projetado, Tarcísio Celestino acenou aos estudos de Nakashima et al. (2015), Universidades de Cambridge e Ruhr, os quais tratam de ensaios com vista à interação destes materiais em amostras isoladas submetidas às provas de flexão e compressão não centrada em condições críticas. O engenheiro também atentou às análises da variação do lençol freático junto ao túnel por meio de modelagem numérica em elementos finitos, para após, encerrar com apreciação ao desempenho atinente ao deslocamento relativo entre a membrana impermeabilizante e o substrato de concreto em poços de acesso do tipo shafts.

Hartmut Claussen Steuer O engenheiro de minas da empresa MAPEI-UTT, Hartmut Claussen Steuer iniciou sua palestra tratando dos aspectos acerca de soluções avançadas à estanqueidade dos túneis, ora pelo emprego das membranas pré-fixadas (sheet membranes) ou quando da utilização daquelas espargidas (sprayable membranes), considerando ainda, solução na qual ambas podem ser simultaneamente tratadas em trechos específicos da extensão escavada, tratamento ilustrado por meio do estudo de caso no túnel Mitholz, nos Alpes Suíços, aplicação atendida por membrana (sheet membrane – Mapeplan TU) à base de polímero tipo PVC (Policloreto de Vinila), após ser recoberta por àquelas aspergidas (Mapelastic TU System) sobre bases colantes e reguladoras, e, também, avaliadas pelas normativas alemã DIN e EN European Standard quanto à relativa capacidade de tração, à respeitante dureza, à sua aderência ao meio, às condições para com sua impermeabilidade e, também, à resistência junto ao fogo. Conforme o engenheiro, em situações distintas, a opção poderá incidir sobre o uso das membranas (sheet membranes) em alternativas nas quais sua disposição se dá por entre as camadas do revestimento primário e secundário, sem a proteção projetada (sprayable membranes).

Sobre o aproveitamento material, Steuer falou sobre o sis-

tema híbrido impermeabilizante admitido em intervalos da tunelagem alpina de Mitholz, então iniciado quando do emprego de adesivo próprio à base de poliuretano acima do concreto projetado (revestimento primário) e isento de impurezas para, após, dar-se a fixação da ponte de aderência à colagem superficial de manta tipo PVC (sheet membrane), sobre a qual se repete nova disposição de camada poliuretânica adesiva e, o sequencial lançamento de nova ponte de aderência, para finalmente projetar-se a membrana; o tratamento é complementado por meio de revestimento secundário em concreto, projetado ou não.

Ensaios de absorção de energia indicam que a inclusão da membrana junto às projeções de concreto, também acrescidas de fibras, assegura ao conjunto equilíbrio quanto a carregamentos mais elevados, proposta ilustrada por estudo de caso da estação Cordoba, em Buenos Aires, na Argentina.

Das obras do sistema de transportes subterrâneos londrinos, o engenheiro traçou soluções admitidas à estação Farringdon, no Crossrail inglês (linha férrea de alta capacidade e extensão totalizada em aproximadamente 100 km, dos quais 42 km são referidos a túneis) entre Heathrow e Abbey Wood, modelo tratado por regularização inicial do substrato tipo concreto projetado, imediatamente protegido por membrana de PVC (sheet membrane) com espessura em 2 mm nas paredes e calota, prevendo-se o lançamento do revestimento final com o embutimento de dispositivos para a injeção de resina acrílica devidamente associados ao componente do tipo watersotp, nos transpasses entre as mantas. No invert, a espessura considerada à membrana impermeabilizante equivale a 1,5 mm.

Nesta empreitada, Steuer lembrou, por meio de números, os quantitativos empregados, dentre os quais foram mencionados regularização aproximada a 30.000 m² superficiais, com posterior aplicação de 41.000 m² de membrana PVC assim fixada por meio de 100.000 discos apropriados, 2.500 dispositivos de ancoragem, além do lançamento de 16 km (waterstop) de sistema impermeabilizante sob as futuras instalações de rodagem, ou trilhos, também assistidos por 12 quilômetros de mangueiras de injeção.

Em estudo sequente, ilustrou o sistema de estanqueidade empregado (aplicação da metodologia tipo sheet membranes e posterior lançamento da camada de revestimento) em três túneis rodoviários colombianos (Bogotá – Villavicencio), aos quais se optou pelo emprego da técnica “guarda-chuva” ou impermeabilização de paredes e cobertura, totalizada sob a extensão de 5,8 km ou 250.000 m² de área trabalhada, na qual a membrana de impermeabilização de 2 mm (PVC) foi imediatamente aplicada sobre uma camada de regularização em concreto projetado previamente lançado.

Da conclusão de sua apresentação, exibiu trabalhos igualmente sucedidos no mais recente trecho do Canal do Panamá (tratamento impermeabilizante sobre área equivalente a 800.000 m²), trabalhos nos metrôs de Doha e Riyadh, no Qatar, em obras italianas como o túnel da rodovia Pedemontana Veneta, em Vicenza, o túnel Rho-Monza (obra em vala a céu aberto), em Milão, túnel Lagonegro, entre Salerno e Reggio Calabria, mencionando também a participação em tratamentos junto às fundações de grande porte e, ainda a investida de aplicações em adentrada subterrânea no terri8 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

tório russo (túnel Kurortnyy Prospect, em Sochi), ilustrando por fim ações técnicas similares em Portugal, Espanha, Eslováquia, Noruega, Hong Kong, República Tcheca e Dubai.

Antonio Domingues Figueiredo Dando continuidade ao ciclo expositivo, o engenheiro Antonio Domingues Figueiredo rememorou um histórico acerca dos últimos dez anos do concreto projetado nos tratamentos das tunelagens, valendo-se da contínua preocupação ante a estanqueidade e integridade estrutural dos revestimentos aplicados frente à sua contínua retração, delineando, de imediato, pormenores basais quanto ao lançamento do material junto às escavações a considerar a condição impermeabilizante, validando o projetado como substrato às demais aplicações com o mesmo propósito (inibição da penetração líquida), assegurando um alívio de carga hidráulica sobre as camadas após adjacentes à aspersão cimentícea anteriormente lançada.

O engenheiro apontou a prioridade no controle da massa aplicada, salientando que a busca por resistências elevadas implica maior consumo de finos, condicionando a um estado de retração e fissuração mais acentuado no revestimento, fato este contrabalançado quando do emprego de fibras ao traço (auxiliam a dispersão da concentração de tensões nas imediações das fissuras, tendendo à sua dispersão (tensões) e sequente suavização dos efeitos da tração no concreto endurecido).

No contexto, Figueiredo ressalvou ser imperativo o despertar por novas pesquisas ao emprego destes componentes adicionais (fibras), relevando a baixa produtividade acadêmica apontada na decorrida década, bem como o trato da mistura sem o devido respaldo técnico em aplicações nacionais, principalmente nas obras de pavimentação (principal emprego do concreto reforçado com fibras no País), assinalando, porém, avanços quando da publicação do novo Fib Model Code for Concrete Structures (2010), documento inclusive tomado como diretriz pela ABECE (Associação Brasileira de Engenharia e Consultoria Estrutural), além de apontar progressos comprovados em estudos condizentes ao comportamento do composto (possibilidade de equilíbrio a maiores esforços quando do uso das fibras), melhorias sobre o seu controle e alternativas para tal (critérios de ensaios e comparativos quanto aos resultados), avaliações também acordadas ao código citado, fundamentando-se em ensaios e resultados recentemente determinados e registrados (Experts for Specialised Construction and Concrete Systems – EFNARC, ASTM C1550 – 2005, ensaio Barcelona – UNE 83515 – 2010) e sua variante simplificada à determinação da tenacidade nos compósitos, bem como ponderações à absorção de energia). Ele também enalteceu as dificuldades que permeiam estes avanços, citando a escassez de laboratórios, os custos de pesquisa elevados e a confiabilidade sobre a gama dos resultados ponderados.

Por fim, delineou desafios enfocados à parametrização do compósito (por exemplo, na estimativa do quantitativo de fibras a se empregar na mistura a partir de correlações quanto às aberturas permitidas nas fissuras ou ainda, a busca pela relação entre o módulo de elasticidade do material composto e sua resistência a compressão), apoiando-se, no contexto, em

II SIMES 2015: DESTAQUES

informações inclusas na normativa espanhola EHE, no Eurocode e mesmo sobre evolutivos acadêmicos nacionais, inclusive, concluindo que nas etapas de concepção da solução, deve-se ser validado o comparativo de custos quando do emprego de membranas e a despreocupação pelo controle quanto à fissuração frente à opção pela consideração à projeção do concreto com fibras, devidamente controlado e monitorado quanto à sua integridade e desempenho.

Thomaz Kothe Integrante da ITA e do corpo de engenheiros da multinacional Normet, Thomaz Kothe, aproveitou-se do aprendizado profissional ao longo de seus 13 anos de atuação para explanar orientações e pormenores acerca do bom uso da solução. Em um breve registro inicial, Kothe esboçou a atuação da ITA segundo o lançamento de diretivas acordadas por seus corporativos, para a seguir, traçar algumas das vantagens e contras do método de impermeabilização por membranas não projetadas (sheet membranes), a citar os benefícios econômicos junto às tunelagens sem variação da seção transversal, ou mesmo os riscos envolvidos ao bom desempenho da solução nas juntas / transpasses e nas superfícies irregulares, acenando, ainda, aos cuidados a opção quando então complementada pela projeção do revestimento secundário imediatamente após.

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Em termos históricos, repassou os avanços das últimas quase quatro décadas, período aludido a partir da introdução de resinas aspergidas com potencial condição à inibição e penetração do fluxo líquido, lembrando o ano de 1994 como um marco destas projeções junto aos túneis, fato referido por meio das obras do Queens Midtown Tunnel, em Nova York e, também, das empreitadas no MTR 502 Tunnel e Western Harbour Immersed Tube Tunnel, ambos em Hong Kong, na China, respectivamente aos anos de 1994 e 1996, lembrando ainda, a satisfação igualmente conquistada em

muitas outras investidas subterrâneas a focos diversificados e diferentes exigências às espessuras acabadas.

Durante a palestra, ele falou sobre como a composição do projetado dá-se a partir de polímeros enriquecidos com cimento, lançados como uma argamassa, complementados por sistemas à base de látex ou membranas de base acrílica, então aplicados manualmente ou através de solução robotizada (a qual assegura um desenvolvimento mais regular e melhores rendimentos), solução ideal para superfícies irregulares ou trechos descontínuos, inclusive de aplicabilidade sobre os parafusos de ancoragem previamente arranjados (chumbadores e barras no revestimento primário), para ser lançado o revestimento secundário à base do concreto projetado, não se recomendando, porém, o emprego da membrana aspergida (sprayable membrane) sobre águas infiltradas não controladas (águas correntes), recomendando-se o emprego de solução alternativa à membrana projetada ou mesmo, a combinação destas soluções.

Kothe citou que diante da existência de pontos de infiltração localizados, permite-se que o tratamento se dê a partir da disposição de tiras geotêxteis, sob o revestimento secundário, assistidas ou não por furos de drenagem junto ao meio, as quais induzem o fluxo da água para componentes de captação na base do túnel, opção que pode ou não, circundar todo o perímetro de paredes e o topo da escavação.

Sobre documentações técnicas orientativas ao bom exercício da aplicação, o engenheiro reconhece a escassez de material sugerindo empenho para novas publicações, citando as já atuais UK BTS-ICE da British Tunnelling Society / Intitution of Civil Engineers, igualmente referindo-se ao comprometimento da associação internacional ITA ao mesmo propósito. Kothe também destacou ser inevitável o planejamento para com certificações e treinamentos específicos junto aos fornecedores e prestadores de serviços, referenciando, também as necessidades de padronização de documentos com vista a um check list mais eficiente, com o apontamento de testes à aceitação e análise dos materiais e procedimentos (ASTM e EN-ISO), aludindo, inclusive exigências à qualidade quanto os informes e detalhes nos projetos.

A apresentação de estudos de casos recentes no Alaska (Couer Operations Kensington Black Powder Cavern), Inglaterra (estação Farringdon – Crossrail de Londres) e Hong Kong demonstraram o bom desempenho das novas tecnologias tal como o TAMcrete SSL (Single Shell Lining), sistema com ganhos acelerados da resistência, o qual permite ser empregado em condições de substrato úmido e irregulares, além de propiciar a conservação das suas características originais mesmo às altas temperaturas (exposição ao fogo).

O primeiro dia de palestras foi concluído com a mesa-redonda que abordou a temática “Ações Preventivas” e a ação moderadora a cargo do engenheiro Werner Bilfinger, que na oportunidade promoveu um debate por autoridades pertinentes, lideranças e engenheiros, também introduzidos por meio de breves apresentações técnicas. A mesa foi composta pelos profissionais o engenheiro do metrô de São Paulo, Argimiro Alvarez Ferreira; o engenheiro da empresa Penetron, Cláudio Neves Ourives; o engenheiro da empresa Odebrecht, Elias Alves de Souza Neto; o engenheiro da empresa Queiróz Galvão; Francisco de Assis Serafim Junior; o enge10 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

nheiro da empresa Odebrecht, Júlio Cláudio di Dio Pierre; o engenheiro da empresa Basf, Maurício Luiz Grochoski Garcia o engenheiro da empresa CJC, Pedro Teodoro França.

SEGUNDO DIA Eloi Ângelo Palma Neto O segundo dia do encontro foi principiado pelo engenheiro do DNIT (Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes) e professor, Eloi Ângelo Palma Neto, expondo as práticas de impermeabilização e drenagem em túneis da malha rodoviária federal brasileira no período anterior e posterior ao PNV (Plano Nacional de Viação), conforme a Lei 5.917 de 10 de setembro de 1973, contemplando, inclusive recentes empreitadas e perspectivas ao futuro da engenharia tuneladora nacional.

A partir de breve histórico, observou do passado o excesso de conservadorismo para com a construção de longas vias trafegáveis em detrimento à possibilidade das escavações subterrâneas, episódio então superado quando da construção da Ferrovia do Aço, na década de 1970, obra totalizada em 72,6 quilômetros de túneis (101 túneis) intercalados às vias superficiais ao longo de toda a extensão ferroviária, incluindo-se o maior túnel ferroviário da América do Sul, o Tunelão, com seus 8.645 metros de comprimento. O desafio, motivador a um novo cenário da engenharia nacional de transportes, veio aportar possibilidades a novos contatos internacionais, à busca por publicações e tecnologias, além de novas opções à cultura técnica brasileira.

Conforme o engenheiro, o período precursor à criação do PNV fez concentrar as obras de túneis na malha rodoviária federal dos Estados de São Paulo e Rio de Janeiro, sendo que após ser instaurado o plano, os avanços também puderam ser distinguidos em outras regiões do País, vencendo dificuldades outrora apontadas em relação às restrições de ordem ambiental, de operação e também, relativas às ocupações de áreas. Ele assinalou também a criação do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes, autarquia federal criada pela lei 10.233, no ano de 2001, e a criação da ANTT (Agência Nacional de Transportes Terrestres) como aporte fundamental para o incremento de novas adentradas subterrâneas na malha rodoviária federal ao longo de todo o País, evento assim ilustrado por meio do túnel do Morro Alto (BR-101 – RS), túnel do Morro Agudo (BR-101 – SC), e o túnel do Morro do Formigão (BR-101 – SC), obras respectivamente concluídas entre os anos de 2010 a 2015, traçando a cada estudo, pormenores construtivos acerca dos sistema de impermeabilização, ventilação, iluminação, combate a incêndio, condições geotécnicas e as dificuldades no decorrer das implantações.

Foram abordadas algumas significativas obras atuais no âmbito rodoviário federal nos Estados de São Paulo, Rio de Janeiro, Minas Gerias e Santa Catarina, com entrega prevista ao biênio 2016-2017. Nestas, tendo por foco a condição “Túnel Seco”, são empregadas distintas soluções a citar fitas drenantes associadas à argamassa especial, devidamente complementada pela injeção de resinas (túneis Piracicaba, Prainha e Antônio Dias na rodovia BR-381, em Minas Gerais), placas onduladas de polipropileno com material cristalizante e tela soldada para a aplicação do concreto projetado (túnel Piracicaba I e II na rodovia BR-381, em Minas Gerais),

geocomposto drenante (núcleo drenante de polietileno envolvido por geotêxtil nãotecido termofixado de poliéster) e posterior revestimento à base de concreto projetado com aditivo cristalizante (túneis Antônio Dias e Prainha, na rodovia BR-381, em Minas Gerais), geodrenantes mais concreto projetado simples (túneis na duplicação de trecho na Serra do Cafezal, na rodovia BR-116 entre São Paulo e Curitiba), fitas plásticas com argamassa especial (novos túneis na rodovia BR-280, em Santa Catarina), solução de concreto projetado com adição de aditivo cristalizante (túneis na rodovia BR-040, no Rio de Janeiro), finalizando com a citação de futuras empreitadas nos Estados de Santa Catarina, (Morro dos Cavalos, Florianópolis I, II, na rodovia BR-101), de Minas Gerais (túnel Santa Bárbara, na rodovia BR-381), do Rio de Janeiro (túnel Variante de Angra, na rodovia BR-101) e no Espírito Santo (túnel Venda Nova, na BR-262) além de outras investidas nos Estados de São Paulo e Rio Grande do Sul. Por mensagem final, o engenheiro atentou à necessidade para com investigações hidrogeológicas (análise de águas subterrâneas quanto à sua movimentação, volume, qualidade e distribuição) atendo-se a sistemas de impermeabilização propensos à não paralisação nas operações do túnel, bem como sujeitos a baixos custos quanto às manutenções futuras, propostas que deverão ser abalizadas sobre normatizações rigorosas e a rica documentação por detalhes e pormenores.

“O principal avanço é a diversificação de soluções para enfrentarmos o problema ‘água’. Podemos tanto aplicar impermeabilizações pontuais, com fitas drenantes complementadas com argamassas polimerizadas, quanto garantir a impermeabilização total de uma galeria, seja com a aplicação de mantas PVC, ou de membranas projetadas. Ou seja, desse rol de possíveis soluções se consegue uma otimização para a aplicação de cada caso concreto”, diz o engenheiro.

Sobre a realização desse simpósio o Palma Neto diz: “Eventos como o II SIMES garantem a difusão do conhecimento das técnicas mais modernas em aplicação do setor, tanto no Brasil como no mundo. Da mesma forma, criam um processo de atualização temporal dos participantes. Quem teve a oportunidade de participar do primeiro SIMES em 2005, e voltar agora em 2015, certamente abstraiu essa evolução tecnológica. Imagino que essa modelagem de eventos, com reprodução quinquenal ou decenal, passará a ser corrente em nosso Comitê de Túneis”, completa.​

Marco Aurélio Peixoto O engenheiro civil da Construtora Andrade Gutierrez S.A., Marco Aurélio Peixoto deu prosseguimento à série de apresentações abordando a aplicação do concreto projetado internamente ao túnel Roque Petrella, então escavado conforme metodologia construtiva NATM (New Austrian Tunnelling Method) à extensão de 285 m, com seções variáveis, tratadas e impermeabilizadas em área aproximada a 14.000 m², no trecho da linha 5 do metrô de São Paulo entre as estações Brookin e Campo Belo. Esta obra foi concluída por meio de escavação em adjacência saprólita (solo residual jovem a partir da decomposição do maciço in situ mantendo, de maneira nítida a estrutura que lhe deu origem), inclusive, no qual o comportamento da rocha é condicionado por sua es11 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

truturação, falhas e alterações, ainda, no caso, sob condições abaixo da linha freática, relevando a importância para com o monitoramento e comportamento do entorno adentrado, otimizando, assim, as tomadas decisivas junto às atividades desenvolvidas e precavendo-se, portanto, quanto a eventuais empecilhos de ordem geotécnica.

Da obra, no que diz respeito ao processo de contenção à percolação das águas externas, Peixoto relembrou a preferência pelo sistema submarino (impermeabilização de paredes, calota e invert) desenvolvido na aplicação de geomembrana previamente afixada ao substrato (sistema impermeabilizante adjunto ao meio externo) e posterior projeção, via mangote e robojet, do concreto nas laterais e topo do túnel, inicialmente em camada de 5 cm para após, concluído o posicionamento de armadura próximo à esta camada, iniciar-se a projeção de parede com espessura prevista em 35 cm (neste lançamento, empregou-se concreto com maior teor de argamassa, acrescida de agregados com diâmetro inferior a 8 mm, então projetado em camadas de pequena espessura e baixa reflexão até a conclusão da estrutura armada (disposição de telas soldadas junto à respectiva superfície externa e interna).

Entre os cuidados citados está o equidistanciamento de trumpts (barras ancoradas no substrato com a finalidade de assegurar a fixação da manta impermeabilizante) e dos dispositivos tipo “aranhas” (elementos que certificam a proximidade entre a tela soldada e a manta de impermeabilização de modo a não criar bolsões de ar no extradorso estrutural); bicos injetores associados às mangueiras, foram também alocados para o preenchimento de vazios entre a manta e o concreto inicialmente projetado, serviços auxiliados por plataformas deslizantes sobre trilhos; no invert, previu-se tratamento por meio do concreto moldado in loco e posterior impermeabilização.

A alternativa denotou redução aos prazos executivos (encurtamento de aproximadamente sete meses sobre o cronograma anteriormente previsto), propiciando, ainda, abatimento em 25% sobre o custo final do revestimento secundário (equivalente a 2% do valor total do túnel), suplantando a concepção inicialmente acatada a partir da projeção do concreto, complementada por processos tradicionais de impermeabilização, a qual implicaria despesas mais elevadas com relação à utilização de fôrmas, ao contínuo uso do sistema de rebaixamento de água, acrescido, ademais, de prazos mais extensivos quanto ao emprego de máquina tuneladora.

Sobre a análise estrutural o engenheiro valorizou atenção para com a boa revisão sobre os projetos, a qual permitiu assegurar nesse empreendimento uma economia material acentuada (cerca de 50% da taxa de aço inicialmente contabilizada), permitindo, ademais, incrementos e melhorias acerca dos detalhes técnicos e construtivos sobre as pranchas outrora encaminhadas ao executivo.

Finalmente, como ensinamentos, o engenheiro apontou que o emprego dos poços de rebaixamento auxiliou no alívio da pressão hidráulica, sem garantir estanqueidade integral junto à rocha considerando falhas presentes no saprólito, havendo a necessidade dos drenos horizontais profundos como recursos complementários à drenagem, concluindo, também que a este mesmo meio foi imperiosa a associação do concreto projetado junto às enfilagens de aço.

II SIMES 2015: DESTAQUES

Lawrence Halls Já o engenheiro da empresa Normet, Lawrence Halls, que tem acompanhado o desenvolvimento e estudos de casos em diversas nacionalidades, abordou em sua palestra técnicas modernas de injeções pré e pós aplicadas junto ao revestimento para controle da percolação de águas subterrâneas, justificando, de imediato, o desenvolvimento contínuo de novas tecnologias a partir da necessidade apontada ao preenchimento de pequenas falhas e vazios em rochas e solos nas quais o emprego das argamassas tipo groutes convencionais 12 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

(à base de cimento) não foi bem-sucedida. A introdução de técnicas injetáveis, bem como o incremento de séries inovadoras de produtos, veio suprir deficiências ao preenchimento de vazios por detrás das camadas de revestimentos internos nos túneis, possibilitou acréscimos sobre a resistência e capacidade de carga na massa de solo devido à penetração do material ligante por entre as partículas constituintes, além de assegurar a eficiência mais elevada à estanqueidade e integridade da rocha ou meio terroso. Nesse cenário, a formação do solo, bem como os vazios ali presentes, são determinantes à

escolha do tratamento injetável (à base de argamassas tipo groutes cimentíceos ou injeções de resinas químicas).

Conforme o engenheiro, as injeções químicas ou soluções do tipo grouts químicos (chemical grouts) são basicamente subdivididas nas categorias: • Componentes simples ou duplos à base de resinas de poliuretano (de baixa viscosidade, semiflexíveis ou mesmo espumas de alta rigidez); • Silicatos híbridos de poliuretano; • Gel acrílico; • Silicato de sódio (waterglass); • Sílica coloidal.

A respeito das pré-injeções (anteriormente ao lançamento do revestimento), Halls citou não ser recomendada a metodologia, entre outros, às situações que demonstram baixa estabilidade (fragmentação) da rocha ou mesmo fragilidade desse meio no perímetro da escavação, próximo a recalques de estruturas enterradas, em situações propícias a impactos ambientais e também, junto às condições críticas decorrentes da movimentação de águas subterrâneas (contaminadas, a altas temperaturas, em presença de gases ou quando em demasia).

Conforme o engenheiro, a classificação à penetração das injeções é condicionada pelo diâmetro máximo da partícula sólida aplicada, a qual não poderá exceder um terço da mínima abertura de fissura no meio.

Lawrence Halls também expôs a instrumentação necessária à aplicação das resinas (bombas e misturadores), concluindo que a injeção é muita parecida ao pré-grauteamento, diferenciando-se quanto à introdução do poliuretano para a formação de invólucro maciço, complementado pela inserção dos microfinos cimentíceos, solução muito adotada em grandes extensões onde se faz necessária a inibição da infiltração líquida promovida a partir do entorno adjacente às escavações, conclusão também ilustrada por registros fotográficos de ação tuneladora na Finlândia.

Stefan Lemke O engenheiro da empresa SIKA Services AG, Stefan Lemke promoveu uma apresentação acerca do Estado da Arte sobre as especificações mundiais às membranas e juntas, lembrando ser a estanqueidade diretamente coligada com a durabilidade do revestimento de concreto, também abalizada sob os pilares da funcionabilidade, durabilidade e economia. Nesta conjunção, nem todas as premissas são passíveis de serem equalizadas ao longo de toda a vida útil do empreendimento (muitos ataques químicos, físicos e biológicos não podem ser antevistos a considerar o desconhecimento quanto ao planejamento e a ocupação futura nas adjacências superficiais, por exemplo) tornando o vislumbre “Túnel Seco” ainda mais desafiador.

Dentre os programas de análises in loco, Lemke citou as aplicações internas nos túneis alpinos (NEAT – New Railway Tunnels through the Swiss Alps), oportunidade na qual foram avaliados o desempenho e mecanismos ao envelhecimento dos sistemas de impermeabilização ao longo dos anos. Paralelamente, o Instituto Alemão de Pesquisas em Rodovias Federais estudou o comportamento de polímeros tipo poliolefinas com vista à apreciação da durabilidade ao relati13 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

vo emprego, investigações igualmente desenvolvidas pelo Centro Austríaco de Pesquisas Poliméricas Leobon (Polymer Competence Centre Leobon), havendo ademais, os desenvolvimentos e conclusões por parte das investigações do IKFM (Instituto de Ciências Aplicadas Muenster) que, em tempo real, acompanhou o comportamento das membranas mediante suas exposições sob severas condições de trabalho nas escavações subterrâneas.

Foram citados estudos internos aos túneis Reussport, Lucene e Allmend, Thun, ambos na Suíça, obras então caracterizadas por sistemas de proteção instalados a mais de 40 anos para a proteção e inibição à entrada de águas externas percoladas. Nestes exemplos as análises das membranas permitiram constatar as suas integridades, a boa flexibilidade mantida, as condições de juntas e dobras, em espessuras de 1,5 mm e 1,2 mm (as passagens de Lucene e Thun, respectivamente), conforme atendimento às prescrições normatizadas do Estado da Arte das aplicações e proteções de túneis das décadas de 1960 e 1970. Amostras destes casos foram estudadas pelo Instituto de Aplicações Materiais da Universidade de Ciências Aplicadas da cidade de Colônia, na Alemanha, conforme ensaios referidos à espessura da manta, tensões materiais e alongamentos, resistência a impactos, dobragem a baixas temperaturas, entre outros. Os resultados além de apontarem à excelente performance das mantas existentes, asseguraram ainda, condições à união destas (por meio de soldas à base de ar quente) junto às novas aplicações, acreditando-se que sua validade poderá ser extrapolada para décadas futuras sem a necessidade de intervenções.

Ainda nos aspectos referentes ao bom desenvolvimento de projetos, o engenheiro recomendou cerca de 100 anos como prazo à vida útil da proteção às infiltrações, indicando o posicionamento da camada impermeabilizante a aproximadamente meia espessura do revestimento, além da secagem do substrato quando da sua aplicação. Conforme predições aprovadas pelo ITA, no ano de 2013, foram também abordados fluxogramas e quadros de recomendações perfazendo a associação dentre os recursos, insumos ante os procedimentos técnicos antevistos aos túneis, ou mesmo nas obras enterradas, de tal sorte a orientar e parametrizar as soluções.

Em termos materiais, foram apontadas determinações atrelando suas composições ao devido emprego, assim como suas integrações junto ao meio ambiente e às variáveis passíveis de degradá-lo. O engenheiro lembrou que o sucesso da impermeabilização deve-se, também, às condições do substrato de aplicação (maiores rugosidades implicam consumo mais elevado do projetado, bem como maiores prazos à conclusão da atividade, além disso, meios saturados podem incorrer ataques hidrolíticos ao concreto, assim como a influência da poluição externa também poderá ser condicionante à metodologia optada à aplicação); dentre as espessuras comumente adotadas na regularização das superfícies naturais, recomenda-se valor próximo a 3 cm, com a adição de agregado de máximo diâmetro em 4 mm, referência esta à textura concluída. O acabamento superficial preparado ao recebimento das membranas projetadas deverá ser bem mais criterioso ante aquele adotado nas membranas previamente fixadas. Lemke ilustrou suas colocações por meio

de estudos de casos nos metrôs de Londres (Crossrail C510, Liverpool Street, Whitechapel), acenando como desafios os tratamentos juntos às aberturas e cruzamentos internos nos túneis, além das práticas e pormenores às respeitantes fixações (por meio de grampos ou adesivos), concluindo sua apresentação por estudos de casos de shafts, coberturas e situações sujeitas às altas pressões.

Hugo Cássio Rocha Do histórico da impermeabilização no metrô de São Paulo, o engenheiro Hugo Cássio Rocha, profissional da empresa, expôs ações iniciadas na década de 1970, então incrementadas por novas tecnologias ao mesmo objetivo nos anos seguintes.

Por histórico global, contemplou-se o evolutivo a partir de sistemas impermeabilizantes presentes ao mercado, com respeito aos anos 1960, então baseados em membranas à base de mastique asfáltico e isolantes com fibra de vidro reforçada, para anos após, década de 1970, serem implementadas técnicas à base de membranas flexíveis (geotêxteis nãotecidos de polipropileno e polímeros de material selante), época coincidente ao início da construção da linha azul do metrô de São Paulo. Os anos 1980, foram marcados pelo emprego do método construtivo NATM no metrô de Washington, nos Estados Unidos, década identicamente registrada quando da aplicação de membranas impermeabilizantes flexíveis nas estruturas subterrâneas e consequente redução de custos operacionais e de manutenção.

Em se tratando da linha azul paulistana, conforme o método construtivo tipo couraça, aos trechos subterrâneos eram registrados tratamentos de juntas e vedação à base de chumbo rebatido como elementos impermeabilizantes (às construções concebidas para anéis de ferro fundido) ou ainda, um complemento à solução por meio de impermeabilização suplementar, às construções concebidas em anéis de concreto, conforme acervo documental da empresa. Nos encaminhamentos à vala aberta a céu aberto, a opção pelas camadas de manta asfáltica implicaram custos elevados quanto à execução, baixa durabilidade, além de empecilhos para a manutenção. Na década de 1970, geomembranas de PVC soldadas a quente e o emprego de concretos menos permeáveis, já eram consideradas ao emprego nas obras do Metrô de São Paulo, bem como o uso de feltros betuminosos de vedação (com previsão à substituição, inclusive, por laminados plásticos) visando a inibição da percolação junto à face externa da obra.

A construção da linha vermelha, na década de 1980, permitiu o emprego de concretos de baixa permeabilidade, com tratamentos pontuais sobre as infiltrações localizadas, para nos anos de 1990, serem trabalhados os concretos e argamassas aditivadas à mesma finalidade, buscando-se, igualmente, tratamento pontual às impregnações comprovadas, além da utilização de argamassas poliméricas em adentradas tipo NATM. Nesta década, no trecho metroviário entre as estações Ana Rosa e Vila Madalena, foram identificadas infiltrações junto às fissuras (por retração térmica), nas juntas de concretagem e em nichos localizados, fato responsável por umidade interna às instalações, implicando riscos potenciais à funcionabilidade dos equipamentos, bem como à estética das estações.

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Os anos 2000 efetivaram o emprego das geomembranas nas linhas verde e amarela do metrô de São Paulo, consagrando as opções tipo sistema “guarda-chuva” (impermeabilização total de paredes e calota) e sistema tipo “submarino” (impermeabilização total de paredes, calota e invert), devidamente alocadas junto aos revestimentos primário e secundário, geotêxteis e dispositivos drenantes quando assim requerido. O engenheiro apresentou elementos de fixação, bem como dispositivos de ancoragem relativos às geomembranas, ilustrando as ações por meio de estudos de caso em túneis, poços e áreas de ventilação e nas saídas de emergência das estações Vila Mariana, Alto do Ipiranga, Vila Prudente, Higienópolis, J. Euzébio, Oscar Freire, Faria Lima e Luz entre os anos de 2005 e 2006, além de ressalvar detalhes construtivos ora às boas técnicas para com o manuseio das geomembranas, ora para com o uso equivocado do material.

Quanto aos registros documentais e controle de qualidade, Rocha fez menção aos procedimentos orientados ao corpo fiscal das obras, exemplificando a análise por meio de procedimentos referidos à linha 5 do metrô de São Paulo, citando critérios definidores pela opção de estanqueidade de acordo à permeabilidade do maciço de entorno e ao grau de agressividade da água e do solo junto ao concreto, complementando suas ponderações por meio de quadros com indicação às possíveis combinações dos sistemas impermeabilizantes permitidos, avaliando a projeção do concreto sobre geomembrana previamente fixada em obra do túnel Roque Petrella.

Por fim, o engenheiro apontou a necessidade pela adequação das normativas brasileiras sobre as atividades de impermeabilização das grandes obras subterrâneas, bem como o empenho para com pesquisas e estudos à maior durabilidade das geomembranas nas condições proporcionadas nas regiões de climas tropicais.

Yuichi Mikami O engenheiro da empresa japonesa Chemical Grout Company, Yuichi Mikami, profissional com experiência em soluções técnicas de proteções contra infiltrações e aplicações de injeções químicas ao mesmo propósito em estruturas de grande porte (barragem Miyagase, barragem Tsuruta-Kyushu, túnel Jiyoshi, usina nuclear de Fukushima Daiichi, tratamento de solo Shikoku Power, entre outros) concluiu o ciclo de palestras com abordagem às tecnologias de impermeabilização em projetos no Japão, relevando estudos de casos referidos à estanqueidade das obras subterrâneas, principiando por comparativo geográfico e demográfico dentre seu país natal e o Brasil, oportunidade na qual relevou as dificuldades naturais da nação oriental – atividade vulcânica, alta concentração populacional nas faixas costeiras e a existência de cadeias montanhosas sobre área equivalente a 70% do território – aludindo, desta forma, a verticalização das construções, adequadas também às condições e aos riscos acarretados pela atividade sísmica.

Conforme Mikami, a Chemical Grout Company oferece vasta gama de serviços e prestações técnicas em atividades de grouteamentos cimentíceos e químicos junto aos túneis, serviços de congelamento dos solos (como condição às recuperações estruturais) ou mesmo eventuais tratamentos sobre construções novas e existentes, atuando para tal em

diversos cenários climatológicos, de relevo e ocupação.

Dentre os exemplos relevou o desempenho promovido na remediação do túnel submarino Seikan, a 240 metros abaixo do nível do mar (construído na década de 1980), entre as cidades de Honsyu e Hokkaido, a partir de injeções por estágios ao longo de todo o eixo longitudinal da obra.

Se tratando de obras subterrâneas de grandes proporções, o engenheiro avaliou o estudo no qual a abertura de poço, com cerca de 165 metros de profundidade abaixo do nível do mar atingiu a cota do topo de quatro túneis paralelos (larguras de 18 metros e alturas internas em 24 metros) referidos ao transporte de GLP (Gás Liquefeito de Petróleo – mistura de gases de hidrocarbonetos orientados ao uso combustível), investida na qual o tratamento de injeções foi baseado em todos os perímetros transversais ovalados dos túneis ao longo de suas extensões, inclusive nas bases niveladas.

Yuichi Mikami também rememorou a atuação do grupo em trecho de tunelagem, com extensão aproximada a 650 metros e largura em 10 metros, sob região serrana japonesa, evento no qual foram promovidas injeções impermeabilizantes à base de cimento de cura rápida, por etapas, na direção longitudinal da estrutura, sujeitas às altas pressões (2,6 MPa) de águas percolantes em relevo cárstico (dissolução química das rochas permitindo o surgimento de grandes vazios, vales, entre outros). Neste caso, as injeções foram comprovadas à vazão de 0,8 litros / minuto / metro, e pressurizadas à taxa de 2,5 a 3 vezes o valor de pressão da vazão externa das águas

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de infiltração. Acerca dos processos executivos relativos às injeções, o engenheiro esquematizou a utilização de obturadores e tubos fixos nos solos de baixa resistência.

Sobre os túneis urbanos ele fez referência às intervenções acerca dos túneis ferroviários em trechos de baixa cobertura por camadas de solo (cerca de 11 metros de recobrimento subterrâneo). Por conclusão à apresentação, o engenheiro relatou as intervenções aplicadas nas paredes enterradas da usina nuclear de Fukushima Daiichi, no ano de 2010, a partir de soluções de congelamento do solo de entorno, criando um anteparo impermeável à saída das águas contaminadas.

O evento foi concluído com uma mesa-redonda sobre as “Ações Corretivas”, tendo por moderador o engenheiro da empresa CPB, Cassio Moura, contando ainda, com a presença e colaboração de profissionais: o engenheiro da empresa VOS, Carlos Venis; o engenheiro da empresa MC-Bauchemie, Emílio Minoru Takagi; o engenheiro da empresa ESTE, João Duarte Guimarães Filho; o engenheiro do Metrô de São Paulo, Nelson Lúcio e o engenheiro da empresa Pires Giovanetti Guardia, Nicolau Giovanetti. O debate foi encerrado por meio de palestras individuais relacionadas ao tema pautado à discussão. “O evento foi um sucesso, tanto pela participação de profissionais da área que se inscreveram, quanto pela presença das empresas que atuam no ramo. Considerando o ano economicamente difícil, o interesse despertado pelo evento ficou acima das expectativas do CBT”, finaliza o engenheiro civil e presidente da comissão organizadora do evento, Fernando Leyser Gonçalves.

NOTAS

Saint-Gobain 350 anos

Divulgação Saint-Gobain

Empresa comemora aniversário inovando nas ações virtuais

Com operações em 66 países e 170 mil funcionários, o Grupo Saint-Gobain, multinacional de origem francesa, celebrou o aniversário de 350 anos com diversas ações virtuais. A exposição #Saint-Gobain350, acessível em cinco idiomas, foi desenvolvida para que os internautas fizessem uma viagem pela história da companhia desde sua criação. Foram disponibilizados cerca de 700 arquivos, entre fotos e vídeos.

O aplicativo #World 350, disponível na App Store e Android Market, foi desenvolvido para a celebração. Nele, os fãs de jogos online puderam visitar um laboratório e elaborar fórmulas químicas para a fabricação de uma nova matéria, usada para salvar a humanidade. As redes sociais da empresa não ficaram de fora, a fanpage também ganhou um aplicativo “Um futuro, muitas razões para acreditar” em que internautas puderam contar seus motivos para o futuro ser ainda melhor.

O Brasil foi um dos quatro países, além de China, Estados Unidos e França, a receber a exposição itinerante “Sensações do Futuro”. A mostra futurística instalada no Parque Ibirapuera, em São Paulo, dispôs de quatro pavilhões (Ver, Ouvir, Colorir e Criar), a fim de que visitantes vivenciassem uma experiência sensorial e tecnológica. A exibição recebeu 500 mil pessoas nas quatro cidades por onde passou: Xangai, Filadélfia, Paris e a capital paulistana. “O objetivo foi destacar a nossa participação no cotidiano das pessoas, com soluções que pro16 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

porcionam conforto, sustentabilidade e tecnologia”, ressalta o presidente da Saint-Gobain para o Brasil, a Argentina e o Chile, Thierry Fournier.

Desde sua criação em 1665, pelo rei Luís XIV, o Grupo Saint­-­ Gobain desenvolve projetos industriais e arquitetônicos. “Nossa trajetória foi marcada por realizações que nos orgulham como o Salão de Espelhos do Palácio de Versalhes, os vidros para a Pirâmide do Louvre, as Óperas de Xangai e Pequim, os estádios ao redor do mundo ou ainda o robô Curiosity no planeta Marte”, comemora Fournier.

Para o executivo, o Brasil representa um marco importante na história da corporação. “É o primeiro país onde a companhia teve operações fora da Europa, há quase 80 anos. Ao longo dessas décadas, investimos no desenvolvimento de atividades, diversificando a atuação na região para acompanhar a crescente urbanização e as grandes necessidades de infraestrutura”, complementa Fournier.

O País está entre os cinco maiores mercados do grupo no mundo com marcas reconhecidas, entre elas: Brasilit, Weber Quartzolit, Telhanorte, Norton e Placo. Hoje, a empresa emprega cerca de 17 mil colaboradores por aqui, possui 53 fábricas, 39 centros de distribuição, 11 mineradoras, 40 lojas e 23 escritórios comerciais.

Em 2016, a multinacional focará nas necessidades dos clientes com produtos e serviços inovadores para os mercados da construção civil e industrial. No primeiro

Por Alba Damasceno

semestre, a multinacional irá inaugurar seu primeiro centro transversal de pesquisa e desenvolvimento do hemisfério Sul, o oitavo no mundo. “A unidade, localizada em Capivari (SP), visará a realização de pesquisas para o de-

senvolvimento ou co-desenvolvimento de soluções que respondam às condições e necessidades locais”, finaliza o presidente da Saint-Gobain para o Brasil, a Argentina e o Chile, Thierry Fournier.

Beira Foz prevê desenvolvimento urbano

O masterplan para a região de Beira Foz, em Foz do Iguaçu (PR), foi desenvolvido pela Arup, empresa multidisciplinar de engenharia e consultoria. O projeto visa a implantação planejada de uma nova área com potencial turístico na região do centro histórico do município. O Beira Foz prevê a renovação urbana das margens dos rios da cidade com objetivo de incentivar o desenvolvimento socioeconômico, sustentável e turístico.

Esse projeto reflete interesses locais, regionais e nacionais e foi estruturado levando em consideração a continuidade das atividades existentes, de maneira a aproveitar uma série de ações já em desenvolvimento e/ou planejadas para a região, e trazer para o mesmo foco diversos atores. Ele estrutura-se por meio de ações independentes, com agentes, prazos e custos diferenciados para sua execução. A proposta de intervenção se articula em quatro eixos estruturantes: justiça e segurança, meio ambiente, turismo e desenvolvimento da ordem social e econômica – que tem por função integrar as ações entre si e orientar estrategicamente sua consecução de modo que cada uma cumpra benefícios em todos os eixos, mesmo que de maneira secundária, fomentando a sinergia entre os diversos agentes e promovendo benefícios mútuos à cidade.

O escopo desenvolvido pela empresa de engenharia e consultoria inclui desenho urbano, estratégias de transporte e mobilidade, consultoria em sustentabilidade, infraestrutura urbana e pré-viabilidade econômica. O masterplan baseia-se nos princípios sustentáveis e na dinamização de atividades turísticas e integração da malha urbana existente.

De acordo com o presidente do Fundo Iguaçu e superintendente de comunicação social da Itaipu Binacional, Gilmar Piolla, o projeto muda a forma como a cidade se relaciona com seus rios. “Trata-se de um conjunto de intervenções urbanísticas e, a longo prazo, uma estratégia de desenvolvimento econômico, turístico, social, de lazer e de preservação. É também um projeto de segurança de fronteira e está sendo articulado pela Prefeitura de Foz do Iguaçu, pois a definição de zoneamento e da estratégia de ocupação do solo depende do Poder Público municipal, e está baseado numa plataforma de investimentos públicos e privados, por meio de operações urbanas consorciadas e de PPPs (Parcerias Pú17 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

Divulgação Arup

Projeto tem como objetivo a implantação de uma nova área com potencial turístico no centro histórico do município

blico-Privadas)”. Já para o diretor-adjunto de planejamento urbano da Arup responsável pelo Beira Foz, Pablo Lazo, a integração entre a área do masterplan e a cidade existente são fundamentais para a promoção de uma cidade sustentável.

A revitalização da Ponte da Amizade e do Marco das Três Fronteiras já está em andamento. Também serão realizados desenhos das PPPs, que precisam ser estudadas em diferentes modelagens para se avaliar o melhor modelo a ser aplicado na cidade. As próximas etapas incluirão a revisão da Lei nº 6.513 de 20 de Dezembro de 1997 – Áreas Especiais e de Locais de Interesses Turístico, que define como o governo entende zonas turísticas estratégicas com o objetivo de desenvolver um modelo mais atrativo ao investimento privado. Além da criação de uma organização gerenciadora do projeto e a definição dos instrumentos de desenvolvimento urbano a serem adotados.

Nessa iniciativa, a participação ativa de agentes municipais, estaduais e federais foi fundamental para a elaboração das diretrizes que deverão subsidiar o Plano Urbanístico, possibilitar a articulação das ações em andamento e revelar de forma precisa os problemas urbanos, indicando soluções possíveis e intrínsecas nos objetivos de governo, garantindo o comprometimento e o esforço conjunto demandados por esse projeto.

PERFIL – CLAUDIO GONÇALVES

ESFORÇO E COMPETÊNCIA QUE COMPÕEM UMA TRAJETÓRIA Com a publicação de livros, artigos e a participação na redação de normas técnicas para o setor, o engenheiro Claudio Gonçalves registra a sua significativa contribuição para a geotecnia nacional

Fotos: Arquivo pessoal

Por Gléssia Veras

O engenheiro civil Claudio Gonçalves

Claudio Gonçalves é graduado em engenharia civil pelo IEEP (Instituto de Ensino de Engenharia Paulista) em 1986, é diretor-­ técnico da empresa SOTEF (Sociedade Técnica de Engenharia e Fundações Ltda.) e tem em sua carreira destaques tanto no meio acadêmico quanto no segmento de estacas pré-fabricadas. Sua trajetória é marcada por grandes contribuições ao setor, e dentre elas está o trabalho como redator da norma da ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) NBR 6.122 – Projeto e Execução de Fundações, em 1996, e membro da comissão de elaboração da NBR 13.208 – Ensaio de Carregamento Dinâmico, em 1994; foi ainda coordenador junto à ABNT da comissão de estudos para elaboração de norma técnica para Estacas Pré-Fabricadas de Concreto, ABNT NBR 16.258/2014 – Estacas Pré-Fabricadas de Concreto – Requisitos; mas é conhecido especialmente pelas obras técnicas que configuram hoje como grandes materiais de apoio para o segmento.

18 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

A carreira na engenharia civil, porém, não foi o seu primeiro vislumbre profissional. “Quando ainda estava no colégio, pretendia ser veterinário, pois desde criança sempre me identifiquei com atividades que estariam relacionadas à criação e/ou manejo de animais. Ocorre que tendo por origem uma família humilde e sem muita posse financeira, associado ao fato de sempre ter estudado em escolas públicas, não tive naquela oportunidade condições de enveredar por tal formação”.

Ele lembra que na época seria um curso demasiadamente oneroso para que sua família custeasse: “Eu já trabalhava como balconista, mas mesmo assim o custeio de uma boa faculdade no curso que eu almejava não seria algo fácil”. Logo depois ele foi para o Exército e lá teve por comandante, um coronel que via nele um grande potencial para a engenharia civil, pois dizia que ele possuía uma capacidade e velocidade de raciocínio lógico, próprias da profissão. Esse coronel passou então a incentivá-lo a considerar essa carreira.

“Coincidentemente, meu pai, embora sem formação escolar aprofundada, tinha por paixão a engenharia civil, estando sempre envolto em atividades nesse sentido. Posteriormente, quando prestei vestibular, decidi me candidatar para engenharia civil e também para veterinária e, para minha surpresa, passei nas duas áreas. Como já esperava, só tive condições de cursar engenharia civil, pois na época tratava-se de um curso relativamente barato se comparado à outra área desejada. Empenhei-me para me formar no exato período estabelecido para o curso (cinco anos), sem dependências ou exames, pois sabia das necessidades familiares no que tange ao custeio do curso e, fico feliz em ter conseguido com louvor, tendo concluído a graduação no final do ano de 1986”.

O engenheiro diz que certamente suas maiores influências para chegar na sua profissão atual foram o antigo comandante militar e principalmente o seu pai, que para ele sempre foi um verdadeiro guerreiro e incentivador da sua formação. “Ambos certamente serviram de pilares para que

Com a mãe e a irmã

Momentos de lazer em sua chácara cuidando das plantas e dos animais

Com as filhas Elisa e Virginia no evento de Colação de Grau em Engenharia Civil da filha Virginia em 2015

Lembrança do Exército

Claudio Gonçalves com os engenheiros George de Paula Bernardes, Luis Fernando de Seixas Neves e engenheiros da empresa MC Bauchemie durante a Publicação do livro “Estacas Pré-Fabricadas de Concreto – Quebras Vibrações e Ruídos” em 2010

eu tivesse conseguido formar-me e souberam enxergar algo que jamais teria sido o meu destino se dependesse exclusivamente de mim”.

TRAJETÓRIA PROFISSIONAL Uma vez formado, o novo engenheiro foi à busca de emprego por meio de classificados de jornal. “Consegui emprego em maio de 1987 em uma empresa de fundações especializada 19 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

Realizando uma palestra durante a publicação do livro em 2010

Na primeira fileira – Claudio com os sócios: os engenheiros Alvorindo Ravagnani Jr., e Eduardo Ravagnani. Na segunda fileira – os engenheiros Carlos Alberto Paccola (ABCIC), Jair de Moraes (JL Engenharia) e Luis Otávio Junqueira Miranda (Jl Engenharia)

Com o engenheiro Egydio Pilotto Neto e operários em uma obra situada em Ubatuba (SP)

SEFE V 2004 1

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1. Com os engenheiros Jorge Bein (PDI), Vitor Mello e Eduardo Pereira Ravagnani (SOTEF) 2. Na companhia do engenheiro da empresa Consultrix, Sigmundo Golombek 3. Com o engenheiro Ferdinando Ruzzante Netto 4. Com o engenheiro Carlos de Souza Pinto

em estacas pré-fabricadas de concreto, no cargo de fiscal de obras. Posteriormente, ainda na mesma empresa, no decorrer dos anos passei a trabalhar como gerente de obras, gerente técnico, diretor de obras, diretor-técnico, diretor-técnico e co20 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

mercial e, por fim, sócio. Nessa empresa permaneci por 21 anos e, no ano de 2008, decidi então dissolver minha sociedade e ingressei, posteriormente no ano de 2009, como sócio, em outra empresa do mesmo segmento, onde permaneço até então”.

SEFE VI 2008 1

sil, em tese e na maioria das vezes, acaba por assumir uma grande responsabilidade sobre o desempenho de um empreendimento de valor financeiro descomunal, por valores irrisórios mediante tamanho compromisso”.

Ele continua dizendo que aqueles que subestimam ou subvalorizam a importância de uma fundação bem projetada e bem executada em um empreendimento, seja ele qual for e, quer seja o empreendedor ou o executor, com certeza irá optar pela sorte e não pela razão e pelo “juízo”. “Ainda nesse aspecto, vale registrar duas frases, sendo a primeira do colega engenheiro Luciano Décourt (SEFE VI – 2008): ‘Na engenharia geotécnica, assim como em qualquer área do conhecimento humano, qualquer que seja o assunto, há muito mais controvérsias do que consenso. Especificamente na engenharia de fundações não há consenso sobre praticamente nada’ e, a segunda do colega engenheiro Milton Golombek (SEFE VI – 2008): ‘A solução de engenharia que não tem por fundamento a experiência, chama-se temeridade e, as façanhas dos temerários devem ser atribuídas mais à sorte do que ao conhecimento’”.

1. Com o engenheiro Urbano Rodriguez Alonso

PRODUÇÃO E NORMAS

Desde a conclusão de sua graduação em 1986, ele sempre atuou no segmento de fundações, com ênfase em estacas pré-fabricadas de concreto. “Nesses 30 anos de formação e de experiência em um segmento específico, já conheci muita gente, já participei de muita coisa e vi de tudo, desde a evolução de inúmeras técnicas e métodos construtivos, até mesmo ao retrocesso de determinados conceitos e práticas da boa engenharia. Não sei dizer quantos metros de estacas já executei em minha vida profissional e nem mesmo de quantos projetos de fundações, dos mais variados tipos, com as mais variadas concepções e nos mais variados locais, já tive oportunidade de executar e acompanhar, mas sei que não foram poucos e, sei que ainda muito outros estão por vir. No entanto, aprendi que obras de engenharia de fundações devem ser acompanhadas rotineiramente no campo, in loco, como sempre fiz, na maioria das vezes, retornando com as roupas impregnadas de lama e/ou graxa, por vezes (inúmeras) não se prestando mais ao uso”.

Claudio Gonçalves diz ainda que não há nada que possa ser mais útil e enriquecedor em termos de aprendizado e evolução profissional neste segmento do que a experiência adquirida no campo. “Estar ali rotineiramente, junto com os equipamentos e com os profissionais que executam essas fundações, orientando e também aprendendo com eles, nos mais variados locais e nas mais variadas condições técnicas e operacionais, reduz muito o tempo necessário para que o profissional desse segmento possa se julgar experiente no que faz, pois muito do que se produz é fruto de traquejo e experiência pessoal. Não podemos aceitar que as fundações sejam encaradas por alguns empreendedores como desperdício financeiro, ou seja, dinheiro enterrado, partindo da premissa que a obra só se inicia uma vez que a fundação esteja concluída. Quem projeta e executa fundações no Bra-

No ano de 2008, algumas empresas de estacas pré-fabricadas de concreto se reuniram na ABEF (Associação Brasileira de Engenharia de Fundações) e decidiram elaborar um manual técnico que visasse a padronização e a apresentação de elementos técnicos de todas as estacas fabricadas pelas diversas empresas desse segmento. Esse manual técnico seria publicado no SEFE VI (6º Seminário de Engenharia de Fundações Especiais e Geotecnia), evento técnico do segmento de engenharia de fundações que ocorreria no final daquele ano.

Paralelamente a esse evento, encontrava-se em andamento, a revisão da norma técnica ABNT NBR 6.122 – Projeto e Execução de Fundações e houve naquela oportunidade a necessidade de participação de profissionais das diversas empresas do segmento de estacas pré-fabricadas para auxiliar tecnicamente na elaboração de critérios normativos que melhor se ajustassem às realidades e necessidades técnicas desse produto.

“Em 2007 eu havia publicado conjuntamente com outros dois colegas um livro intitulado ‘Estacas Pré-Fabricadas de Concreto – Teoria e Prática’ e esse livro tornou-se referência para que os trabalhos normativos futuros, associados a esse produto pudessem ser iniciados. Posteriormente, em 2009, as empresas de estacas pré-fabricadas de concreto, que até então reuniam-se na ABEF (Associação Brasileira de Engenharia de Fundações), decidiram filiar-se à ABCIC (Associação Brasileira da Construção Industrializada de Concreto), uma vez que já havia nessa associação a filiação de outras empresas desse segmento que, entendiam se tratar de um produto industrializado de concreto, sendo mais sensato estarem preponderantemente associados a uma entidade voltada a esse setor. Iniciados os trabalhos nessa associação, formou-se então ali um comitê de estudos técnicos, denominado ‘Comitê de Estacas Pré-Fabricadas de Concreto’, que reúne-se periodicamente e tem caráter exclusivamente técnico, visando o intercâmbio de

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SEFE VII 2012 1

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1. Com o engenheiro Milton Golombek 2. Ao lado do engenheiro Luciano Décourt 3. Junto com os engenheiros George de Paula Bernardes e Luis Fernando de Seixas Neves 4. Com o engenheiro da empresa Interact, Eugenio Pabst Vieira da Cunha 5. Gonçalves e o engenheiro Constantino Angelino Neto 6. Ao lado do professor da Poli-USP (Escola Politécnica da Universidade de São Paulo), Faiçal Massad 7. Com o engenheiro da empresa ZF Solos, Frederico Falconi 8. Na companhia do engenheiro da empresa PDI, Jorge Bein e do engenheiro da empresa Tecnum Construtora, Sussumu Niyama 9. Com os engenheiros Jarbas Milititsky e George de Paula Bernardes 22 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

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10. Ao lado do engenheiro e professor da UFPE (Universidade Federal de Pernambuco), Alexandre Duarte Gusmão 11. Com o engenheiro Antônio Sérgio Damasco Penna 12. Claudio Gonçalves e o engenheiro da empresa MG&A, Mauri Gotlieb 13. Com o engenheiro da empresa Fundações

Penna Rafal, Jack Rafal Chmielewski

informações entre diversas empresas do segmento para aprimoramento de produtos e serviços”.

PUBLICAÇÕES Reconhecido no segmento por sua contribuição com publicações técnicas, Gonçalves fala sobre a sua motivação para produzi-las. “Nenhuma publicação feita por mim (e por meus colegas coautores), tem qualquer finalidade lucrativa, por incrível que pareça, embora elas sejam comercializadas e tenham boa procura”. Ele recorda que a primeira publicação feita foi no ano de 1991, no SEFE II (2º Seminário de Engenharia de Fundações Especiais e Geotecnia), intitulada “Tensões de tração durante a cravação de estacas pré-fabricadas de concreto protendido”, um artigo originado de um grande problema enfrentado por ele em uma obra no litoral sul de São Paulo e que na 23 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

época foi de difícil entendimento e resolução. “Uma vez enfrentado e entendido o problema, este foi solucionado e a obra concluída. Essa experiência, na ocasião, foi inusitada e pouco conhecida, além de bastante comentada por diversos colegas, e foi então que o engenheiro Luciano Décourt, com o qual sempre tive bom relacionamento, incentivou-me a publicar um artigo sobre o assunto e assim foi feito. Creio que esse colega nem saiba ou se lembre mais desse episódio”.

Posteriormente, em 1996, conjuntamente com uma colega de trabalho ele publicou o livro “Ensaio de Carregamento Dinâmico”. Na sequência, com mais três colegas em 2000, publicou o livro “Controle de Fundações Profundas através de Métodos Dinâmicos”; em 2007 lançou com outros dois colegas o livro “Estacas Pré-Fabricadas de Concreto – Teoria e Prática”; em 2010, com os mesmos

EVENTO PÚBLICO PARA A PUBLICAÇÃO DA NBR 16.258 EM 2013 1

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1. Com o engenheiro Luis Fernando de Seixas Neves 2. Na companhia do engenheiro da empresa Viapol, Lucas Firmino Braga

coautores publicou o livro “Estacas Pré-Fabricadas de Concreto – Quebras Vibrações e Ruídos”; em 2012 ainda com os mesmos colegas produziu o livro “Estacas Pré-Fabricadas de Concreto – Teoria e Prática ( Volume II)”; e no mesmo ano fez a atualização e revisão do “Manual Técnico de Estacas Pré-Fabricadas de Concreto”.

“Na verdade, esses trabalhos são desenvolvidos por mera força de vontade e dedicação, pois a cada passagem profissional do dia a dia, busco sempre registrá-la de alguma maneira, nem que seja em pequenos pedaços de papel que logo vão amarrotados para os bolsos, ou em minhas agendas pessoais e, quando então consigo um tempo, transformo aquele monte de rabiscos e elucubrações iniciais em algo mais estruturado, deixando arquivado em algum lugar dentro de uma pasta qualquer de um computador. Quando junto uma série de informações diversas de assuntos distintos, organizo tudo e publico. Sempre acreditei que todas as empresas certamente possuam uma série de situações coti24 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

dianas que, se devidamente registradas, automaticamente se transformam em bancos de dados preciosos que merecem ser divulgados”, diz.

Ele ressalta que nesse aspecto há quem pense o contrário por diversas razões a serem respeitadas, porém ele enfatiza que sempre acreditou que as experiências devem ser divulgadas, sejam elas positivas ou negativas. “Ocorre que a publicação de bons livros técnicos no Brasil parece estar cada vez mais difícil e escassa. Sem entrar no mérito da qualidade técnica do conteúdo, pois que sob esse aspecto existem inúmeros livros de excelente qualidade editorial – impressão, papel, encadernação e apresentação. Parece que sempre se considera o custo como fator preponderante para que um trabalho de boa qualidade seja viabilizado e, quase sempre, ao sobressair esse aspecto, o resultado final não agrada. Se observarmos em outros segmentos, tais como na arquitetura, na medicina e na veterinária, notamos que, além do conteúdo, parece haver exigência e consenso em relação à qualidade gráfica”. Gonçalves ainda completa: “Não obstante a isso, parece haver nesse segmento cada vez mais a tendência de que as informações sejam arquivadas eletronicamente e não mais de forma impressa em formato de livros e manuais técnicos. Basta observarmos os anais dos últimos congressos e notaremos tal tendência. Ainda assim, se observarmos atentamente, verificaremos que em grande parte das obras em execução, os engenheiros civis estão mais preocupados em permanecer no interior de escritórios e/ou containers de obras, controlando uma série de atividades em planilhas de Excel, com ênfase em custos, do que perambular diariamente por toda a obra verificando todas as atividades cotidianas que ali ocorrem, ora orientando, ora aprendendo”.

O engenheiro acrescenta também que sobre esse tema parte-se quase sempre da premissa que ao subcontratar alguma empresa para executar determinada atividade na referida obra, essa empresa deve ser especializada e os serviços executados por ela devem estar bem-feitos e, sob tal contexto, não há necessidade de fiscalizá-la ou acompanhá-la diariamente. “Em tese, isso pode até estar fundamentado, mas não é assim que funciona, até mesmo porque, com tal linha de raciocínio, promove-se a falta de aprendizado e de aquisição de experiência desses profissionais. Ler um livro ou um manual técnico parece ser tarefa cada vez mais escassa e, a ‘famosa’ falta de tempo se transforma em um padrão de justificativa. Parece ser assim que caminha a engenharia civil no País, com exceções obviamente. Os futuros colegas engenheiros que naturalmente nos substituirão, se não tiverem bons referenciais para iniciarem suas carreiras, com certeza terão uma série de dificuldades, que só criarão entraves à evolução deste segmento de engenharia civil. Para mim trata-se de um raciocínio simples e lógico e, diga-se de passagem, desprovido de qualquer vaidade pessoal e egoísmo”.

EVOLUÇÃO DAS ESTACAS PRÉ-FABRICADAS DE CONCRETO Em 1978 houve a revisão da antiga NB-1 (Projeto e Execução

de Obras de Concreto Armado – Procedimento) que passou a denominar-se posteriormente NBR 6.118 (Projeto e Execução de Obras de Concreto Armado – Procedimento).

“Nessa época, já se produzia com razoável tecnologia, concretos com resistência superior a 20 MPa, mas por razões meramente comerciais, as seções transversais das estacas passaram a ser reduzidas, proporcionando-lhes tensões de carregamento bastante superiores àquelas convencionalmente adotadas até então. Seções circulares foram inscritas no interior de seções quadradas, mantendo-se a carga admissível estrutural e, posteriormente, seções hexagonais foram inscritas às seções circulares, mantendo-se também a mesma carga admissível estrutural daquela adotada para a estaca padrão inicial, ou seja, de seção quadrada.

Obviamente que em paralelo a todo esse ‘arrojo industrial’ embasado mais pelo aspecto comercial que pelo aspecto técnico, houve significativo avanço tecnológico em relação à produção de concretos com características mais aprimoradas, além de avanço significativo quanto ao controle da capacidade de carga das estacas cravadas, quer seja pela introdução do repique elástico, quer seja pelo Ensaio de Carregamento Dinâmico”. Ele diz que visando coibir tal linha de conduta, no ano de 1986, a ABNT NBR 6.122/1986 (Projeto e Execução de Fundações) passou a restringir a resistência característica do concreto (fck) em 25 MPa, para efeito de dimensionamento das estacas pré-fabricadas de concreto armado ou protendido, no que tange ao aspecto relativo ao elemento estrutural e não geotécnico. Posteriormente, em 1996, a revisão da ABNT NBR 6.122 (Projeto e Execução de Fundações) passou a restringir a resistência característica do concreto (fck) em 35 MPa, e atualmente, a ABNT NBR 6.122/2010 (Projeto e Execução de Fundações) passou a restringir a resistência característica do concreto (fck) em 40 MPa. “Como se nota, após haver decorrido um período considerável, parece que finalmente um produto industrializado de engenharia civil, amplamente utilizado e historicamente testado por todo o território nacional conseguiu sua devida (e justa) normatização junto à ABNT, no que tange aos requisitos técnicos mínimos para sua produção, em conformidade com os padrões de qualidade reconhecidos e aceitos atualmente pelo meio técnico e pelo mercado consumidor, ou seja, no momento em que tal norma se encontra publicada. Obviamente que chegar ao consenso que culmina com a publicação da referida norma técnica não foi tarefa fácil, pois as divergências de pontos de vista sempre surgem, porém a norma técnica é um documento legal e deve ser seguido por todos. Sob esse contexto, houve grande avanço, já que todas as empresas se tornam obrigadas à produção em conformidade com determinadas diretrizes técnicas e tecnológicas pre-estabelecidas e facilmente identificáveis”, afirma.

PERSPECTIVAS PARA O MERCADO BRASILEIRO “Falar de maneira generalizada não parece ser muito sensato, até mesmo porque a minha especialidade é no segmento de estacas pré-fabricadas de concreto, mas uma 25 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

coisa é certa: o Brasil precisa crescer muito em infraestrutura e para isso precisa executar muitas obras ainda. Toda obra necessita de uma fundação que lhe de suporte, independentemente de qual seja, e sobre esse aspecto, não tenho dúvidas que haverá ainda muito por fazer neste segmento da engenharia civil”. Ele complementa dizendo que em relação ao segmento de estacas pré-fabricadas de concreto, sempre haverá um espaço para essa vertente dentro da engenharia civil, pois trata-se de um produto confiável, uma vez que pela sua própria concepção é amplamente testado antes de sua utilização final por parte da edificação.

“O que os engenheiros esperam de qualquer bom produto de engenharia é que atenda as normas técnicas, que apresente segurança e que seja viável comercialmente. Sob esse enfoque, tenho certeza que tecnicamente essa solução de engenharia possa ser adotada, se houver bom senso, ela sempre será preferida. Fala-se muito sobre problemas advindos de quebras, ruídos ou vibrações provocadas pela adoção desta solução de engenharia, porém pouco ou quase nada se mede para respaldar sob parâmetros de engenharia essas especulações. Em detrimento a isso, pouco ou quase nenhum comentário é ouvido sobre o elevado desperdício de concreto por conta do sobreconsumo que habitualmente ocorre quando se executam estacas do tipo hélice contínua, da imundície que resulta pelo tráfego de caminhões em grande parte das ruas e avenidas próximas às obras quando se remove o solo proveniente da perfuração dessas estacas moldadas in loco, do elevadíssimo ruído causado pelas betoneiras que abastecem diariamente as obras para concretagem dessas estacas moldadas in loco e, porque não dizer, que arrasa com martelete uma estaca maciça moldada in loco é muito mais impactante em termos de barulho do que arrasar uma estaca pré-fabricada, geralmente vazada. Tudo isso parece criar dogmas que merecem ser analisados com a devida atenção e combatidos com paciência e sabedoria”.

Claudio Gonçalves acrescenta que atualmente no Brasil há uma crise muito severa que afeta consideravelmente toda a economia do País. “Em tempos de crise, geralmente os profissionais e as empresas buscam à exaustão promover ajustes em seus produtos e serviços de tal maneira a torná-los competitivos em um mercado recessivo. Nem todos são bem-sucedidos nessa empreitada e, podem até acabar sucumbindo, mas em geral, é sempre nesses momentos que a tão famosa ‘zona de conforto’ que algumas empresas e profissionais se colocam, acaba ficando apertada e, obrigando quem quiser sobreviver a sair rapidamente dela. Muitas empresas acreditaram no desenvolvimento do País da maneira que vinha ocorrendo e investiram muito em equipamentos importados de última geração, em formação de pessoal especializando e profissionais em diversas atividades e, de repente, se viram obrigadas a frear abruptamente todo esse processo, por vezes, até recuando consideravelmente. Sob esse aspecto, sobreviverão aqueles que forem mais criativos e adaptáveis e, com certeza absoluta, os mais experientes e capazes estarão entre eles”, afirma.

PUBLICAÇÃO DA NBR 16.258 EM 2014 1

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1. Da esquerda para direita: a engenheira, Maria Inês (ABNT), a engenheira Iria Doniak (ABCIC) e Claudio Gonçalves 2.Com o engenheiro da empresa Protendit, Eurico Leite Carvalhaes Filho

TRABALHOS EM DESTAQUE E REFERÊNCIAS Dentre os trabalhos que lhe trouxeram maior satisfação o engenheiro civil cita a coleção de livros técnicos “Estacas Pré-Fabricadas de Concreto”, que é um resultado de experiências pessoais, tornando-o atrativo por seu conteúdo e também por sua qualidade gráfica.

Já em relação às suas referências no setor ele diz: “Falar especificamente de algum profissional que tenha se tornado marco referencial ao longo de minha carreira seria, no mínimo, estranho, temerário e, até mesmo injusto, pois face às minhas atividades cotidianas, sempre e obrigatoriamente tive e ainda tenho contato com um grande número de profissionais de qualidade e experiência inquestionáveis e, tenho certeza absoluta que consegui com eles, ao longo dos anos, aprender uma série de coisas que, cada um à sua maneira e no seu tempo, foram conquistando em decorrência de suas experiências pessoais. Assim sendo e, sem especificar, agradeço a todos que de alguma forma e à sua maneira me proporcionaram conhecimento e experiência”.

Sobre as suas perspectivas e sonhos para o futuro ele diz: “Sinto-me feliz apenas em conseguir formar minhas duas filhas, sendo que uma formou-se em engenharia civil em 2015 e a outra, forma-se em 2016 em veterinária. Além disso, quero dedicar-me à minha empresa juntamente com meus sócios, e aos profissionais que nela trabalham”. Gonçalves prossegue dizendo que pessoas mais próximas a ele ouvem com frequência sua gratidão a Deus por tudo que conquistou, assim como a sua consciência de ter conseguido alcançar muito além de seus sonhos e diz: “Posso sinceramente dizer que “estou no lucro” e já me sinto feliz e grato por isso”.

“Creio sinceramente que tenha contribuído bastante para esse segmento de engenharia durante praticamente toda a minha vida profissional, independentemente de eventuais divergências de pontos de vista que pudessem ter ocorrido com outros colegas. Sob esse enfoque, tenho certeza abso26 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

luta que fiz com razoável presteza, ética e dedicação o que me propus a fazer”.

Ele cita que vivemos em uma sociedade, e sendo assim, divergências sempre ocorrem, “principalmente quando se atua no segmento de geotecnia, onde, como já disse o ilustre colega Luciano Décourt, ‘não há consenso sobre praticamente nada’. Dessa forma, há de se pressupor que atuando neste segmento, acaba-se sempre colecionando uma série de amigos e também de desafetos, o que, na prática deve ocorrer em qualquer outra atividade humana”, reflete.

Sobre esse assunto o engenheiro civil continua: “O que precisamos ter em mente não se resume apenas ao aspecto do gostar ou não gostar disso ou daquilo ou até de alguém, mas sim ao aspecto como isso é feito, ou seja, com a devida dose de respeito e, por que não dizer de admiração. Sinto, no entanto, que ainda há uma série de artigos técnicos que podem ser rotineiramente publicados, porém não desejo que haja de minha parte qualquer compromisso formal para isso. Desejo continuar publicando tudo que julgar que posso fazê-lo, porém no meu tempo. Isso é sempre muito bom e ajuda à manutenção do raciocínio lógico. Particularmente, sem considerar o aspecto profissional, vou continuar cuidando das minhas atividades pessoais, da minha família e das pessoas que amo e que me fazem bem quando estão ao meu lado, do meu patrimônio adquirido ao longo da vida, em particular da minha chácara onde crio cães, pássaros e plantas de toda espécie, e assim vou tocando a vida, procurando fazer o que gosto e me dá prazer”.

Ele finaliza afirmando que se sente muito feliz e grato por tudo e que para se viver bem é preciso muito pouco. “Infelizmente há quem não pense assim e viva atrás de um ‘pote de ouro no final do arco-íris’, só não sabe que lá não existe o tal pote de ouro e acaba por desperdiçar toda essa jornada vivendo atrás disso. Finalmente, creio ser interessante deixar registrado uma frase de Winston Churchill: ‘O sucesso nunca é o final, o fracasso não é fatal: é a coragem de continuar que conta’”.

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HISTÓRIA

Obra: Instalações próximas ao Rio Pilões e ao fundo linha de tubulação instalada Local: Parque Estadual da Serra do Mar, Rodovia dos Imigrantes, Cubatão (SP) Data: Sem data Acervo da Fundação Energia e Saneamento

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Obra: Linhas de tubulações que ligam Cágado e Pilões Local: Parque Estadual da Serra do Mar, Rodovia dos Imigrantes, Cubatão (SP) Data: Sem data Acervo da Fundação Energia e Saneamento

FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS • 29

REPORTAGEM

PROJETO EXIGE DIMENSIONAMENTO E EXECUÇÃO DE FUNDAÇÕES DE SILOS DE 40.000 TONELADAS Obra de empresa do Rio Grande do Sul investe 150 milhões de reais na fábrica de biocombustível granulado tipo pellets de madeira

Fotos: Serki Fundações

Por Gléssia Veras

A empresa Serki Fundações trabalhou no dimensionamento e execução das fundações de dois silos em concreto armado para armazenagem de 40.000 toneladas / unidade 30 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

Figura 1 – Perfil representativo do subsolo

Geoforma Engenharia

A empresa Tanac, de Montenegro (RS), investe 150 milhões de reais na fábrica de biocombustível granulado tipo pellets de madeira (produzido a partir de acácia picada, desfibrada, secada, moída e peletizada) no distrito industrial de Rio Grande (RS). A nova unidade entrará em operação ainda no começo de 2016, com produção de 350 mil toneladas/ano de pellets, absorvendo madeira produzida em cerca de 4 mil ha/ano. Serão geradas 40 vagas de trabalho diretas e outras 300 indiretas. Durante a construção, cerca de 500 trabalhadores atuam na obra.

O projeto de pellets de madeira da Tanac é o maior da América Latina e será o primeiro instalado no Rio Grande do Sul, abrindo caminho para o Estado tornar-se um importante exportador do produto para a Europa, onde o incremento de demanda é projetado em torno de 50 milhões de toneladas/ ano até 2020, considerando o programa de substituição de combustíveis fósseis por biomassa na União Europeia.

Essa obra trouxe para a empresa Serki Fundações o desafio do dimensionamento e execução das fundações de dois silos em concreto armado para armazenagem de 40.000 toneladas/unidade, com geometrias assinaladas em 55 m de diâmetro e 25 m de altura. As peculiaridades da obra, associadas às características do subsolo local, distinguem o empreendimento em patamar diferenciado no cenário da engenharia geotécnica nacional.

ASPECTOS GEOTÉCNICOS A investigação do subsolo se deu por meio da realização de ensaios SPT (Standard Penetration Test) e ensaios CPTU (Piezocone) pela empresa Geoforma Engenharia, de Joinville (SC). “Os resultados das sondagens revelaram um perfil subterrâneo de predominância na região, com camada inicial de 6 m de areia medianamente compacta, seguida de camada de 10/11m de espessura de solo granular arenoso de compacidade mediana a muito compacta com índice NSPT (Índice Standard Penetration Test) de 40 até 60 golpes / 30 cm finais. Logo após, camada de areia argilosa medianamente compacta entre os 17 m e 28 m com NSPT de 25 golpes / 30 cm”, explica a engenheira civil da empresa Serki Fundações, Fernanda Stracke.

Ela esclarece que, por meio das análises para o projeto, também foi possível constatar camada de solo coesivo tipo argila cinza, de média consistência, referida sobre índice NSPT de 6 a 7 golpes/30 cm finais até a profundidade de 45 metros, concluindo-se a estratificação em camada de areia muito compacta com índice NSPT igual a 80 golpes/30 cm finais. Nas figuras 1 e 2 é possível verificar dois perfis típicos encontrados de sondagens SPT e ensaios CPT (Cone Penetration Test) no perfil representativo do subsolo.

A partir da caracterização do solo e a definição das dimensões dos silos iniciaram-se os estudos das possibilidades de solução das fundações. “O estudo inicial da empresa Born Sales Engenharia, de Balneário Camboriú (SC), avaliou o comportamento 31 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

Figura 2 – Resultados de ensaios SPT e CPT dos silos A e B Silo A: SP08 e CPTU 03 Silo B: SP03 e CPTU 01

dos recalques para o sistema misto de fundações, no qual o peso das paredes do silo seria transmitido ao subsolo através de um anel de fundação estaqueado e o peso do material estocado se-

O projeto foi feito para a empresa Tanac, de Montenegro (RS), na fábrica de biocombustível granulado tipo pellets de madeira

ria transmitido diretamente ao solo. Para o anel foi adotada uma solução com estacas tipo hélice contínua assentes na camada de areia existente entre 6 m e 17 m. Para esta alternativa, procedeu-se a análise do comportamento do anel estaqueado e pellet armazenado apoiado diretamente no solo”, diz o engenheiro da empresa Born Sales Engenharia, Ricardo Bergan Born.

Outro aspecto importante é que, no projeto dos silos, as principais ações consideradas foram as provenientes dos produtos armazenados que exercem pressões nas paredes verticais e no fundo do silo. “Ocorre que na parede vertical atuam pressões perpendiculares, denominadas pressões horizontais e pressões de atrito do produto com a parede, e no fundo do silo atuam pressões denominadas pressões verticais. A pressão de atrito é distribuída na superfície das paredes e equilibra parte do peso do produto, resultando em esforços de compressão nas paredes. A existência deste atrito faz com que as pressões horizontais que o produto exerce não aumentem indefinidamente com a altura como as pressões hidrostáticas, mas apresentam um crescimento 32 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

que tende exponencialmente a um valor máximo”, diz o engenheiro projetista estrutural, Leandro Lorensi.

Dessa forma, as ações atuantes na estrutura do silo são transmitidas para a fundação e determinadas obedecendo às recomendações da Norma DIN (Deutsches Institut für Normung / Instituto Alemão para Normatização) – 1055, parte 6, que utiliza a Teoria de Janssen para a determinação das pressões estáticas e dinâmicas em silos verticais, sendo separadas em: • Ações Permanentes: peso próprio da estrutura de concreto armado das paredes e viga anel, cobertura metálica e equipamentos mecânicos instalados na cobertura.

• Ações Variáveis: carregamento do produto, cargas induzidas pelo fluxo do produto durante carga e descarga, dilatação térmica e ação do vento.

SILOS As cargas máximas do silo equivalem a 125 tf/m na viga anel e 27 tf/m2 são transmitidos sobre o piso interno devido ao peso do material estocado. De acordo com o estu-

Serki Fundações

Born Sales Engenharia

TMSA – Tecnologia em Movimentação S/A

Figura 5 – Corte esquemático das estacas dos anéis e dos túneis

Born Sales Engenharia

Figura 3 – Resultados das leituras de recalques em diferentes pontos ao longo dos silos

Figura 4 – Recalques totais para 120 meses

do da Born Sales Engenharia, tal análise permitiu avaliar o acréscimo de tensão gerado nas camadas compressíveis (argilas). A primeira camada de argila recebe um acréscimo de tensão de 230 kN/m2, enquanto a camada inferior recebe um acréscimo de tensão da ordem de 175 kN/m2.

Após esta análise, foram verificados o recalque elástico e recalque por adensamento. Os recalques por adensamento da camada argilosa foram os mais expressivos, pois o excesso de poropressão dissipado ao longo do tempo tem como consequência direta grandes deformações.

Para a avaliação da progressão dos recalques foi analisada a estrutura ao longo de nove estágios de tempo a considerar um dia até 120 meses.

Essa solução implica na existência de recalques elevados e, principalmente, recalques diferenciais, o que poderia comprometer a operação do silo. Em uma das simulações realizadas verificou-se que para o tempo de carregamento de 30 dias do silo o recalque total seria da ordem de 35 cm. Já para 120 meses os recalques poderiam ser da ordem de 70 cm.

De acordo com a análise da empresa TMSA (Tecnologia em Movimentação S.A.) – Engenheiros Sérgio Mendes de Oliveira e Antonio Carlos Simões Utsch, os recalques indicados no relatório da Born Sales Engenharia causariam danos na operação dos equipamentos, sujeitos a ajustes 33 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

Figura 6 – Corte A-A’ e corte em planta dos silos

e realinhamentos quando do carregamento dos navios, o que não é admissível.

O engenheiro civil Nelson Aoki, que atuou nesse projeto como consultor de fundações, afirmou na ocasião dos estudos que tais recalques não sendo admissíveis eliminam a realização de análises de riscos. Avaliações dos recalques em diferentes pontos de um perfil longitudinal entre os silos demonstraram a existência de recalques diferenciais entre as bordas dos silos, o que prejudicaria o funcionamento do sistema de transporte dos materiais.

Etapas de desenvolvimento dos silos 34 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

NOVA CONCEPÇÃO DE PROJETO

Serki Fundações

Frente às conclusões do primeiro estudo, uma nova concepção de projeto estrutural e fundações foi definida pelos engenheiros Leandro Lorensi e Brian Holmes da empresa Lorensi Engenharia, de Porto Velho (RO). “As cargas provenientes do material estocado permaneceram sendo transmitidas diretamente ao solo com fundo em seção ‘melita’ (assimilação ao filtro de café) e juntas ao longo das paredes dos túneis e periferia do anel. Tais juntas foram preenchidas com material elástico isolando-se as áreas de fundação rasa daquelas com fundação profunda. Os pisos serão executados 25 cm acima da cota de fundo prevista, tendo-se assim uma compensação para os recalques previstos. Todavia, as

Figura 7 – Carga por atrito lateral 35 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

cargas das paredes do anel e túneis serão transmitidas ao solo através de estacas profundas assentes em profundidades entre 50 m e 55 m”, acrescentam.

“Optou-se então pela utilização de perfis metálicos HP310x125/HP310x110 e HP 250x85,0”, afirma o engenheiro civil e diretor da empresa Serki Fundações, Sergio Kaminski. Nas figuras 5 e 6 é possível ver um corte esquemático das estacas perfis HP310x125/HP310x110 com cargas de até 305 tf e HP 250x85 com cargas de até 208 tf.

Segundo Fernanda Stracke, a capacidade de carga das estacas foi avaliada por meio do método Aoki-Velloso.

“A figura 7 mostra os gráficos da carga por atrito lateral para os perfis de sondagem SP-03 e SP-08, das estacas do anel e túnel. Neles observa-se que a camada inicial de areia compacta até os 16/17 m correspondem a cerca de 60% do atrito lateral total obtido até os 50 m. A camada seguinte de areia medianamente compacta, entre 17 e 28/29 m acrescenta entre 10% e 15% da carga total obtida. E, por fim, a camada final de argila totaliza a carga obtida. A carga de ponta acrescenta cerca de 20% da carga de trabalho, porém foi desconsiderada no estudo”, detalha Stracke.

Já a utilização de estacas metálicas apresentou-se mais vantajosa em relação à de estacas pré-moldadas de concreto devido à possibilidade de utilização de martelos mais leves, maior facilidade no transporte e estocagem, manuseio das peças (logística do canteiro de obras) e me-

Visão interna da construção do silo em evolução

Serki Fundações

Cravação de estacas do tipo perfis metálicos

nor custo devido às distâncias entre a fábrica e o local da obra. Procedeu-se o controle do prumo ao longo de toda cravação, especialmente na execução das emendas dos perfis. As distâncias entre estacas são de 2,44 m no anel e de 3,48 m e 4,75 m nos túneis, desprezando-se o efeito de grupo.

DESAFIOS

Figura 8 – Detalhe das emendas dos perfis 36 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

A cravação dos perfis metálicos foi realizada com martelos hidráulicos de 7 toneladas com alturas de queda entre 50 cm e 90 cm para nega permanente estimada em até 5 mm. “Um dos principais desafios impostos nesse projeto foi a execução das estacas até a cota de ponta prevista, ultrapassando a camada inicial de areia muito compacta e índice de golpes NSPT ≥45 golpes entre os 6 m e 17 m de profundidade. Como alternativa, foram realizados furos de alívio com equipamento de hélice contínua até a profundidade de 21 m sem retirada de material”, especifica Sergio Kaminski.

Serki Fundações

Serki Fundações

Serki Fundações

Serki Fundações

Figura 9 – Execução do preparo da cabeça das estacas e emenda

Figura 10 – Detalhe do preparo da cabeça das estacas

Cada estaca teve entre três e quatro emendas por soldas, conforme consta no detalhe da figura 8. As talas foram provenientes da mesa, da alma dos perfis ou das chapas de 16 mm. O eletrodo utilizado foi o 7018-G com cordão de solda de 8 mm de espessura.

37 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

Figura 11 – Detalhe da proteção da cabeça das estacas

Serki Fundações

Cravação de estacas do tipo perfis metálicos e execução de furos de alívio com equipamento da execução de estacas tipo hélice contínua

O preparo da cabeça das estacas e esperas para incorporação na viga anel e no túnel foi realizado através da solda de chapa metálica dupla na cabeça das estacas, 6 barras de 20 mm e estribo H=30 cm, conforme as figuras 9, 10 e 11. Adotou-se proteção com concreto no topo da estaca na altura de variação do nível d’água.

O controle da cravação foi realizado através de diagramas de cravação, controle das negas instantâneas e até 15 dias após. Os ensaios PDA (Pile Drive Analyse) foram executados em datas diferentes, em intervalos de 24h até 360 horas, estimando o ganho de capacidade de carga ao longo do tempo (efeito “set up”) e aferindo as cargas mobilizadas instantaneamente e após os intervalos.

“Quanto aos resultados dos ensaios PDA observou-se que para a mobilização de maiores cargas haveria necessidade de martelos de maior massa, o que implicaria em colocação de equipamentos de maior porte vindos das cidades de São Paulo e Rio de Janeiro. Com martelos de 7.000 kg mobilizou-se 1,5 vezes a carga de trabalho, considerando-se satisfatórios os resultados. Ao longo do primeiro ano de operação teremos leituras de recalques do anel, aferindo assim o comportamento das fundações”, finaliza o engenheiro civil e diretor da empresa Serki Fundações, Sergio Kaminski.

FICHA TÉCNICA

Serki Fundações

Figura 12 – Controle e monitoramento da execução

Serki Fundações

Figura 13 – Resultados ensaios PDA estacas T52 (Silo B) e A27 (Silo A)

Figura 14 – Diagramas de retirada de nega com energia crescente / Estaca A13 do Silo B e Estaca A35 do Silo A 38 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

Sondagens e investigação do subsolo – Geoforma Engenharia Ltda.

Consultoria de solos – Born Sales Engenharia Eng.° Ricardo Bergan Born Eng.º Luis Fernando P. Sales Projeto de fundações Eng.º Sergio J. Kaminski Eng.ª Fernanda Stracke Eng.° Nelson Aoki Ensaios de controle e monitoramento das estacas – Fundare Engenharia Projeto de concreto armado Eng° Leandro Lorensi Engº Antranig Muradian Engº Brian Holmes Execução das fundações Serki Fundações Ltda.

Execução de concreto armado – EPLAK Engenharia Ltda.

Eng.° Cairu Lampert Projeto mecânico e execução – TMSA Tecnologia em Movimentação S/A Eng.º Antonio Carlos Simões Utsch Eng.° Sérgio Mendes de Oliveira

39 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

OPINIÃO

Nada mais impactante do que um fato concreto para convencer colegas relutantes das vantagens de fazer a gestão de riscos geológicos e geotécnicos na concretização e operação de empreendimentos de grande porte em construção civil e exploração mineral. De fato, a figura 1 mostra a notável redução de fatalidades nas atividades mineiras nos Estados Unidos, da ordem de 80%, entre os anos de 1978 e 2013, decorrentes da aplicação compulsória de novas disposições e portarias governamentais conducentes à necessidade de realizar e de gerir riscos com mais eficácia.

No entanto, poucas pessoas sabem que existe uma disciplina científica, batizada com o estranho nome de “cindínica”, que engloba as ciências dedicadas ao estudo e às formas de prevenção de riscos. Por sua vez, a combinação dos princípios científicos da cindínica com princípios de gestão consagrados resultaram em uma disciplina prática, a gestão de riscos, muito citada, mas também pouco conhecida de fato.

Em princípio, gerir riscos parece simples, pois consiste em aplicar um processo cíclico e convenientemente estruturado, conforme mostra a figura 2. No entanto, sua simplicidade é enganosa. Na verdade, cada campo de aplicação, tipo de atividade, estágio de evolução do empreendimento, modalidade de risco, domínio jurídico, ambiente cultural, departamento da organização etc. exige desdobramentos e detalhamentos de metodologias e procedimentos adequadamente pensados.

Tal advertência pode parecer dispensável, todavia, uma das maiores causas de descrédito das gestões de riscos já introduzidas em algumas organi40 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

Fotos: Arquivo Fernando Olavo Franciss

GESTÃO DE RISCOS GEOLÓGICOS E GEOTÉCNICOS

Figura 1 – Progressiva redução da quantidade anual de fatalidades nas minerações americanas decorrente da aplicação de nova política de riscos em 1977 (Federal Mine Safety and Health Act of 1977)

zações brasileiras, onde foi aplicada apenas para satisfazer uma simples curiosidade ou porque ficou na moda em um dado instante, consistiu justamente na sua aplicação incompleta, amadorística e não sistemática.

Circunstâncias geológicas e geotécnicas desfavoráveis, todavia não antevistas, podem aumentar custos e prazos de construção, bem como, diminuir a rentabilidade, qualidade, funcionalidade e, eventualmente, a ruína de um empreendimento civil ou mineiro. Tal constatação é fácil de compreender, por três razões:  Em primeiro lugar, porque a maioria das atividades humanas envolve riscos de certo modo controláveis, enquanto os riscos intrínsecos ao meio natural não o são. Por exemplo, escavações de túneis metroviários,

construção de barragens, exploração de pedreiras, minerações profundas etc., encerram dificuldades no trato de solos e rochas cuja gênese e evolução fogem do controle humano. Nesses casos, resta somente a opção de saber como conviver e superar suas peculiaridades negativas.  Em segundo lugar, porque a gestão eficiente e eficaz de riscos geológicos e geotécnicos de grandes empreendimentos lida com a necessidade de dimensionar as respostas aos riscos com probabilidades condicionadas de falência baixíssimas (não confundir com fatores de segurança), da ordem de 1/100.000 a 1/1.000.000.  Em terceiro lugar, porque riscos geológicos e geotécnicos podem envolver valores em jogo muito elevados, capazes de atingir, nos casos

de maior gravidade, até mais de 50% dos investimentos programados ou já realizados.

Consequentemente, tal exigência impõe gestões com o concurso responsável de especialistas experientes e bem preparados, sem permitir palpites. Na verdade, ainda são poucos os profissionais do ramo que reconhecem que os coeficientes de segurança tradicionalmente empregados para afiançar a funcionalidade de empreendimentos apoiados, escavados ou constituídos de materiais terrosos e rochosos nem sempre traduzem a realidade, por inúmeros motivos, podendo levar a fracassos lamentáveis.

Recente advertência da OCDE1 (Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico), abaixo resumida, salienta essa urgência:  Não há como deixar de reconhecer que as graves crises financeiras dos últimos dez anos, tanto em escala nacional quanto internacional, resultaram do fracasso das antigas práticas de gestão de risco por: falta de enfoque empresarial, inadaptação à estratégia da organização, não absorção dos gestores de risco pelos níveis gerenciais, incompreensão do verdadeiro papel da gestão do risco na garantia do atendimento das metas estratégicas e, em alguns casos, a falta de comunicação bottom-up (de baixo para cima) da dimensão dos riscos a enfrentar.  Não ficou bem entendido que regulamentos e normas de gestão de riscos não devem coibir negociações ou atividades envolvendo riscos sob pena, caso ocorra, de paralisar o crescimento das empresas. Na verdade, a gestão do risco deve favorecer o seu ajuizamento e, em decorrência, possibilitar seu enfrentamento, com segurança e transparência, sem desestimular opções criativas.  Também não ficou bem entendido que a implantação eficaz de uma gestão de risco corporativo pressupõe uma abordagem empresarial e não Corporate Governance and the Financial Crisis, Key findings and main messages: Effective implementation of risk management, 2010.

1

41 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

Figura 2 – Processo simplificado de um ciclo típico de gestão de riscos

apenas o tratamento de riscos isolados.

Todos os riscos das grandes organizações, sejam de origem administrativa ou operacional, devem ser estruturados de tal forma que possam ser facilmente “agregados” e “desagregados” pelos seus diversos estamentos gerenciais.  A alta administração de grandes organizações nem sempre reviu e reorientou sistematicamente o alinhamento da sua estratégia corporativa para modular excessos de “propensão” ou de “aversão” ao risco em seus negócios, bem como, assegurar a gestão dos seus riscos internos.  Raramente as altas administrações das organizações procuraram garantir que a gestão e a comunicação sobre riscos, tanto na visão de baixo para cima (bottom-up) quanto na de cima para baixo (top-down), não sofressem interferências negativas e reinterpretações tendenciosas dos responsáveis pela avaliação da rentabilidade dos negócios da empresa.  Nem sempre os resultados das avaliações e das gestões do risco foram classificados em função de sua relevância financeira a curto, médio e longo prazo,

além de adequadamente comunicados aos estamentos gerenciais adequados, com transparência e clareza, mas sem desvelar a confidencialidade comercial.  Com raras exceções, os manuais de governança corporativa disponíveis ainda não cobrem processos de gestão de riscos ou, se o cobrem, não o fazem satisfatoriamente. Nesse sentido, a idealização de sistemas de gestão de riscos corporativos com enfoque empresarial abrangente deve ser incentivada.

Mas, como toda mudança de paradigma, a implantação de uma cultura de risco atualizada em grandes empresas ainda vem se processando com muita lentidão apesar do reconhecimento da sua necessidade urgente. De fato, os resultados de recente pesquisa de alto nível sobre incentivos em gestão de risco abrangendo empresas listadas nos países membros da OCDE, mas inCabe aqui registrar o papel pioneiro da empresa VALE que em 2012 decidiu conceber e implantar gradualmente um Sistema Inteligente e Integrado de GRG (Gestão de Riscos Geotécnicos) aplicável às áreas de mineração, ferrovias e portos.

2

Figura 3 – Incidência de comissões especializadas para lidar com o risco nos países da OCDE e também no Brasil

Observação: o texto foi enviado pela autor para a revista em 04 de novembro de 2015.

42 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

“

Arquivo pessoal

Circunstâncias geológicas e geotécnicas desfavoráveis, todavia não antevistas, podem aumentar custos e prazos de construção, bem como, diminuir a rentabilidade, qualidade, funcionalidade

“

cluindo também o Brasil2 revelaram a baixa incidência de comissões especializadas para lidar com o risco, conforme mostra a figura 3.

Embora a pesquisa da OCDE tenha apontado algumas razões do mau uso das técnicas de gestão de risco, as principais razões decorrem da não utilização de métrica única na avaliação do grau do risco, da não integração hierárquica dos riscos e no tratamento incompleto dos riscos residuais.

Cabe agora aos profissionais do setor técnico a tarefa de rever suas metodologias de trabalho e adotar novas normas de conduta e de procedimentos que efetivamente garantam a consolidação segura, rápida e econômica dos empreendimentos indispensáveis à melhoria da qualidade de vida da sociedade brasileira.

Fernando Olavo Franciss formou-se em engenharia civil pela PUC-Rio (Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro) em 1958, licenciou-se em Geologia Aplicada pela Universidade de Grenoble em 1961, onde também fez seu doutorado em 1970 e lecionou em duas oportunidades. Foi professor de graduação e pós-graduação na PUC-Rio, de 1964 a 1981. Sua carreira profissional começou em 1956 como estagiário na Sondotécnica, onde permaneceu até 1991, depois de ocupar cargos de direção, para dedicar-se à prestação de consultoria especializada pela empresa Progeo. Escreveu vários artigos técnicos e quatro livros-texto dos quais o último, Fractured Rock Hydráulics, foi publicado pela Taylor&Francis em 2009. Sua prática profissional sempre o envolveu com questões geológico-geotécnicas em empreendimentos de engenharia civil e, mais recentemente, mineração.

43 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

NOTÍCIA

PRÉ-IC DA POLI INCENTIVA A PESQUISA Programa de inserção social da Escola Politécnica possibilita que alunos de escolas públicas conheçam as diferentes vertentes da engenharia

Fotos: Divulgação / Zé Barreta

Por Alba Damasceno

Da esquerda para a direita: o professor-doutor do Departamento de Engenharia de Transportes, Edvaldo Simões da Fonseca Junior; o professordoutor do Departamento de Engenharia Mecatrônica e de Sistemas Mecânicos, Diolino José dos Santos Filho; os professores-doutores do Departamento de Engenharia de Construção Civil, da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, Mercia Maria Semensato Bottura de Barros e Cheng Liang Yee

Os diferentes cursos da engenharia têm sido empregados pela Poli-USP (Escola Politécnica da Universidade de São Paulo) para aproximar estu44 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

dantes de escolas públicas paulistanas dos cursos nessa área oferecidos pela universidade. Conhecido como Pré-IC (Pré-Iniciação Científica) da Escola Po-

litécnica, o programa é uma iniciativa da Pró-Reitoria de Pesquisa que possibilita que os alunos aprimorem seus conhecimentos, relacionem-se com o

ambiente universitário e complementem sua formação.

O projeto foi criado a partir de uma parceria com a Secretaria da Educação, responsável pela seleção das escolas.

Em 2012, o atual diretor da Poli-USP, José Roberto Castilho Piqueira reuniu quatro docentes que assumiram o desafio: do departamento de Mecatrônica, Diolino José dos Santos Filho; do departamento de Engenharia de Transportes, Edvaldo Simões da Fonseca Junior; e do departamento de Engenharia de Construção Civil, Mercia Semensato Bottura de Barros e Cheng Liang Yee. “Cada docente tinha um projeto individual, mas em 2012 o professor Piqueira solicitou que eles fossem integrados. Ele conseguiu bolsa para 20 alunos. Assim nasceu o Pré-IC”, explica o professor-doutor da Engenharia de Transportes da Poli-USP, Edvaldo Simões da Fonseca Junior.

As turmas possuem cerca de 20 alunos, selecionados a partir do histórico escolar. O programa conta com quatro módulos, com seis semanas de duração. Neles, os discentes aprendem os fundamentos de metodologia científica, as diferentes aplicações da engenharia e, ao final de cada unidade, fazem uma apresentação. “A minha atividade consiste em programar um kit Lego de robótica. Por meio dele, os estudantes conseguem montar um robô e fazer com que ele meça uma distância, calcule uma área e use um sensor para procurar luz. O professor Diolino Santos trabalha com mecatrônica e automação, e o professor Xeng Liang Yee modela um protótipo. Eles desenvolvem uma ferramenta computacional para modelar o projeto em uma impressora a laser”, acrescenta Fonseca Junior.

Já a professora-doutora do Departamento de Engenharia de Construção Civil da Poli-USP, Mercia Semensato Bottura de Barros, pontua que precisou desenvolver um trabalho específico, uma vez que os alunos não têm tanta familiaridade com as disciplinas ligadas à engenharia. “Mostramos a eles que a engeharia civil trabalha para resolver o problema de habitação do ser humano e que, para isso, usamos os materiais a partir de suas características mecânicas. Nós apresentamos esses materiais 45 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

A professora-doutora do Departamento de Engenharia de Construção Civil da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, Mercia Maria Semensato Bottura de Barros, lecionando nas aulas do Pré-IC

e eles exploram dois atributos deles como a capacidade de resistência e o comportamento frente ao som”.

As grandezas matemáticas e físicas

também são expostas durante as aulas. “Normalmente, eles têm muita dificuldade para calcular a área, o volume e relacionar massa. Fazem um

O professor Cheng Liang Yee orientando os alunos do curso

Alunos durante a exposição dos projetos

laboratório focado no conhecimento dos materiais, trabalham a pesquisa bibliográfica e com artigos científicos.

Apesar disso, eles têm esse anseio de conhecer as vertentes da engenharia”, ressalta Mercia Barros.

Os alunos também têm atividades fora da Cidade Universitária, como a visitação a dois museus e a análise crítica de uma atividade cultural como teatro ou cinema. “A ideia é que eles escrevam mais. A cada seis semanas eles também devem ler um livro e fazer uma resenha”, cita a professora.

46 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

LEGADO Para Fonseca Junior, mostrar para os alunos de colégios públicos que é possível ingressar em uma universidade pública é apenas um dos objetivos do programa. “Assim que começamos a lecionar para esses garotos, notamos um buraco na formação. Por isso, trabalhamos para, antes de tudo, transformá-los em pessoas pensantes e questionadoras. Torcemos para que em dez anos essas escolas dobrem seu IDEB (Índice de Desenvolvimento da Educação Básica). A ideia é deixar um lega-

do, fazer com que eles se envolvam em um projeto de pesquisa”.

Apesar das aulas com viés tecnológico, formar engenheiros não é foco do curso, como garante a professora Mercia Barros. “Recebemos alunos que pretendem seguir carreira na filosofia ou medicina. O mais importante é que vislumbrem ir para uma universidade pública, pois esses meninos, muitas vezes, acreditam que não têm capacidade para passar no vestibular. Esse projeto leva a uma transformação tanto do estudante que participa como de sua família que passa a enxergar um futuro diferente para os filhos”.

O professor Fonseca Junior, porém, confessa que anseia para ver o primeiro politécnico oriundo do Pré-IC. “Nós mostramos como o engenheiro atua, mas eles são livres para decidir se preferem cursos totalmente diferentes como medicina ou geografia, por exemplo. Alguns jovens querem fazer mecatrônica. Já temos ex-alunos do Pré-IC na geografia, na biblioteconomia, até na Fatec (Faculdade de Tecnologia de São Paulo), mas quem sabe no próximo ano não recebemos algum deles aqui na Escola Politécnica? Será uma alegria”, comenta esperançoso.

A adaptação para o ambiente universitário é um desafio para os estudantes.

“Aos poucos, vamos identificando as habilidades desses jovens, alguns têm facilidade em programação, outros em modelagem ou matemática. Quando eles chegam ao programa ficam um pouco perdidos, mas logo entram no ritmo. Principalmente porque descobrem que a universidade tem uma gama de coisas para fazer. Eles são talentosos e inteligentes, conseguem realizar todos os desafios propostos”, comemora o professor-doutor da Engenharia de Transportes da Poli-USP, Edvaldo Simões da Fonseca Junior.

A evolução e a mudança na desenvoltura dos alunos após o Pré-IC é notória. “Ao final de cada apresentação, nós percebemos que eles passam a utilizar um linguajar mais científico. Cada um deles também sai da Poli-USP com a missão de adotar quatro ou cinco colegas no colégio em que estudam para replicar o conhecimento que adquiriram. A universidade transforma a vida desses jovens, a vida das famílias deles,

das escolas e da comunidade em que vivem. Nós também almejamos que essas comunidades adotem essas escolas”, afirma Fonseca Junior.

A postura para falar em público também é uma habilidade desenvolvida durante os módulos. “Eles ganham confiança, pois no princípio sempre ficam tímidos.

Porém, com o passar do tempo, eles passam a ser referência nos colégios em que estudam, se tornam agentes transformadores e fazem oficinas para expor o que aprendem no Pré-IC. Ou seja, são alunos muito interessados no aprendizado, que fazem cursos de idiomas nas comunidades onde residem, e estão sempre em busca de alguma atividade”, expõe a professora-doutora do Departamento de Engenharia de Construção Civil da Poli-USP, Mercia Barros.

Em 2013, o diretor da Escola Politécnica conseguiu algumas bolsas de estudo em um cursinho de São Paulo, além do apoio da FDTE (Fundação para o Desenvolvimento Técnológico da Engenharia) que, a partir de 2014, passou a angariar recursos e oferecer uma bolsa de 100 reais, vale-transporte e lanche para os alunos. Hoje, já foram investidos cerca de 50 mil reais por ano, e serão 150 mil ao término de 2015. “Selecionamos os quatro alunos com melhor classificação no ENEM (Exame Nacional do Ensino Médio) para ganhar a bolsa do cursinho, oferecemos auxílio transporte e alimentação para que eles se preparem para o vestibular”, explica o diretor superintendente da Fundação para o Desenvolvimento Técnológico da Engenharia, o engenheiro e politécnico, André Steagall Gertsenchtein.

47 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

Discentes do Pré-IC apresentam seus trabalhos na Escola Politécnica da Universidade de São Paulo

Para Gertsenchtein, a Fundação precisa ter uma função social. “A universidade pública tem que retribuir para a sociedade a ajuda que recebe. O programa é um motivador dentro da Escola Politécnica. Os professores abdicam de sua carreira acadêmica e se dedicam com um conjunto de pessoas. Tenho grande admiração pelo projeto. E o papel da fundação é dar apoio, de modo geral, ao programa que une o lado social e de inclusão.

Disponibilizamos o recurso financeiro, porém o mais importante é a de-

dicação dessa equipe. Os alunos que participam têm potencial e vontade de aprender e não têm condições financeiras e o objetivo é trazê-los para a universidade pública”, ressalta.

Ele ainda diz que os profissionais de engenharia, às vezes, têm um olhar técnico, menos sensíveis do mundo em que vivem. “Projetos como esse contribuem para que os futuros engenheiros consigam entender que devem trabalhar em favor do ser humano e não só do desenvolvimento técnico”, finaliza Gertsenchtein.

NOTÍCIA

OBRAS NO CONTORNO VIÁRIO DE JAÚ MELHORAM TRÁFEGO E SEGURANÇA NA REGIÃO Recuperação das marginais e construção de novos trechos organizou fluxo urbano e rodoviário de veículos Por Tatiana Duarte

A Centrovias, concessionária do grupo Arteris, concluiu no último mês de outubro as obras de melhorias do Contorno Viário de Jaú, cidade a cerca de 300 km de distância da capital paulista. Com a presença do governador Geraldo Alckmin e do secretário estadual de logística e transportes, Antonio Duarte Nogueira Júnior, o trecho da rodovia SP-225, que na região do contorno recebe o nome de Antonio Prado Galvão de Barros, foi entregue após um ano de trabalho na região.

“Em virtude do crescimento da cidade de Jaú às margens da rodovia, o contorno viário demonstrava sinais de saturação, principalmente em horários de pico. Também havia ocorrências de acidentes em pontos críticos, em virtude da grande utilização destas vias pelo tráfego urbano”, diz o engenheiro e coordenador de orçamentos da Arteris, Emerson Granzotti. Coordenador de projetos da Centrovias à época do planejamento das obras, ele explica que estes problemas foram os principais itens que motivaram o empreendimento.

“Começamos os estudos realizando a contagem de veículos por categoria que trafegavam pela rodovia e pelos trechos de marginais já existentes”, conta Granzotti. “Em seguida, uma pesquisa tipo OD (Origem e Destino) nos permitiu identificar que 65% do tráfego que circulava nesse segmento de rodovia eram oriundos do próprio município de Jaú. Ou seja, a rodovia nesse trecho servia como uma via urbana de trânsito rápido daquela cidade”, lembra.

Ao analisar os dados, a equipe entendeu que os motoristas utilizavam a rodovia para o deslocamento urbano por dois motivos principais. Um era a fragmentação das marginais, já que vários trechos não se interligavam e também a situação precária em que a pavimentação se encontrava em vários trechos já existentes, o que em alguns casos inviabilizava totalmente a circulação dos veículos. Ambas as situações obrigavam os condutores a passar pela rodovia.

Com a coleta dessas informações, foram feitos estudos, simula48 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

ções e projetos de engenharia para solucionar os problemas. “A primeira parte do estudo contemplou a geometria viária necessária para viabilizar o tráfego dos veículos pelas marginais, retirando-os assim da rodovia. A solução mais adequada foi a implantação dos trechos de marginais que faltavam, deixando-as contínuas, o que permitiria o tráfego sem a necessidade de acesso à rodovia.

Para aumentar a segurança dos usuários e melhorar a fluidez, as marginais passaram a operar em sentido único, já que antes operavam em sentido duplo. Ao seguir o mesmo curso da rodovia, a marginal opera agora em um sistema binário”, explica Granzotti.

PAVIMENTO Realizada entre os quilômetros 177,4 e 185,5 da SP-225, a obra gerou 350 postos de trabalho e recebeu investimento de 36,7 milhões de reais. A reconstrução do pavimento foi realizada em 162 mil metros quadrados em uma extensão de 13,1 km de vias marginais, além de 13 mil metros quadrados de construção dos novos trechos. “No pavimento, em locais com espessura de revestimento delgada, constatada por poços de inspeção, a reconstrução se mostrou necessária onde o reforço estrutural era superior a 8 cm. Em locais verificados em campo foram também executados reparos profundos, com reconstrução de todas as camadas do pavimento”, conta o superintendente de investimentos das concessionárias estaduais da Arteris, Luiz Marcelo Souza.

Outros trechos exigiram restauração e recapeamento asfáltico. “Para a correção de defeitos superficiais adotou-se a fresagem e recomposição com 6 cm de espessura na porcentagem da área por segmento. Em alguns pontos foi necessário aprofundar a caixa de drenagem ou aplicar uma camada de bloqueio antes da recomposição”, cita Souza. A última etapa foi realizada em toda a extensão trabalhada. “Nos novos trechos e naqueles reconstruídos, o perfil do pavimento contemplava a regularização do subleito. Com 20 cm de sub-base de solo estabilizado granulometricamente, 20 cm de base

Fotos: Divulgação / Centrovias

Obras beneficiam Jaú e outros municípios do centro do Estado

O tráfego estimado no local é de 30 mil veículos por dia 49 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

Barreiras New Jersey com tela aumentaram segurança de pedestres

de brita graduada simples, imprimação impermeabilizante, pintura de ligação, camada de 5,5 cm de concreto betuminoso usinado a quente, pintura de ligação e, por fim, uma nova camada de 5 cm de concreto betuminoso usinado a quente”, explica Souza.

Dispositivos de drenagem foram implantados em 14 mil metros quadrados, sendo que houve recuperação dos existentes e a interligação com os novos. Todo o segmento também recebeu revitalização nas guias e sarjetas.

SEGURANÇA Uma das principais metas da obra, além da organização do tráfego urbano e rodoviário era aumentar a segurança para os usuários da rodovia e os pedestres. Desde a duplicação do contorno viário, realizada pelo DER/SP (Departamento de Estradas de Rodagem de São Paulo), já havia no local barreiras do tipo New Jersey, mas eram baixas e sem tela. Nessa recuperação, a Centrovias aumentou a altura do dispositivo e adicionou telas antiofuscamento. “As barreiras tiveram acréscimo de 1,20 m em sua altura, totalizando 2 m. Esta adequação tem o intuito de evitar que pedestres as transponham e foi imperativa para eliminar atropelamentos neste trecho”, conta Souza.

Largamente já utilizadas nas rodovias brasileiras, as telas antiofuscamento foram instaladas em 16 mil metros quadrados e são feitas em aço expandido, material resistente e rígido, além de serem galvanizadas a fogo, o que aumenta sua resistência às condições impostas pelo tempo.

Para a segurança dos pedestres, além da elevação das barreiras, não foram necessárias muitas outras alterações, pois o local já possuía trechos de passagens em desnível, como passarelas e viadutos. “O novo projeto de sinalização e segurança viária identificou apenas a necessidade de faixas de pedestres em alguns pontos nas marginais, que foram implantadas du50 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

rante a fase de sinalização”, expõe Granzotti.

As melhorias realizadas no Contorno Viário de Jaú já surtiram resultados no aumento da segurança e redução dos acidentes mesmo antes da entrega das obras. Entre janeiro e setembro de 2015 houve queda de 48% na quantidade de acidentes, se comparado ao mesmo período de 2014. As ocorrências caíram de 93 para 48, sem registros de vítimas fatais no local, em comparação a seis no ano anterior. Os dados são do Centro de Controle Operacional da Centrovias, que também registrou 100% de redução de atropelamentos no mesmo período.

MELHORIAS O entorno das vias também recebeu atenção, com a implantação de um muro de contenção com área de 200 m². “A opção definida para o local foi um muro de flexão em ‘L’ com altura variável de 0,80 cm a 2,80 m, executado em concreto armado. Para as fundações adotou-se sapata direta, executada na espessura de 0,70 cm de rachão”, afirma o superintendente de investimentos das concessionárias estaduais da Arteris, Luiz Marcelo Souza. Após a construção de um muro de arrimo localizado na marginal oeste, no quilômetro 181, também foi executado um aterro. “Este trabalho é feito compactando-se o solo em camadas inferiores a 20 cm até atingir o grau de compactação maior ou igual a 95%, devendo-se a média mínima ser de 98% em referência ao ensaio de proctor normal até atingir a cota de terrapleno, com desvio de umidade de 2%”, explica.

Com a conclusão das obras os habitantes do município de Jaú tem como expectativa para os próximos anos a atração de mais empresas para a região, em virtude da maior facilidade e segurança nos deslocamentos, além do efeito imediato que a separação do tráfego pesado e do urbano já trouxe aos usuários.

“Um sistema de transporte sustentável é aquele que permite

Foram abertos 350 postos de trabalho durante a obra

Rolos compactadores de asfalto 51 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

Pavimento foi reconstruído em 162.000 m²

Execução da obra ficou a cargo da empresa Jaupavi 52 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

Terraplenagem para construção dos novos trechos nas marginais

que as pessoas e as sociedades possam satisfazer suas principais necessidades de acesso de uma maneira consistente e compatível com a saúde dos seres humanos e dos ecossistemas”, diz Emerson Granzotti. “Assim sendo, a melhoria da fluidez do tráfego proporciona a diminuição de impactos ambientais consideráveis, pois reduz o número de acidentes e consequentemente mortos e feridos, além de possibilitar

53 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

a economia no consumo de combustível e com isso uma menor emissão de poluentes”.

Na mesma ocasião da entrega das obras do Contorno Viário de Jaú, a Centrovias e o Governo do Estado de São Paulo anunciaram a implantação de sete quilômetros de vias marginais no distrito industrial de Itirapina, também no interior do Estado. A previsão é que o novo empreendimento seja concluído em abril de 2017.

NOTÍCIA

FALHAS EM PROCESSOS DE FUNDAÇÕES DEVEM SER PREVENIDAS EM TODAS AS ETAPAS DA OBRA Projeto cuidadoso, profissionais bem qualificados e insumos de boa qualidade reduzem o risco de manifestações patológicas Por Tatiana Duarte

Desde épocas remotas há notícias de prédios e monumentos que sucumbiram a tantas falhas estruturais que hoje não restam mais do que ruínas. O senso comum tende a pensar que foi apenas ação do tempo, mas a verdade é que os processos adotados na execução das fundações têm a mesma ou maior importância, tanto que ainda hoje, se mal realizados, podem trazer prejuízos como atraso da obra, aumento do custo e acidentes.

Muito se evoluiu no campo da construção civil, mas planejamento e execução cuidadosos nunca deixarão de ser parte fundamental de qualquer empreendimento na área. “É importante repensar a forma de planejamento dos processos construtivos no Brasil.

Vemos exemplos de grandiosas obras, como na China, executadas em poucos meses, enquanto por aqui demoram anos. Contudo, quando uma obra na China é executada em tempo recorde, o projeto dela em geral levou anos para ser planejado e estruturado. Observamos casos no Brasil totalmente contrários, com projeto rápido e obra demorada”, observa o gerente operacional da Nacional Fundações, Jorge Omar Pinto. Segundo ele, vale fazer a reflexão de que um projeto bem-feito 54 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

resulta em trabalho eficaz em menor tempo e evita falhas de execução, correções e adaptações de projetos hidráulicos e elétricos, entre outros.

Manifestações patológicas podem ocorrer antes, durante e após o processo executivo. Por isso, o empreendimento precisa ser monitorado sempre, com a ajuda de profissionais bem qualificados.

“Quanto mais tarde for identificada a incidência de problemas, as ações passam de preventivas para corretivas, resultando na elevação do custo para a readequação do projeto”, diz o engenheiro e gerente de contratos da Nacional Fundações, Gleison Henrique da Silva.

QUALIFICAÇÃO Especializada em fundações do tipo hélice contínua monitorada, a empresa Nacional Fundações coletou dados em trabalhos de engenharia e em levantamentos realizados especialmente na Europa, onde este tipo de fundação é mais comum e concluiu que 25% das patologias em processos de fundações ocorrem durante a execução, devido a falhas humanas. “Elas podem advir do trabalho do operador, engenheiro, topógrafo, mestre de marcação ou operador de máquina PC na hora do

arrasamento, por exemplo”, explica Jorge Omar Pinto. Profissionais ligados ao projeto também precisam de extremo cuidado ou os trabalhadores em campo podem encontrar dificuldade em atender ao que ficou estabelecido.

Situações como uma sondagem que não reflete o real perfil geológico ou resultados criados em escritório sem que tenha sido feita uma visita ao terreno podem acarretar inúmeros problemas durante a execução. “É importantíssimo trabalhar com uma equipe qualificada e experiente que possua profundo conhecimento empírico e técnico, o que irá possibilitar a resolução de possíveis problemas que venham a surgir no canteiro de obras antes que se tenham estragos maiores”, diz. Ele ainda conclui: “É uma irresponsabilidade permitir que um técnico que não tenha experiência suficiente e que conheça o mínimo de uma máquina perfuratriz execute a fundação de um prédio sem qualquer tipo de acompanhamento da empresa”.

Além da formação e experiência, a comunicação entre todos os profissionais e equipes também é fundamental. “A troca de informações entre os autores e os executores do projeto é de vital importância para o sucesso final. A

Fotos: Divulgação / Nacional Fundações

Um projeto bem-feito resulta em trabalho eficaz em menor tempo e evita falhas de execução

falta desse contato pode ser considerada uma das principais falhas”, afirma Silva. Segundo o engenheiro, os problemas ocorrem mais comumente não por desobediência ao projeto, mas sim pela inobservância dos procedimentos previstos na norma NBR 6.122:2010 e no Manual de Procedimentos da ABEF (Associação Brasileira de Empresas de Engenharia de Fundações e Geotecnia).

PROJETO E PLANEJAMENTO Uma das etapas mais importantes da obra, o processo de fundações começa com o projeto geotécnico, que investiga o solo através de ensaios de sondagem do terreno – as mais solicitadas são as do tipo percussão SPT (Standard Penetration Test). Aliada ao estudo do solo se observa a planta de cargas, que deverá ser fornecida pelo calculista da estrutura, além da localização e destino do empreendimento. Nessa 55 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

É preciso trabalhar com uma equipe qualificada e experiente que possua profundo conhecimento técnico para a resolução de possíveis problemas

fase também se faz o estudo para determinar a carga admissível das estacas. “Esse cálculo poderá ser feito com diferentes métodos respeitando as condições geotécnicas de cada região.

Dentre os mais utilizados podemos mencionar o Alonso, Antunes-Cabral, Decourt-Quaresma e o Gotlieb-Penna”, elucida o gerente operacional da Nacional Fundações. Conhecidas as

Além da formação e experiência, a comunicação entre todos os profissionais e equipes também é fundamental

cargas, a próxima etapa é o projeto geométrico que se refere à disposição e quantidade das estacas, diâmetros e localização para cada pilar, respeitando as normas estabelecidas.

“O projeto de fundação em estaca hélice contínua deverá trazer o diâmetro e a profundidade das estacas; cota de arrasamento; detalhes construtivos das ferragens, como comprimento, quantidade, bitolas e também do arrasamento das estacas; vista em planta das estacas com a sua locação e localização, assim como a locação das sondagens e outros dispositivos utilizados para o dimensionamento. E ainda a tabela de cargas aplicadas nas fundações; orientações sobre o processo executivo; observações das responsabilidades e qualidade dos serviços e a respeito dos materiais, como concreto e aço e a tabela com as revisões e versões do projeto para diferenciar a primeira das últimas versões”, detalha Jorge Omar Pinto.

56 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

Definidas as características do projeto, o próximo passo é a mobilização e entrada dos equipamentos. “Mas antes é necessária a vistoria prévia do local de trabalho efetuada por um engenheiro da empresa contratada. Em posse dos documentos relacionados à obra, como projetos, sondagens e outros, ele irá avaliar as condições do local quanto a planificação do terreno e as características dos materiais utilizados para a camada de suporte dos equipamentos, bem como a presença do lençol freático. As vistorias devem ser acompanhadas de uma ficha de análise, que aprove ou não as condições do local”, comenta Gleison Henrique da Silva. Se não houver autorização, são repassadas orientações para os ajustes necessários e agendada uma nova vistoria, já que é de extrema importância que os equipamentos sejam mobilizados e montados apenas depois de aprovação do local.

CONCRETO E ESTACAS Mesmo com todos os cuidados prévios, alguns desvios podem ocorrer durante a execução. Em obras com o sistema de hélice contínua monitorada há boa agilidade e produtividade, mas por se tratar de um processo de execução de estacas moldadas in loco, há dependência do fornecimento de concreto. “O maior responsável pelas manifestações patológicas é o concreto, principal insumo utilizado nas estacas que irão compor a fundação. A massa reúne pelo menos cinco componentes diferentes para gerar o produto final, por isso é importante que eles sejam administrados em doses adequadas, respeitando as normas e os manuais da ABEF”, explica Jorge Omar Pinto.

Quando a resistência mínima exigida por norma não é respeitada ou quando ela existe, mas o conteúdo mínimo exigido de cimento, um dos agregados mais importantes, não é cumprido, podem ocorrer manifestações patológicas como

Atender a normas e padronizações é extremamente importante durante um projeto de fundações

segregação, exsudação ou fervura de estaca (em poço artesiano). “O concreto é um insumo que tem relação direta com a qualidade das estacas e isso precisa ser compreendido por todos os envolvidos no processo. É o tipo de item da obra em que não se deve optar pelo preço e sim pela qualidade. Costumo recomendar aos clientes e colegas de profissão que programem no próprio canteiro de obras um controle de qualidade do concreto para certificar-se de que está tudo certo. Afinal, o que pode gerar um custo agora representa um investimento no futuro, já que as vantagens e benefícios são imensuráveis de acordo com os problemas que uma fundação mal executada pode vir a causar”, alerta o gerente operacional da Nacional Fundações.

Algumas características geológicas e quanto à capacidade portante do solo também podem causar interferência na obra, ainda que tenha sido feita uma correta investigação prévia, de acordo 57 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

com as normas vigentes. “É possível ocorrerem eventuais interferências presentes no solo, como camadas com presença de material rochoso, matacões, fundações antigas, entre outros, que podem alterar as características do elemento estrutural em relação à sua previsão em projeto. Ou também interferências entre as estacas provocadas pelas características do solo, mesmo ao se respeitar as distâncias mínimas de execução orientadas pela norma, alterando as características físicas do elemento, inclusive pelo rebaixamento do topo”, esclarece o engenheiro e gerente de contratos da Nacional Fundações, Gleison Henrique da Silva.

Durante o processo de execução se utiliza um sistema de monitoramento eletrônico do equipamento, que fornece informações em tempo real para o operador do equipamento, mas caso ele não esteja devidamente calibrado e corretamente aferido, os dados serão in-

terpretados de forma equivocada, o que resulta em falhas na execução das estacas. Por isso, uma visão geral do processo ocorre após 24 horas após a execução das estacas, ou durante os procedimentos de abertura dos blocos e arrasamento. “Nessa etapa identificam-se eventuais manifestações patológicas provocadas por características do concreto, falhas de marcação, locação ou ainda a presença de excentricidades acima do limite aceitável. Esses problemas tiveram sua ocorrência durante o processo executivo, mas sua identificação geralmente ocorre após a finalização das estacas, o que os deixa à mercê de uma ação corretiva”, aclara Silva.

Além das manifestações causadas pela excentricidade nas estacas ou provocadas pelas características do terreno, também podem ocorrer outras questões relacionadas aos insumos. “Há problemas relacionados às ferragens que no momento de sua inserção se apresentam amassadas, excêntricas ou fora da cota de arrasamento. Ou que tiveram contato com o concreto contaminado pelo solo, ou seja, misturado, provocado pela inserção da gaiola no furo da estaca, além de fissuras horizontais geralmente localizadas logo após o término da ferragem e que são provocadas na hora do arrasamento”, cita o gerente operacional da Nacional Fundações.

Mesmo com as normas e a tecnologia à disposição, se uma fundação for mal realizada pode sofrer, após algum tempo, com recalques e assentamentos, que se tornam visíveis através de trincas e posteriormente fissuras e rachaduras.

“Na maioria dos casos em que o recalque acontece é necessária uma redistribuição da carga para equilibrar as forças. Se após algum tempo não houver avanço das patologias, se consertam os elementos estruturais através de reforços. Para o caso de avanço dos assentamentos as medidas podem ser o reforço das fundações sem necessidade de desocupar o local, já que se manifestam de forma muito lenta ou, em casos mais graves, é necessária a interdição do edifício”, conclui Jorge Omar Pinto.

ARTIGO

AVALIAÇÃO QUANTITATIVA DE RISCO EM BARRAGENS DO SEMIÁRIDO UTILIZANDO A DISTRIBUIÇÃO DE WEIBULL Francisco Hiago de Siqueira Gomes, Engenharia Civil, UVA (Universidade Estadual Vale do Acaraú) hiago_eng@hotmail.com Fernanda de Almeida Furtado, Engenharia Civil, UVA (Universidade Estadual Vale do Acaraú) fernanda.ecivil@hotmail.com Vanda Tereza Costa Malveira, Engenharia Civil, UVA (Universidade Estadual Vale do Acaraú) tmalveira@hotmail.com

RESUMO O presente trabalho aborda uma metodologia para quantificação do risco em barragens do semiárido cearense, baseada em dados estocásticos. Para quantificação do risco são utilizados conceitos de confiabilidade em associação com a distribuição de probabilidade de Weibull, gerando uma FR (Função de Risco), representativa de um determinado modelo, testada por simulações que buscam abranger todos os cenários pertinentes a distintos períodos críticos. Os valores atribuídos com base em observações ganham subsídio probabilístico permitindo que seja considerado representativo do risco. A metodologia adotada permitiu a validação de resultados das probabilidades obtidas para as barragens do semiárido cearense, utilizando-se como estudos de caso as barragens Premuoca (Uruoca), Forquilha (Forquilha).

Palavras-chave: Quantificação do risco; Confiabilidade; Função de Risco; Distribuição de Weibull.

INTRODUÇÃO O Brasil conta com o SNISB (Sistema Nacional de Informações sobre Segurança de Barragens) introduzido pela Lei de segurança de barragens (BRASIL, 2010). As instituições afetadas compreendem setores de abastecimento, geração de 58 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

energia, fiscalização e segurança e educação. De forma simplificada, o protocolo do SNISB se inicia com inspeções na infraestrutura de barramentos e, finaliza com intervenções para recuperação, quando for o caso. Essas intervenções são definidas em função do risco associado à segurança da estrutura, e a quantificação deste importante fator de decisão tem sido discutida por todas as instituições. Neste contexto, este trabalho aborda uma metodologia de quantificação de risco em barragens em operação.

Segundo a Stamatelatos (2011), uma definição muito comum de risco consiste em representá-lo como um conjunto de três partes: os cenários, as probabilidades e as consequências.

Essas partes, dependentes entre si, configuram a estrutura que servirá de alicerce para conceber um modelo do sistema a ser analisado com a representatividade pertinente. Quando se trata de risco é muito difícil mensurar grandezas, pois corresponde a uma característica intrínseca de determinado sistema e não um parâmetro físico associado ao mesmo.

Pode estar relacionado à incapacidade de os elementos do sistema exercerem suas funções com a eficiência requerida, sendo representativo das incertezas relacionadas ao processo de funcionamento do sistema em questão e às influências e consequências agregadas a essas incertezas.

No âmbito geotécnico, onde há ocorrência de desastres originados por falhas, o risco é utilizado como ferramenta de classificação e advertência para falhas ocorridas em estruturas geotécnicas, originadas por atuação de mecanismos naturais ou artificiais. Assim, quando compreendido o conceito de risco e tudo o que lhe é inerente, é essencial que este seja associado a uma avaliação, chamada AR (Análise de Risco). Caldeira (2008) apresenta uma divisão da análise de risco em qualitativa e quantitativa. No primeiro tipo se usam formas descritivas ou escalas de ordenação numérica para caracterizar a grandeza dos potenciais eventos adversos e suas consequências. Já as análises quantitativas são baseadas em valores probabilísticos.

Segundo Lima (2014), uma vez que as barragens impõem um risco a terceiros e ao meio ambiente é recomendado por Hartford & Baecher (2004) que a análise de risco em relação à segurança das barragens deva ser coerente com as análi-

ses de risco voltadas para outras atividades sociais, e ainda que tais análises devam ser completas, igualitárias, transparentes, justificáveis e consultivas. Para isso, utilizam-se conceitos advindos de estudos da confiabilidade dos materiais com o objetivo de definir uma função de risco associado que possa representar com veracidade a realidade e gerar valores confiáveis para aplicação na AR em barragens.

1 CONFIABILIDADE NA ENGENHARIA

Segundo Sellito apud Mengue e Sellitto (2013), o uso da confiabilidade em manutenção originou-se a partir de análises de falhas em equipamentos eletrônicos de uso militar. O conceito de confiabilidade está associado à operação bem-­ sucedida de um produto ou sistema, ou seja, à ausência de quebras ou falhas no decorrer da operação (FOGLIATTO e RIBEIRO apud CARNAÚBA e SELLITTO, 2013). De forma ampla, está relacionado à capacidade de um produto ou sistema manter-se funcional durante o tempo em que esteja operando, podendo ser considerado complementar ao conceito de risco. A necessidade de inserção desse conceito para manutenção surgiu, no meio industrial, para suprir as incessantes demandas de subsídio confiáveis e resistentes para o desenvolvimento tecnológico.

Quando utilizada na engenharia, a confiabilidade direciona-­ se à aplicação na concepção e implantação dos projetos.

Todo o processo de elaboração do projeto, desde a escolha dos materiais a serem utilizados até o regime de funcionamento, deve considerar e respeitar as condições especificadas para a confiabilidade do sistema, viabilizando sua execução e posterior utilização. Segundo Filho apud Machado e Andrade (2013), a engenharia de confiabilidade garante que um sistema tende a ser confiável quando operado da maneira especificada previamente projetada.

Para que se utilizem as vantagens originadas pela análise de confiabilidade é preciso que se insira em seu conceito a probabilidade, que segundo Freitas e Colosimo apud Simonetti et al.

(2009), é a probabilidade de um item desempenhar satisfatoriamente a função requerida, sob condições de operação estabelecidas, por um período de tempo predeterminado. Quando associados ao risco, os conceitos de confiabilidade tornam-se uma importante ferramenta de quantificação, se subsidiados por expressões advindas de distribuições de probabilidade.

Para a AR convencional, que surgiu como alternativa para estabelecer uma ordem de grandeza, a utilização de ferramentas probabilísticas para quantificação é de grande valia.

Em termos de precisão na representação da realidade, a AR quantitativa, ou quantificada, é mais eficiente, pois, quando se estabelece um valor para o risco, proporciona a complementação do conceito e, consequentemente, possibilita o desenvolvimento de uma avaliação física, matemática e lógica.

2 RISCO EM BARRAGENS Caldeira (2008) destaca benefícios da aplicação das análises quantitativas, tais como: a) a compreensão comum do problema, facilitando a comunicação entre os interessados; b) o enfoque na quantificação da incerteza; c) uma gestão de risco mais adequada, visto que os recursos não serão desperdiçados em pontos que não vão de fato atenuar o risco; 59 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

e d) a identificação maior de interações complexas entre acontecimentos, sistemas e operadores.

Ainda segundo Caldeira (2008), as ARs quantitativas devem ser vistas, não como uma alternativa para a substituição das abordagens e filosofias tradicionais de segurança, mas como uma ferramenta adicional de avaliação da segurança, capaz de melhorar e racionalizar as decisões relativas à sua gestão. O seus métodos permitem analisar, de uma forma sistemática, eventos raros e utilizar toda a informação disponível na avaliação das probabilidades. Salienta-se, contudo, que a revisão por peritos independentemente dos resultados das análises de risco constitui uma parte essencial do processo. O julgamento de engenharia desempenhará um papel importante na estimativa da probabilidade de ruptura de uma barragem, tal como acontece na engenharia tradicional na avaliação da segurança de barragens. De fato, os procedimentos de análise, aparentemente objetivos, requerem algum tipo de julgamento para selecionar os dados de entrada e para interpretar os respectivos resultados.

Trazendo a análise de risco para o universo de barragens, devem ser notadas algumas particularidades acerca do tema.

Stewart (2000) afirma que a taxa de falha das barragens fornece uma visão relativa da robustez e da tolerância que essas estruturas possuem para várias cargas e condições.

Segundo Medeiros apud Menescal (2001), os acidentes com barragens, normalmente, têm suas origens em algum tipo de anormalidade em seu comportamento ou em algum tipo de falha, a qual, se devidamente detectada, poderia ser diagnosticada como um sintoma que poderia resultar em acidente ou, até mesmo, na ruptura da barragem. Erros podem ser atribuídos à falha humana durante as fases preliminares das investigações para o projeto devido a dados e critérios de projeto deficientes, fiscalização defasada, negligência no monitoramento durante o primeiro enchimento/vertimento, erros de interpretação de dados, operação indevida das estruturas hidráulicas, negligência com manutenção das estruturas e/ou equipamentos hidráulicos etc. Tais erros poderiam ter sido evitados se alguns desses pontos fossem devidamente observados.

De acordo com Caldeira (2008), frequências mais elevadas de rupturas por piping através do corpo do aterro ocorreram em barragens com perfis com controle pouco eficiente da percolação, salientando-se as barragens de terra homogêneas (com frequência de ruptura cinco vezes superior ao valor médio apresentado pelo conjunto de todas as barragens).

Considerando a importância da AR para os casos onde se origina piping, a pontuação estabelecida na AR convencional qualitativa, seguindo a metodologia proposta pelo SNISB, deve ser complementada de modo a impedir a abertura de espaços para origem de dualidades e incertezas na interpretação dos resultados. Aqui, inseriram-se os valores de probabilidade do Risco Weibull como parâmetro de adequação para a quantificação do risco, obtendo resultados condizentes com o risco que levam em consideração fatores intrínsecos e extrínsecos à estrutura do barramento. É preciso estabelecer uma FR (Função de Risco), por meio de estudos estocásticos, que demonstrem o comportamento do modelo característico de um sistema real. Para isso, este trabalho propõe uma metodologia que pode ser adotando

o conceito de confiabilidade, originada de distribuições de probabilidade, onde é possível inserir valores aleatoriamente para os parâmetros de entrada e simular o comportamento do modelo através dos resultados obtidos. Neste trabalho utilizam-se expressões da distribuição de Weibull como subsídio para as simulações baseadas na interação de valores de uma variável aleatória em uma FR. Caldeira (2008) ainda salienta que a complexidade analítica não conduz necessariamente a estimativas melhoradas do risco, devendo ter especial cuidado na atribuição de probabilidades que sejam tão reduzidas que se encontrem além do que pode ser tido como atingível.

o desenvolvimento do risco associado ao sistema, podendo ser crescente (para b>1), decrescente (para b<1) ou constante (para b=1). Graficamente, a influência de b no comportamento da função é apresentado na Figura 1.

2.1 DISTRIBUIÇÃO DE WEIBULL A probabilidade de ocorrência de um evento, num determinado intervalo de tempo, admitindo a não ocorrência do acontecimento em análise até o instante considerado é designada por função de perigo (risco). Simplificadamente, pode-se supor que esta função seja constante, crescente ou decrescente com o tempo. Uma das formas de alcançar essa função é através da distribuição de Weibull (CALDEIRA, 2008; SIMONETTI et al., 2009).

A distribuição de Weibull é uma expressão semiempírica muito utilizada em engenharia de manutenção e modela adequadamente uma ampla variedade de situações, em que unidades apresentam funções de risco distintas (LAFRAIA apud CARNAÚBA e SELLITTO, 2013). Foi desenvolvida por Waloddi Weibull (1939) nos estudos sobre resistência mecânica dos aços, sendo apropriada à identificação do tempo inicial de falha, apresentando FR constante estritamente crescente ou estritamente decrescente. Dentre as funções de densidade de probabilidade existentes, a distribuição Weibull é a mais utilizada em estudos de confiabilidade, análise de sobrevivência e em outras áreas devido a sua versatilidade (SIMONETTI et al., 2009).

Fogliatto e Ribeiro apud Mengue e Sellitto (2013) descrevem o modelo de confiabilidade baseado na distribuição de Weibull através das expressões:

Figura 1 – Curva da banheira (Adaptado de Mengue e Sellitto, 2013)

Valores particulares dos parâmetros da distribuição de Weibull, tais como b e q, transformam as expressões originais em expressões de outras distribuições, usualmente, utilizadas para descrever os modos de falhas. As modalidades de tempo transcorrido até a falha e de taxa de falha λ são influenciadas pelo fator de forma β (CARNAÚBA e SELLITTO, 2013). A Tabela 1 expressa a influência do parâmetro de forma no comportamento da função representativa da taxa de falha.

Tabela 1 – Comportamento da taxa de falha em relação ao fator de forma (Adaptado de Lafraia apud Carnaúba e Sellitto, 2013) β

Comportamento da função de taxa de falha

<1

Taxa de falha decrescente com o tempo

=1

Taxa de falha constante com o tempo

>1

Taxa de falha crescente com o tempo

=2

Taxa de falha linearmente crescente

2.2 PROCESSO DE SIMULAÇÃO

Em que: β – Parâmetro de forma; q – Parâmetro de escala; t – tempo até a falha; t0 – tempo isento de falha; f(t) – função densidade probabilidade da distribuição de Weibull; h(t) – função de risco da distribuição de Weibull; R(t) – função de confiabilidade da distribuição de Weibull; F(t) – função densidade acumulada da distribuição de Weibull.

O valor estabelecido para o parâmetro de forma (β) define 60 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

Segundo Garcia et al. (2010), simulação é um instrumento de análise quantitativa utilizado para gerar e analisar alternativas antes de sua implementação. É importante salientar que as simulações não geram previsões que ocorrerão com extrema exatidão e não definirão a melhor solução para determinado problema. A simulação permite visibilizar o comportamento de um determinado sistema real por meio de um modelo simplificado. Sua robustez está diretamente ligada à validação com dados observados e sua pertinência na representatividade do objetivo definido.

De acordo com Andrade apud Garcia et al. (2010), as fases para realização de uma simulação compreendem: a Formulação do Problema; a Coleta de Dados; a Identificação das Variáveis aleatórias que serão simuladas e suas respectivas distribuições de probabilidades; a Formulação do Modelo, com a modelagem das relações

Tabela 2 – Metodologia adotada nas simulações (Autor, 2015) Passo

Descrição

1

Formulação do problema: identificar o objetivo a ser alcançado com a simulação.

2

Coleta de dados: definir dados representativos para o modelo.

3

Identificação das variáveis aleatórias: definir as variáveis que sofram influência das incertezas pertinentes e respectivas distribuições de probabilidade (Uniforme, Triangular, Normal, Beta, Weibull etc.).

4

Formulação do modelo: aplicar modelo computacional representativo do sistema real estudado para diferentes cenários submetidos na simulação.

5

Avaliação do modelo: identificar as falhas e inconsistências no modelo.

6

Realização das simulações: inserir os dados coletados simulando cenários diversos.

Tabela 3 – Características técnicas das barragens selecionadas (Autor, 2015) Barragem

Altura Máxima (m)

Acumulação (hm³)

Extensão pela Crista (m)

Idade (anos)

Forquilha

26,3

51,2

300

94

Premuoca

15,4

5,2

700

34

entre as variáveis do problema; a Avaliação do Modelo e a Realização dos Experimentos de Simulação. A Tabela 2 apresenta os procedimentos a serem adotados em cada fase.

3 ESTUDO DE CASO Para aplicação da metodologia foram selecionados dois casos com materiais e capacidade de reservatórios semelhantes, localizadas nos sistemas hidrográficos das bacias do Rio Acaraú (Barragem Forquilha) e Coreaú

(Barragem Premuoca), região norte do Estado do Ceará, Brasil. As características técnicas das barragens são resumidas na Tabela 3.

Seguindo a metodologia descrita para execução de simulação, as atividades e procedimentos realizados e critérios atribuídos aos parâmetros da distribuição de Weibull são apresentados nas Tabelas 4 e 5.

Considerando que a probabilidade de rotura e as consequências podem variar ao longo da vida útil da estrutura, é possível discretizar o campo de variação das ações em

Figura 2 – Barragem Forquilha (esquerda), vista das falhas na proteção do talude de montante; Barragem Premuoca (direita), vista das deformações no talude de montante (Autor, 2014) 61 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

Tabela 4 – Descrição das atividades realizadas na execução das simulações (Autor, 2015) Passo

Descrição das Atividades

1

Definir um intervalo de valores, baseados em ferramentas probabilísticas e nos conceitos de confiabilidade dos materiais, que permitam representar o risco pertinente a uma barragem.

2

Determinar os intervalos críticos de aparecimento de anomalias com base na legislação brasileira referente à segurança de barragens, considerando esses para a aplicação na simulação (1 a 7 anos / 8 a 50 anos / acima de 50 anos).

3

Seguir o modelo descrito pela distribuição de probabilidade de Weibull para definir as variáveis aleatórias e os intervalos estabelecidos são apresentados na Tabela 5.

4

Realizar simulações com todas as combinações de valores, representando todos os possíveis cenários para as funções consideradas.

5

Analisar a consistência dos resultados e, eventualmente retificar parâmetros para novas simulações.

6

Os resultados obtidos com a pesquisa são apresentadoss a seguir.

Tabela 5 – Valores estabelecidos para as variáveis da distribuição de Weibull (Autor, 2015)

β

0 a 7 anos

8 a 50 anos

Acima de 50 anos

0,25 - 0,50 - 0,75 - 0,90

2

1,2 - 1,4 - 1,6 - 1,8

Período de maior incidência de anomalias. O risco apresenta-­ se decrescente com os anos (β<1).

1-3-5-7

Período onde as anomalias apresentam-se em estado estacionário, com crescimento praticamente linear (β=2).

12 - 17 - 22 - 27 - 32 - 37 - 42 47 - 50

Período onde aparecem sinais de envelhecimento do material. O crescimento do risco acentua-se a cada ano (β>1).

60 - 70 - 80 - 90 Por não apresentar grande variabilidade nos resultados, os intervalos escolhidos para esse período são os maiores.

q

Por ser um dos períodos mais críticos, foram considerados pequenos intervalos para tornar os resultados mais robustos.

Nesse período onde o risco apresenta-se com crescimento constante e em menor intensidade que o período inicial foi possível considerar intervalos maiores para o parâmetro de escala.

t

0,5 - 7,0 (com incremento de 0,5 anos)

8 - 50 anos (com incremento de 1 ano)

55 - 100 (com incremento de 5 anos)

t0

0,25

5

50

intervalos estabelecidos, de modo que, em cada intervalo, se possa admitir a homogeneidade do tipo de resposta da estrutura. A compartimentação a ser adotada deve ter em conta o tipo de análise, a resposta do sistema ao carregamento, as consequências e as medidas de redução de risco. Assim sendo, o critério de homogeneidade na resposta estrutural foi utilizado para estabelecimento dos intervalos de análise.

O primeiro período (até sete anos), que tende a compreender o primeiro enchimento da barragem, é considerado um dos períodos mais críticos. É possível constatar que a probabilidade de ruptura durante a primeira cheia é cerca de dez vezes superior à probabilidade de ruptura durante o restante da vida útil da estrutura. Es62 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

sas rupturas são geralmente atribuídas a erros de projeto ou de construção.

Já o segundo período (de oito a 50 anos) é representativo das anomalias que surgem devido a não aplicação correta do planejamento de manutenção preventiva e das anomalias oriundas de eventos randômicos que atingem a barragem. As probabilidades nesse período podem possuir grande variabilidade justamente devido às incertezas inerentes às consequências dos eventos não previstos que atinjam a estrutura.

O terceiro período (acima de 50 anos) compreende as anomalias originadas do desgaste e/ou deteorização dos materiais devido ao tempo de utilização, a fadiga e falta de manutenção corretiva. Geralmente, o risco cresce conco-

mitantemente a idade da barragem. As probabilidades tendem, porém a apresentar menor variabilidade em relação aos outros dois períodos.

Os três períodos supracitados encaixam-se nas representações das anomalias gerais, bem como abrangem os dois cenários de caráter geotécnico que, segundo Caldeira (2008), mais correntemente geram rupturas em barragens, que são: instabilidade de taludes e erosão interna (piping).

As simulações consistiram na análise dos resultados gerados pelas combinações dos valores dessas variáveis. A partir disso, pode-se estabelecer um intervalo de valores que se integram a análise de risco como parâmetros de risco de acordo com Weibull para a quantificação do risco das barragens Premuoca e Forquilha.

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO Os valores encontrados nas simulações realizadas para os diversos cenários permitiram a elaboração dos gráficos de FDP (Função Densidade Probabilidade) e FDA (Função Densidade Acumulada) apresentados das Figuras 3 a 11 e resumidos nas Tabelas 6, 7 e 8.

As Figuras 3 a 6 apresentam as funções densidade probabilidade e densidade acumulada para b variando de 0,25 a 0,90, para o período de origem de anomalias de zero a sete anos, representativas a situação encontrada na barragem Premuoca. Os resultados são apresentados na Tabela 6.

Os resultados apresentados na Tabela 6 são representativos

Figura 3 – FDP (à esquerda) e FDA (à direita) para β = 0,25 – zero a sete anos (Autor, 2015)

Figura 4 – FDP (à esquerda) e FDA (à direita) para β = 0,50 – zero a sete anos (Autor, 2015)

Figura 5 – FDP (à esquerda) e FDA (à direita) para β = 0,75 – zero a sete anos (Autor, 2015) 63 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

Figura 6 – FDP (à esquerda) e FDA (à direita) para β = 0,90 – zero a sete anos (Autor, 2015)

Tabela 6 – Resultados limites (zero a quatro anos e de quatro a sete anos) / (Autor, 2015) RISCO WEIBULL (%) (0 A 7 ANOS) 0 a 4 anos

4 a 7 anos

FDP

FDA

FDP

FDA

Mínimo

2,31

4,86

Mínimo

0,28

47,18

Máximo

77,58

96,26

Máximo

7,71

99,62

para a barragem Premuoca, que apresentou perda de massa no talude de montante no período crítico de enchimento, mais exatamente no terceiro ano de operação, a simulação demonstra que a probabilidade de ocorrência de anomalia é de 35% a 92%.

A Figura 7 apresenta as funções densidade probabilidade e densidade acumulada para b = 2, para o período de origem de anomalias de oito a 50 anos. Os resultados são apresentados na Tabela 7.

Figura 7 – FDP (à esquerda) e FDA (à direita) para b = 2,00 – oito a 50 anos (Autor, 2015)

Tabela 7 – Resultados limites (oito a 50 anos, com intervalos de cinco anos) / (Autor, 2015) Risco Weibull (%) (8 a 50 anos) 8 A 10 ANOS FDP

11 A 15 ANOS FDA

FDP

16 A 20 ANOS FDA

FDP

FDA

Mínimo

0,24

0,36

Mínimo

0,47

1,43

Mínimo

0,84

4,72

Máximo

5,84

15,94

Máximo

7,12

50,06

Máximo

6,59

79,04

21 A 25 ANOS

26 A 30 ANOS

31 A 35 AOS

FDP

FDA

FDP

FDA

FDP

FDA

Mínimo

1,16

9,73

Mínimo

0,45

17,60

Mínimo

0,08

23,69

Máximo

4,57

93,78

Máximo

3,34

98,70

Máximo

2,82

99,81

36 A 40 ANOS

FDP

41 A 45 ANOS FDA

FDP

46 A 50 ANOS FDA

FDP

FDA

Mínimo

0,01

31,91

Mínimo

0,00

40,45

Mínimo

0,00

48,95

Máximo

2,37

99,98

Máximo

2,04

100,00

Máximo

1,79

100,00

64 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

Figura 8 – FDP (à esquerda) e FDA (à direita) para β = 1,20 – Acima de 50 anos (Autor, 2015)

Figura 9 – FDP (à esquerda) e FDA (à direita) para β = 1,40 – Acima de 50 anos (Autor, 2015)

Figura 10 – FDP (à esquerda) e FDA (à direita) para β = 1,60 – Acima de 50 anos (Autor, 2015)

Figura 11 – FDP (à esquerda) e FDA (à direita) para β = 1,80 – Acima de 50 anos (Autor, 2015) 65 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

Tabela 8 – Resultados limites (50 a 100 anos, com intervalos de 10 anos) / (Autor, 2015) Risco Weibull (%) (50 a 100 anos) 51 a 60 anos

61 a 70 anos

71 a 80 anos

FDP

FDA

FDP

FDA

FDP

FDA

Mínimo

0,20

0,55

Mínimo

0,46

3,90

Mínimo

0,65

9,49

Máximo

1,24

10,99

Máximo

1,25

23,48

Máximo

1,29

35,29

81 a 90 anos

91 a 100 anos

FDP

FDA

FDP

FDA

Mínimo

0,78

16,70

Mínimo

0,72

24,96

Máximo

1,34

45,92

Máximo

1,31

55,22

As simulações apresentam uma escala muito aberta para a determinação da probabilidade, observando um valor máximo de 100% e mínimo de 0,36%.

As Figuras 8 a 11 apresentam as funções densidade probabilidade e densidade acumulada para b variando de 1,20 a 1,80, para o período de origem de anomalias acima de 50 anos, representativas a situação encontrada na barragem Forquilha. Os resultados são apresentados na Tabela 8.

Os resultados apresentados na Tabela 8 são representativos para a barragem Forquilha com mais de 90 anos em operação, que apresenta anomalias graves no seu talude de jusante tanto devido a falhas de manutenção como a fadiga do solo. A simulação demonstra que a probabilidade de ocorrência de anomalia devido a falha de manutenção está entre 56% e 100% e, devido ao envelhecimento entre 29% e 55%.

CONCLUSÃO Os resultados encontrados, além de permitir o estabelecimento das prioridades de intervenções nas estruturas, possibilitam uma apreciação do risco que trabalha com a definição de critérios de aceitabilidade e tolerabilidade dos riscos, constituindo-se provavelmente o tema mais polêmico no universo da gestão de risco.

A proposta de quantificação busca suprir a demanda de complementação requerida na AR qualitativa convencional, funcionando como subsídio para o correto planejamento de monitoramento dos riscos, diminuindo a incidência de casos que possam levar a uma ruptura.

As análises de risco quantitativas podem ser vistas como uma ferramenta adicional de avaliação de segurança, não sendo, portanto, uma alternativa para a substituição das abordagens tradicionais de segurança. Assim, a eficiência de uma AR está diretamente relacionada à eficiência na conjugação entre os fatores “formais” e os fatores quantificantes.

Neste trabalho verifica-se a consistência do uso da função de Weibull para a quantificação de risco associada a comportamento de solos em barragens. Para os dois casos estudados (Premuoca e Forquilha), a probabilidade de ocorrência de anomalias com o tempo de operação das estruturas foi determinada. Inicialmente para diferentes 66 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

cenários, correspondendo no primeiro cenário ao período mais crítico de carregamento (zero a sete anos), no segundo ao período onde as anomalias só se acentuam diante de falhas na manutenção (oito a 50 anos) e, o terceiro cenário correspondente a anomalias causadas pelo envelhecimento da estrutura.

Para cada cenário foram assumidas diferentes hipóteses de ponderação na função, simulando o comportamento esperado para cada período. Foram realizadas mais de 800 simulações, para possíveis comportamentos estabelecidos com base em observações.

Para a barragem Premuoca, com evidências de movimento de massa no talude montante as simulações indicaram uma probabilidade de ocorrência de anomalia para o terceiro ano de operação entre 35% e 92%, validada com a observação do evento no período indicado. No talude de jusante a possibilidade de ocorrência de anomalia associada à ocorrência de piping está entre 4,86% e 96,26% para o intervalo. Como ainda não se tem evidência desta ocorrência, se não for implantado um programa de monitoramento, poderão vir a ocorrer devido ao envelhecimento com probabilidade de 29% a 55% e, numa situação mais conservadora de 56% a 100%. De acordo com estatísticas do ICOLD (Comissão Internacional de Grandes Barragens) estas anomalias ocorrem com probabilidade de 2%.

Para a barragem Forquilha, onde há evidências de falhas condizentes com o envelhecimento e fadiga do material em ambos os taludes, as simulações indicaram uma probabilidade de ocorrência de falha entre 29% e 55%. No talude de jusante, onde há grande incidência de falhas relacionadas tanto ao envelhecimento do solo como a precariedade na manutenção, a possibilidade de ocorrência de anomalia para o intervalo pode atingir valores entre 24,96% e 55,22%. Como ainda não se tem evidência desta ocorrência, a não implantação de um programa de monitoramento amplia a probabilidade de ocorrência de falhas para valores entre 56% a 100%. De acordo com estatísticas do ICOLD estas anomalias ocorrem com probabilidade de 10%.

Considerando a importância da AR para os casos onde se origina piping, a pontuação estabelecida na AR convencional qualitativa, seguindo a metodologia proposta

pelo SNISB, deve ser complementada de modo a impedir a abertura de espaços para origem de dualidades e incertezas na interpretação dos resultados. Aqui, inseriram-se os valores de probabilidade do Risco Weibull como parâmetro de adequação para a quantificação do risco, obtendo resultados condizentes com o risco que levam em consideração fatores intrínsecos e extrínsecos a estrutura do barramento.

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Machado, F.; Andrade, J.J.O. Emprego da confiabilidade para o estabelecimento de estratégias de manutenção na indústria metal-mecânica. In: XXXIII Encontro Nacional De Engenharia De Produção, Salvador, Brasil. 2013.

Menescal, R.A. et al. Incertezas, ameaças e medidas preventivas nas fases de vida de uma barragem. In: XXIV Seminário Nacional de Grandes Barragens, Fortaleza, Ceará, 2001.

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ARTIGO

ESTUDO DE MISTURAS DE SOLO ARGILOSO LATERÍTICO DO NOROESTE DO RIO GRANDE DO SUL E MATERIAL BRITADO PARA USO EM PAVIMENTOS ECONÔMICOS André de Freitas Zwirtes, Ijuí (RS). Discente do curso de Engenharia Civil na UNIJUÍ (Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul) andrezw@gmail.com Carine Norback, Ijuí (RS). Discente do curso de Engenharia Civil na UNIJUÍ (Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul) norback.carine@gmail.com Lucas Pufal, Ijuí (RS). Discente do curso de Engenharia Civil na UNIJUÍ (Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul) lucaspufal@hotmail.com Mariana Bamberg Amaral, Ijuí (RS). Discente do curso de Engenharia Civil na UNIJUÍ (Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul) marianabambergamaral@hotmail.com Anna Paula Sandri Zappe, Ijuí (RS). Discente do curso de Engenharia Civil na UNIJUÍ (Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul) paulinha.zappe@hotmail.com Me. Carlos Alberto Simões Pires Wayhs, Ijuí (RS). Docente do curso de Engenharia Civil na UNIJUÍ (Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul) engcaw@gmail.com Dr. Cesar Alberto Ruver, Porto Alegre (RS). Docente nos cursos de Engenharia Civil e Ambiental na UFRGS (Universidade Federal do Rio Grande do Rio Grande do Sul) cesar.ruver@gmail.com

68 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

RESUMO: O presente trabalho transcreve parte da pesquisa que avalia misturas de material britado e de solo laterítico argiloso provenientes da região noroeste do Estado do Rio Grande do Sul, em bases e sub-bases de pavimentos econômicos. Este solo é utilizado localmente como subleito de rodovias pavimentadas e de leito estradal de não pavimentadas. A pesquisa baseia-se predominantemente na metodologia para utilização de misturas de solos lateríticos e agregados graúdos em pavimentos econômicos desenvolvida pelos pesquisadores Job Shuji Nogami e Douglas Fadul Villibor. Algumas amostras de misturas de solo e britas obtiveram resultados laboratoriais satisfatórios. Na sequência da pesquisa pretende-se comprovar a possibilidade do emprego de misturas de solo e brita graduada, para uso em pavimentos econômicos.

Palavras-chave: Solos; Materiais Alternativos; Pavimentação; Argilas Lateríticas; Misturas SLAD.

INTRODUÇÃO O Sistema Nacional de Viação indica que 78,6% da malha total são compostas de rodovias não pavimentadas, sendo

92,2% de jurisdição municipal e tendo no Rio Grande do Sul somente 7% destas pavimentadas (DNIT – Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes, 2015). Mesmo que nos últimos anos não tenha ocorrido um crescimento econômico acentuado e haja alta probabilidade de ocorrência de redução do PIB (Produto Interno Bruto) em 2015 e nos anos seguintes (CNT – Confederação Nacional do Transporte, 2015), a sociedade exige cada vez mais qualidade em infraestrutura e investimentos em pavimentação de rodovias. Por outro lado, o alto custo de exploração e transporte de agregados convencionais utilizados em bases e sub-bases de rodovias e as restrições ambientais impostas inviabilizam qualquer política intensiva de pavimentação, principalmente no âmbito municipal. Sendo assim, cresce o interesse e a necessidade pelo uso dos materiais alternativos. Estes materiais são encontrados no próprio local das rodovias já implantadas, mas não pavimentadas, que podem ser utilizados em sua pavimentação contribuindo com o crescimento econômico destas regiões e reduzindo os impactos ambientais.

Os engenheiros Douglas Fadul Villibor e Job Shuji Nogami desenvolveram uma nova sistemática de ensaios de solos que caracteriza melhor os solos tropicais em seu ambiente. Além disso, passados mais de 40 anos da dissertação que Villibor (1974) apresentou sob o título “Utilização de solo arenoso fino na execução de bases para pavimento de baixo custo”, que causou enorme impacto no meio científico da área, os autores publicaram em 2009 o livro “Pavimentos Econômicos – Tecnologia do uso dos solos finos lateríticos” que vem a coroar toda uma vida no estudo e desenvolvimento da pavimentação econômica. E neste mesmo livro, Villibor e Nogami (2009) no prefácio dissertaram: Almeja-se que os conceitos apresentados possam contribuir para o surgimento de novos programas de pesquisa na área de pavimentação no meio científico. Espera-se, também, que contribuam para acelerar a implementação de programas de rodovias vicinais com pavimentação de baixo custo para vias urbanas, algo que o Brasil é extremamente carente.

Com este espírito em meados de 2012 69 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

propôs-se o projeto de pesquisa denominado “Estudo de Solo Argiloso Laterítico para Uso em Pavimentos Econômicos” vinculado ao Grupo de Pesquisa institucional da UNIJUÍ (Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul): “Grupo de Pesquisa em Novos Materiais e Tecnologias para Construção”. Fazendo parte deste projeto a presente pesquisa tem como objetivo avaliar o uso de solo argiloso, de caráter laterítico de acordo com a metodologia MCT que utiliza amostras miniaturas (M) compactadas (C) de solos tropicais (T), proveniente da cidade de Ijuí, em bases e sub-bases de pavimentos econômicos, misturado a britas de basalto de acordo com o estudo geotécnico de solo laterítico – agregado para bases com uso da metodologia MCT proposto em Villibor e Nogami (2009).

De acordo com Villibor e Nogami (2009), “as bases de solo-agregado são usadas em diversos estados brasileiros. No caso de São Paulo, em sua região central, seu uso é intenso, pois há abundância de jazidas de solos lateríticos ao lado de pedreiras comerciais que fornecem agregados britados com uniformidade granulométrica, a preços baixos”.

No Rio Grande do Sul estudos foram realizados por Couto (2009) com misturas solo-agregado com teor de 60% de brita para uso em bases e sub-bases seguindo as especificações tradicionais baseadas nos resultados de ISC (Índice Suporte Califórnia) e adequação à faixas granulométricas. Porém, pouco diferente da metodologia proposta por Villibor e Nogami (2009) e adotada neste trabalho.

1. METODOLOGIA A metodologia do trabalho está alicerçada nas seguintes etapas: retirada das amostras de solo; realização para o solo natural de ensaios: tradicionais de caracterização, da Metodologia MCT e de compactação e suporte; definição das proporções de misturas de solo natural com brita de basalto; obtenção de dados de ensaios de abrasão Los Angeles e de sanidade da brita; realização de ensaios de granulometria e de Índice de Suporte Califórnia das misturas; e finalmente análises dos ensaios realizados.

A região de Ijuí, localizada no noroes-

te do Estado do Rio Grande do Sul, de acordo com o Informativo da EMATER/ RS (Associação Rio-Grandense de Empreendimentos de Assistência Técnica e Extensão Rural) de julho de 1999, que atualizou a Classificação Taxonômica das Unidades de Mapeamento do Levantamento de Reconhecimento dos Solos do Estado do Rio Grande do Sul, se insere na unidade de mapeamento LATOSSOLO VERMELHO Distroférrico típico (STRECK et al. 1999). Já a área em que se localizam os materiais estudados está inserida na região geológica da Formação Serra Geral, que segundo o IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística) (1986), é considerada como um agrupamento de vulcanitos predominantemente basálticos entremeados com termos ácidos, sobretudo no topo do pacote e intercalados com arenitos de origem eólica da Formação Botucatu.

A argila vermelha utilizada neste trabalho foi retirada de um corte próximo do prédio do Hospital Veterinário, no campus da UNIJUÍ (Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul), na cidade de Ijuí (RS). A profundidade de extração das amostras foi em torno de 2 metros da superfície, pertencente ao horizonte B do latossolo.

As britas de número 1 e a de número 2 que foram utilizadas nas misturas são oriundas de uma pedreira localizada em município próximo a Ijuí, em Coronel Barros, distante 16 km, com custo de aquisição em torno de 50 reais por metro cúbico.

A argila vermelha utilizada no estudo foi escolhida por ter as características visuais semelhantes dos subleitos da malha viária das estradas vicinais de Ijuí e região. Apresenta-se na Figura 1 imagens do local da retirada do solo e de detalhe do barranco. O propósito da pesquisa é utilizar o próprio solo do local de execução da rodovia, portanto evitando custo de transporte de parte do material utilizado em bases e sub-bases. No mapa do Brasil da Figura 2 das áreas promissoras de ocorrência de solos lateríticos apresentado em Nogami e Villibor (2009) pode-se perceber que boa parte da região noroeste do Rio Grande do Sul está na área de ocorrência de solos argilosos de comportamento laterítico, e que inclui a região de Ijuí.

Crédito: Grupo de Pesquisa GPSOLOS UNIJUÍ

Figura 1 – Local de retirada das amostras de solo e detalhe do barranco (Zwirtes et al., 2015)

Figura 2 – Mapa do Brasil de ocorrência de áreas promissoras de solos lateríticos (NOGAMI E VILLIBOR, 2009)

Os ensaios de limite de liquidez e limite de plasticidade foram realizados, respectivamente, de acordo com a NBR 6.459/1984 e a NBR 7.180/1984.

As análises granulométricas foram realizadas conforme a NBR 7.181/1984. A 70 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

massa específica real foi determinada pelo método preconizado na NBR 6.508/1984. Os ensaios de compactação foram executados conforme o método de ensaio da NBR 7.182/1986 utilizando a energia modificada. Todas

as amostras dos ensaios de caracterização e de compactação descritos acima foram preparadas de acordo com a NBR 6.457/1986. Já a determinação do ISC (Índice de Suporte Califórnia) foi feita conforme prescreve a NBR 9.895/1987, para um ponto em torno do peso específico aparente seco máximo e umidade ótima.

Todos os ensaios citados foram realizados no Laboratório de Engenharia Civil da UNIJUI. Os ensaios realizados para a classificação MCT da argila vermelha foram realizados no Laboratório de Geotecnia e Concreto da Escola de Engenharia da UFRG (Universidade Federal de Rio Grande) de acordo com o especificado por Nogami e Villibor (1995). Os ensaios de abrasão Los Angeles e sanidade (durabilidade pelo emprego de sulfato de sódio) foram realizados na UFSM (Universidade Federal de Santa Maria). As misturas de solo natural e brita inicialmente foram definidas conforme sugerido em Villibor e Nogami (2009). Como o solo natural foi classificado como LG’ (laterítico argiloso) as misturas foram realizadas com adição de brita 1 na proporção em peso de 40%, 45% e 50%, sendo chamadas respectivamente de SLAD (Solo Laterítico Agregado Descontínuo) 40%, SLAD 45% e SLAD 50%.

Como os resultados de ISC não foram satisfatórios pesquisou-se misturas na

proporção de 60%, 65% e 70%. Já no ano de 2014 foram analisadas misturas de solo com brita 2 na proporção de 55%, 60%, 65%, 70% e 80%, sendo apresentados apenas os resultados das misturas 60%, 70% e 80% de forma comparativa. No final do ano de 2014 estudaram-se misturas de solo e pedrisco sem obtenção de resultado satisfatório. Já em 2015 estudou-se a composição de material granular adotada por uma empresa pavimentadora regional em bases de brita graduada misturadas com o solo laterítico.

creto da Universidade Federal do Rio Grande foram realizados ensaios para a classificação MCT do solo natural. Os valores obtidos para c’ (coeficiente angular), d’ (coeficiente de inclinação), e Pi (perda de massa por imersão) para mini-MCV foram respectivamente 2%,86%, 41%, 50% e 0%.

Com os valores de d’ e Pi calcula-se o coeficiente e’ pela equação (1) abaixo:

Calculando e’ obtém-se (0,78). Com este valor e o de c’, pode-se classificar a argila como solo de comportamento laterítico argiloso – LG’ por meio do gráfico de classificação MCT que é apresentado na Figura 3.

Os valores admissíveis para solos finos para uso em misturas SLAD são apresentados na Tabela 1 de acordo com recomendado por Villibor e Nogami (2009) e na Tabela 2 apresenta-se os valores para o solo estudado dos ensaios de mini-CBRHo (na umidade ótima na energia intermediária), mini-CBRis

2. RESULTADOS Como informado anteriormente, a proposta era estudar várias misturas de solo laterítico agregado descontínuo. A partir de um estudo anterior do Grupo de Pesquisa foram utilizados os resultados de ensaios do solo natural (Bernardi et al., 2013) e posteriormente realizados os ensaios com a brita e as misturas SLAD. O solo no estado natural apresentou os valores de 65%, 39% e 26%, respectivamente para limite de liquidez, limite de plasticidade e índice de plasticidade. A massa específica real foi de 2,885 g/cm³.

Quanto às classificações tradicionais de solos, a do SUCS (Sistema Unificado de Classificação de Solos) ou Classificação de Casagrande, leva em conta a granulometria, a plasticidade e a presença de matéria orgânica. Por este sistema, a argila vermelha de Ijuí foi classificada como MH – silte elástico (mesmo sendo predominantemente argiloso).

Já segundo o Sistema Rodoviário de Classificação – HRB/AASHTO, o solo é do grupo A-7-5 (18). Segundo o DNIT (2006), o grupo de solo A-7-5 encerra materiais com índice de plasticidade moderado em relação ao limite de liquidez, podendo ser altamente elástico e sujeito a elevadas mudanças de volume. E reforça que esta classificação indica um comportamento do solo como subleito considerado sofrível a mau. Este mau comportamento não se confirma na prática para os solos lateríticos, sendo inclusive possível o uso em bases e sub-bases, senão no estado natural, mas misturado a outros materiais granulares.

No Laboratório de Geotecnia e Con71 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

Figura 3 – Gráfico de Classificação MCT (Zwirtes et al., 2015)

Tabela 1 – Valores admissíveis para solos finos (VILLIBOR e NOGAMI, 2009) PROPRIEDADES

INTERVALOS ADMISSÍVEIS

OBRIGATÓRIO

IDEAL

ACEITÁVEL

Grupos MCT

LA, LA’, LG’

MCT M5 e M8

Capacidade de Suporte Mini-[%]

>40

Expansão sem sobrecarga – Es [%]

<0,3

<0,3

0,1 a 0,5

0,1 a 0,8

Contração – Ct [%]

MÉTODOS DE ENSAIO

>30 M2

OPCIONAL

M3

ACEITÁVEL

-

>50

-

Relação RIS [%] Coeficiente de Sorção d’água -

M4

Coeficiente Permeabilidade Valores na Ho da Energia Intermediária do Mini-Proctor

Tabela 2 – Valores de mini-CBRs, expansão e relação RIS do solo (BERNARDI, 2013)

Solo Natural

Mini-CBRHo (%)

Mini-CBRis (%)

Expansão com sobrecarga (%)

Relação RIS (%)

31

21

0,14

67,7

Figura 4 – Curva granulométrica da argila, das britas 1 e 2 e das misturas SLAD (Zwirtes et al., 2015)

Tabela 3 – Faixa granulométrica de enquadramento das misturas SLAD (Zwirtes et al., 2015) Peneira de malha quadrada

% Em peso que passa

Tolerância

25,4

100

-

3/8”

9,5

50-75

±5

n°10

2,0

35-62

±5

n°40

0,42

30-60

±5

n°200

0,075

10-30

±5

ASTM

mm

1”

Tabela 4 – Porcentagem passante das misturas (Zwirtes et al., 2015) SLAD 60% SLAD 65% SLAD 70% SLAD 60% Peneiras mm B1 B1 B1 B2 1”

25

100

100

100

100

(imerso com sobrecarga) expansão com sobrecarga e relação RIS (Relação de Índice de Suporte). Nota-se que o valor de 31% para o Mini-CBRHo se enquadra na condição aceitável > 30%, nos intervalos admissíveis dado por Villibor e Nogami (2009), como apresentado na Tabela 1. Já a expansão de valor 0,14% se enquadrou na condição ideal, com um valor bem abaixo do recomendado.

Outro fator opcional é a relação RIS que apresentou 67,7% se enquadrando na opção aceitável. Oportunamente será realizado o ensaio de contração do solo natural que deve apresentar valor pelo menos dentro da faixa aceitável.

Na Figura 4 apresentam-se as curvas granulométricas do solo natural, das brita 1 e 2 e algumas das principais misturas SLAD estudadas.

Já Couto (2009) estudou misturas solo-­ agregado utilizando uma argila muito semelhante retirada da rodovia RS529, no trecho entre Davi Canabarro e Casca a cerca de 240 km de Ijuí. Os resultados de ensaios de limites de liquidez e de plasticidade e índice de plasticidade foram de 53%, 30% e 23%.

A porcentagem passante na peneira nº 200 das duas argilas são iguais no valor de 94%. Os valores obtidos para o coeficiente e’ (índice de laterização), c’ (coeficiente angular), d’ (coeficiente de inclinação), e Pi (perda de massa por imersão) para mini-MCV foram respec-

SLAD 70% B2

SLAD 80% B2

Faixa

99,66

95,87

100

3/4”

19

100

100

100

83,01

85,45

76,11

½”

12,5

74,16

72,19

62,28

49,69

49,51

44,33

3/8”

9,5

54,55

48,62

40,25

42,51

37,39

30,93

¼”

6,3

47,7

40,2

34,30

40,25

30,43

21,59

4

4,8

42,51

35,87

30,59

40,2

30,11

20,92

8

2,4

37,27

31,02

26,92

33,53

23,68

15,8

10

2

35,93

29,53

25,60

31,00

22,00

14,00

16

1,2

30,82

24,54

21,35

24,38

16,85

11,69

30

0,6

23,01

17,04

14,52

17,06

11,65

8,24

40

0,42

17,53

12,53

11,11

13,00

8,00

4,00

50

0,3

12,66

7,96

7,33

9,71

7,34

4,88

100

0,15

5,49

3,8

2,54

5,18

4,06

2,67

200

0,075

2,48

1,35

1,26

2,27

0,86

1,27

72 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

50-75

35-62

30-60

10-30

tivamente 0,77%, 2%,4%, 48% e 0%, todos valores muito semelhantes aos encontrados pela argila de Ijuí.

Villibor e Nogami (2009) recomendam que o agregado britado deva atender a características de resistência dos grãos e de granulometria. Para a primeira, o resultado do ensaio de abrasão Los Angeles deve ser menor de 50% e para a segunda característica a brita deve atender os requisitos de 100% passando na peneira 1” e no máximo 10% passando na peneira de 2 mm. Foi realizado na Universidade Federal de Santa Maria o ensaio de Abrasão Los Angeles, apresentando 10,85% de perda de material graúdo, resultado muito abaixo do mínimo recomendado. Além disso apresentou perda muito baixa de 1,41% do material graúdo no ensaio de sanidade (ensaio de durabilidade pelo emprego de sulfato de sódio). Já ao analisar a curva granulométrica observa-se que as duas britas atendem ao recomendado quanto a granulometria.

Nas tabelas 3 e 4, apresenta-se respectivamente a faixa granulométrica que as misturas SLAD devam atender proposta por Villibor e Nogami (2009) e porcentagem passante das misturas SLAD com brita 1 e 2. Percebe-se que todas as misturas SLAD atendem a peneira de 1”. Na peneira 3/8” a mistura SLAD 70% B1 e todas misturas SLAD B2 não atendem a faixa. Na peneira 10 só a mistura SLAD 60% B1 atende a faixa. Já nas peneiras 40 e 200 nenhuma das misturas SLAD B1 e B2 atendem a faixa recomendada.

Já Couto (2009) propôs estudar uma mistura de 40% de solo e 60% de agregado baseando em resultados obtidos por Silveira e Ceratti (2000).

O solo natural e as misturas SLAD apresentaram curvas de compactação na energia modificada conforme a Figura 5 e 6. Percebe-se tanto para o solo natural como para as misturas que com o aumento da energia de compactação os valores do peso específico aparente seco máximo, aumentam e diminui a umidade ótima, comportamento esperado.

Percebe-se também que para todas as misturas SLAD de ambas as britas, com o aumento do teor de brita ocorreu um aumento do peso específico aparente seco máximo e uma diminuição da umidade ótima, ratificando um resultado também esperado.

73 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

Figura 5 – Curvas de compactação das misturas SLAD com brita 1 (Zwirtes et al., 2015)

Figura 6 – Curvas de compactação das misturas SLAD com brita 2 (Zwirtes et al., 2015)

Tabela 4 – PEAS máximos e umidades ótimas das misturas SLAD (Zwirtes et al., 2015 Mistura SLAD (%)

Peso específico aparente seco máximo (kN/m3)

Umidade ótima (%)

Natura

15,40

27,96

SLAD 60% B1

21,20

12,40

SLAD 65% B1

24,40

11,50

SLAD 70% B1

22,10

10,00

SLAD 60% B2

20,80

12,75

SLAD 70% B2

21,95

10,75

SLAD 80% B2

22,23

10,00

Figura 7 – Peso específico aparente seco máximo x umidade ótima (Zwirtes et al., 2015)

Tabela 6 – Valores de ISC e expansão das misturas SLAD na energia modificada (Zwirtes et al., 2015) Mistura SLAD (%)

ISC (%)

Expansão

Natura

27,96

0,54

SLAD 60% B1

15,01

0,12

SLAD 65% B1

31,24

0,02

SLAD 70% B1

79,35

0,07

SLAD 60% B2

31,89

0,22

SLAD 70% B2

21,56

0,06

SLAD 80% B2

80,51

0,01

Constam na Tabela 5 os dados dos pesos específicos aparentes secos máximos e das umidades ótimas, tanto do solo natural como para as misturas SLAD na energia modificada para as duas britas.

Comparando os resultados obtidos do ensaio de compactação na energia modificada para a argila estudada por Couto (2009) que obteve os valores de 16,05 kN/m³ e 25,40% para a PEASmax e umidade ótima percebe-se a pequena diferença, porém indicando um comportamento um pouco melhor 74 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

quanto a compactação dessa argila em relação a de Ijuí. Na Figura 7 apresenta-­ se uma relação com todos os pontos de umidades ótimas e os pesos específicos aparentes secos máximos (PEASmax) para a energia modificada para o solo natural e as três misturas SLAD com brita 1 e as três misturas com brita 2. Percebe-se uma fortíssima correlação e tendência de aumento do peso específico máximo e uma diminuição da umidade ótima com o aumento do teor de brita. Ocorre um salto considerável no valor do PEASmax com a adi-

ção de brita na mistura, porém a partir daí a variação é menor, sendo contínua com aumento do teor de brita.

O Índice de Suporte Califórnia do solo natural na energia normal foi de 10% e expansão de 0,22%. De acordo com a especificação DNIT-ESP-137/2010, o solo para ser utilizado como subleito não deve apresentar expansão maior que 2%. Já na especificação DNIT-ESP-138/2010, o solo para ser utilizado como reforço de subleito não deve apresentar expansão maior que 1%. Portanto, o solo natural de Ijuí atende as duas especificações que indicam sua utilização como subleito e como reforço do subleito.

Para a energia intermediária e modificada obteve-se os valores de ISC e expansão para o solo natural de 21% e 0,30% e 28% e 0,54%, respectivamente, atendendo ao mínimo especificado de 20% de ISC e máximo de 1% de expansão na norma DNIT-ESP-138/2010 para sub-bases estabilizadas granulometricamente. Na Tabela 6 e nas Figuras 8 e 9 apresentam-se os valores de ISC para as misturas SLAD comparado com o solo natural na energia modificada. Percebe-se que praticamente não há aumento nos valores de ISC com a adição de brita, porém para as misturas SLAD 70% B1 e 80% B2 o ISC dá um grande salto para 80%.

O DNIT nas suas especificações estabelece que o ISC do solo deva ser maior que 60% ou 80%, dependendo do tráfego para uso em bases. O solo natural e as misturas SLAD 60% B1 e 65% B1 e 60% B2 e 70% B2 não atendem ao especificado para uso em bases, mas atendem pelo valor mais alto para tráfego maior. Já Villibor e Nogami (2009) recomendam os valores de 60% e 80% respectivamente para um tráfego Nt maior que 5 x106 e para Nt entre 5 x106 a 107. Para os dois volumes de tráfego, a expansão deve ser menor que 0,3%.

Percebe-se que as misturas SLAD 70% B1 e 80% B2 atendem o recomendado quanto aos valores de ISC, como também com folga quanto aos valores de expansão. Couto (2009) obteve o valor máximo de 60% para o ISC na proporção de 60% brita.

3 CONSIDERAÇÕES FINAIS Os resultados indicam que as misturas SLAD com o solo argiloso laterítico es-

Figura 8 – ISC para o solo e misturas SLAD com brita 1 na energia modificada (Zwirtes et al., 2015)

tudado nas proporções recomendadas de 40%, 45% e 50% por Nogami e Villibor não atendem ao especificado pelo DNIT e ao recomendado pela metodologia proposta por Nogami e Villibor.

Imagina-se que os baixos valores de ISC ocorrem devido aos grãos de brita ainda estarem imersos na massa de solo e não estarem em contato entre si.

Já as misturas SLAD 70% B1 e 80% B2 atenderam inclusive para rodovias com tráfego maior. Já Couto (2009) obteve o valor de 60% para o ISC na umidade ótima para a mistura de 60% de teor de brita, resultado que atenderia as especificações do DNIT para tráfego menor e também atenderia o recomendado por Nogami e Villibor para tráfego Nt entre 5 x106 a 107. A utilização destas misturas são soluções ambientais corretas, já que parte do material utilizado seria solos argilosos lateríticos do próprio local da rodovia sendo facilmente obtidos e economicamente mais vantajosos, atendendo quase todas as especificações estabelecidas e podendo ser aplicadas em rodovias de médio e baixo tráfego e até de alto tráfego. Por outro lado, misturas de solo e pedrisco não obtiveram bons resultados.

Oportunamente deverá se ter resultados das novas misturas SLAD com material cuja granulometria se encaixe nas especificações de bases de brita graduada dosadas, para que efetivamente possa se avaliar quais teores de agregado graúdo atendem ao valor mínimo de 60% ou 80% para ISC quando misturados com o solo da região.

Espera-se proporções maiores de solo do que as das misturas já estudadas.

75 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

Figura 9 – ISC para o solo e misturas SLAD com brita 2 na energia modificada (Zwirtes et al., 2015)

AGRADECIMENTOS Os autores agradecem ao MEC-SESu (Ministério da Educação- Secretaria de Educação Superior) pelas bolsas PET (Programa de Educação Tutorial), a colaboração do Laboratório de Geotecnia e Concreto da UFRG e ao Laboratório de Engenharia Civil da UNIJUÍ.

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EM FOCO

Fotos: Arquivos / Marco Aurélio Abreu Peixoto da Silva

ESTACAS-PRANCHA

Cravação de estacas-prancha tipo Z junto à divisa da obra

As contenções contínuas de solo do tipo cortinas por estacas adjuntas, em caráter provisório ou não, são dispostas por meio da cravação das peças alongadas segundo processo percussivo ou vibratório, podendo ser subdivididas em soluções acordadas ao material, relativamente à composição de seus componentes construtivos, a considerar de modo geral, estacas em concreto ou madeira e, também as pranchas de aço (laminadas a quente ou conformadas a frio), as quais apresentam seções geométricas diversas e encaixes longitudinais que vislumbram melhor estanqueidade ao paramento, podendo ser tratadas nas juntas, de tal sorte a asseverar melhores condições à inibição das infiltrações de águas percoladas.

Essa solução remete a episódios próximos à década de 1910, então denominada por estaca Ransome e Terre Rouge, acrescidas mais além pelas disposições e seções tipo Larssen, Hoesch, Union, Klockner, Krupp, Peiner, Lackawanna, entre outras, a opção pelo prancheamento metálico afirma prazos reduzidos ao executivo, confere facilidades para com a instalação (cortam o terreno sem o deslocamento lateral do solo), 76 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

permite o equilíbrio de cargas elevadas, não vencendo, porém solos mais resistentes, matacões e meios rochosos, os quais potencializam deformações às pontas cravadas, podendo estar sujeita, ademais, à deterioração por processos corrosivos decorrentes das ações químicas ou eletroquímicas em meios propícios a tal, além de evidenciar custos elevados à implantação bem como o imperativo traçado de logística em canteiro quando do manuseio sobre grandes comprimentos (estacas).

Em subsolos sujeitos às altas pressões hidrostáticas são recomendados tratamentos à estanqueidade de modo a assegurar o paramento seco. Nas juntas alinhadas ou em mudanças de direções das pranchas metálicas são tomadas medidas como a aplicação de produtos betuminosos, mastiques ou inserções à base de ceras e óleos minerais, a adição de elementos expansivos em água (water swelling) à base de resinas de poliuretano ou, também, soluções por conexões soldadas na mesma região, prevendo-se, ainda, reparos pontuais quando da detecção de infiltrações localizadas ao longo de toda a contenção. A carreação de finos poderá ser contida por meio de mantas

geotêxteis junto à face tardoz da estrutura. Em ambientes caracterizados por classe de agressividade elevada, são corriqueiros o monitoramento e a tomada de medidas preventivas à integridade da estrutura conforme a sua importância: métodos de proteção catódica por ânodos de sacrifício ou por corrente impressa, revestimentos anticorrosivos acordados, por exemplo, a EN ISO 12.944/2007, a seleção de elementos com maior grau de aço para fins de reservas estáticas, o emprego de Aço Marinho, tipo ASTM (American Society for Testing and Materials) A690 e proteções ou envelopamentos de concreto até o nível conferido à maré baixa, auxiliam o bom desempenho estrutural e cumprimento à expectativa da vida útil antevista.

EFEITO CORROSIVO Até os primeiros anos do século XX, o efeito corrosivo dos elementos metálicos adjuntos ao solo era atribuído às correntes de fuga, período no qual, nos Estados Unidos, o NBS (National Bureau of Standards), atual NIST (National Institute of Standards and Technology), passou a investigar as causas do processo de deterioração, concluindo que nem todos

estes desencadeamentos decorriam das citadas correntes, condicionando-os, também, à qualidade do meio, então visto a partir de suas propriedades físicas (textura, grau de aeração e teor de umidade) e químicas (acidez ou alcalinidade e a presença de sais) na massa de solo.

O exercício de implantação da cortina do tipo pranchas metálicas dá-se por meio de equipamentos bate-estacas por ação percussiva ou através de martelo vibratório. Na oportunidade, algumas ressalvas podem ser decisivas ao sucesso da empreitada tais como a pré-cravação dos elementos em ordem inversa ao posicionamento das pranchas, assegurando o não empenamento individual dessas componentes, o processo “panel driving”, no qual para um conjunto de estacas-pranchas, promove-se cravação aos elementos extremos no respectivo alinhamento, concluindo-se, a seguir, o aprofundamento do restante intermediário e, por fim, o processo “staggered driving” ou cravação escalonada das pranchas.

Se tratando de obras provisórias, convém que se deixem furos junto à extremidade de topo dos elementos a fim de que possam servir de subsídio ao enlace dos cabos de aço ao seu posterior içamento e remoção, preocupação esta também oportuna às operações de transporte e posicionamento na etapa executiva.

Durante o estágio de cravação são empregados guias de condução de modo

Emenda por solda de topo nas estacas-prancha tipo Z para aumento dos respectivos comprimentos

a assegurar o prumo vertical e o alinhamento horizontal da contenção. Recomenda-se o afastamento relativamente às estruturas definitivas; durante a fase de retirada das estacas-prancha, quando então empregadas temporariamente, deve-se precaver aos deslocamentos e a desestabilização de solos (desconfinamentos adjuntos aos elementos) o que poderia acenar um incremento de recalques indesejáveis à estrutura.

UTILIZAÇÃO Em termos práticos, a utilização das estacas-prancha em pequenas alturas (aproximadamente 4 metros) não denota o emprego de ancoragens (por exemplo, tirantes), sendo o empuxo ativo tão somente equilibrado pela rigidez à flexão do elemento, devidamente engastado à profundidade segundo sua ficha de embutimento (computada quando do equilíbrio de forças entre o empuxo ati-

Vigas transversinas ao contrabalanço de empuxo ativo do solo e combate à flexão das estacas-prancha 77 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

Armazenamento de estacas-prancha tipo Z em canteiro de obra, com detalhe aos conectores tipo Larssen

Vigas diagonais de reforço ao contrabalanço do empuxo ativo e flexão das estacasprancha devidamente apoiada sobre viga transversina de fechamento

vo e passivo no meio, tomando-se por simplificação a estaca como elemento rígido com centro de rotação interno, também avaliado). No contexto, seções transversais de estacas-prancha com distribuições de massas mais afastadas dos respectivos centros de gravidade denotam maior rigidez à flexão. Desta maneira, é permitida a composição de seções transversais referidas às pranchas metálicas de modo a concluir contenções de maior inércia ao encurvamento (incremento do momento fletor resistente a partir da associação de massa de aço à seção transversal das pranchas, onde os acréscimos são devidamente distanciados do relativo centro de gravidade finalmente conformado), afiançando, por conseguinte, menores deslocamentos ao topo das estacas, isentando, em muitos casos, o emprego de tirantes com fins limitadores às deformações estruturais.

Neste panorama, a formação em caixa, (in box), e também, a disposição das pranchas sob a condição de paredes especiais (jagged) permitem a otimização das soluções, atreladas a critérios geométricos e da resistência dos materiais, definindo-se a cada estudo (função das características do subsolo, vinculações da contenção e empuxos externos

atuantes), o melhor arranjo estrutural ao contrabalanço do momento de inércia à flexão (resolução estrutural ótima a partir da relação custo x benefício no equilíbrio dos carregamentos externos).

Em alturas maiores ou quando o empuxo ativo do solo é mais acentuado, permite-se a associação das barras tracionadas (tirantes) junto ao topo do prancheamento, designando-se assim, braço de alavanca mais distanciado do núcleo de revolução e momento fletor resistente de maior intensidade ao equilíbrio do giro estrutural. O tratamento dado nas aberturas aos tirantes (no prancheamento) deverá contemplar a estanqueidade e a não passagem de finos, tomando-se para tal, orientativo anteriormente descrito.

Devem ser previstas também, medidas para que, ao longo do tempo, estas barras não sejam submetidas a esforços além daqueles permitidos às suas seções e materiais constituintes (por exemplo, assentamentos no terreno onde se encontram os tirantes, seja devido à consolidação própria ou mesmo à ação de cargas externas, os quais poderão denotar esforços elevados, outrora, não previstos às barras).

Inúmeros casos apontam sucesso quan-

78 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

do do emprego das estacas prancha ao redor do mundo, soluções assim empregadas junto às fundações de pontes e grandes edificações, na construção de eclusas, cais ancoradouros, túneis submersos, ensecadeiras, canalizações de córregos, construção de tanques, represamentos, entre tantos outros. Historicamente, em termos de obras nacionais, pode ser citada a utilização da solução durante a construção da ponte sobre o rio Jaguarão, fronteira entre o Brasil e o Uruguai, no ano de 1928, no cais de Angra dos Reis, no Rio de Janeiro, (obra para o atracamento de embarcações de maior calado), obras do porto de Cabedello, em João Pessoa, na Paraíba, e também, no porto do Rio Grande do Sul. No âmbito internacional, o emprego do prancheamento metálico igualmente remonta ao início do século passado, registrado inicialmente à construção do porto Black Rock, em Bridge Port, Connecticut, nos Estados Unidos no ano de 1908. São também reconhecidos os bons desempenhos e satisfação junto às obras de canalização em Buenos Aires, Argentina, aos tanques de purificação para a água de altos fornos, em Dortmund, na Alemanha, ambos no ano de 1913, fundações do Amsterdamsche Bank, em Amsterdã, na Holanda, no ano de 1928, além do uso consagrado nas obras do Pencost Hotel de Miami, Florida, em túneis sob o rio Spree, na ponte Jannowitz, em Berlim e também abaixo do canal Landwehr, próximo a Hallesches Tor, na Alemanha, assim como nas eclusas Hünxe, e Friedrichsfeld no canal Wesel-Datteln, na Alemanha, na década de 1920, dentre outros.

REFERÊNCIAS

Costa, F. V. Estacas para fundações, 1956, Livraria Luso – Espanhola e Brasileira.

Estacas de aço Larssen, 1931, Departamento Dortmunder Union, Dortmund.

Serra, E. T. Corrosão e Proteção Anticorrosiva dos Metais no Solo, 2014, Editora Interciência.

Hachich W., et al. Fundações, Teoria e Prática, 1996, Editora Pini.

Estacas Pranchas Metálicas laminadas a quente – Catálogo Técnico Arcelor Mitall.

Arquivo Pessoal Arquivo Pessoal Arquivo Pessoal

Marco Aurélio Abreu Peixoto da Silva é engenheiro civil formado em 2000 pela Poli-USP (Escola Politécnica da Universidade de São Paulo) com mestrado pelo ITA (Instituto Tecnológico de Aeronáutica). Desde 2002 tem atuado nas obras de expansão da malha metroviária do Metrô de São Paulo atuando principalmente no campo da geotécnica e escavações subterrâneas (túneis e contenções). Atualmente trabalha na empresa Andrade Gutierrez como Coordenador de Projetos para as obras da Linha 5 – Lilás do Metrô de São Paulo.

Oswaldemar Marchetti é engenheiro civil formado em 1975 pela Poli-USP (Escola Politécnica da Universidade de São Paulo). Hoje é engenheiro projetista e consultor estrutural, além de construtor de obras industriais e institucionais. Autor de livros como “Concreto Armado eu te amo” e “Pontes em concreto armado”. Possui ampla experiência em Projetos de obras de infraestrutura como metrôs, portos e contenções.

Marcelo Exman Kleingesind é engenheiro civil pela UNICAMP (Universidade Estadual de Campinas) em 1996, com especialização em Engenharia de Estruturas pela UNILINS (Universidade de Lins) em 2009. Atua como engenheiro de estruturas e fundações na SABESP (Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo) desde 2002.

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ACONTECE

CONFERÊNCIA EM TECNOLOGIA DE FUNDAÇÕES GANHA SEGUNDA EDIÇÃO Estacas cravadas ou de impacto, uma alternativa para projetistas e empreendedores

Executar obras cada vez mais arrojadas e econômicas está entre as demandas da engenharia de fundações e geotecnia nos dias de hoje. A realização de obras em áreas com condições adversas como regiões de solo mole ou depósitos de areia fofa, baixa capacidade de suporte e em planícies de deposição faz parte dos desafios da geotecnia no País. O uso de estacas cravadas por impacto ou vibração, de concreto ou metálicas, tem se apresentado como uma alternativa para essas fundações.

Pensando nisso, a CTF (Comissão Técnica de Fundações) da ABMS (Associação Brasileira de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica), juntamente com o NRSP (Núcleo Regional de São Paulo) as elegeram como tema da 2ª Conferência em Tecnologia de Fundações (CTF 2016), que acontecerá nos dias 1 e 2 de abril de 2016 na Unicamp (Universidade Estadual de Campinas), em Campinas, São Paulo. “A temática foi escolhida a partir do levantamento com colegas e empresas do setor tendo em vista a necessidade de aprofundamento do conhecimento nesse assunto.

Observou-se o crescimento do número de fundações que utilizam as técnicas de cravação por impacto e vibração”, explica o engenheiro geotécnico e presidente da Comissão Técnica de Fundações, Renato Cunha.

A conferência proporcionará a discussão aprofundada de questões atuais, do estado da prática atual em função do estado da arte, além da interação entre profissionais para troca de experiências e networking. “Eventos como esse apresentam um foco bem definido e alto nível técnico, possibilitando o aprofundamento das discussões e a divulgação da vanguarda da tecnologia”, afirma a engenheira civil e secretária-geral do Núcleo São Paulo da Associação Brasileira de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica, Cristina Schmidt.

Para Cunha, é uma oportunidade para que a comunidade técnica e científica tome conhecimento do estado da arte sobre as técnicas empregadas e sobre os processos de 80 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

Fotos: Renato Couto / Editora Rudder

Por Alba Damasceno

Após o sucesso da primeira edição, a 2ª Conferência em Tecnologia de Fundações (CTF 2016), acontecerá nos dias 1 e 2 de abril de 2016

Mesa-redonda presidida pelo engenheiro e professor da UFPE, Roberto Quental Coutinho na primeira edição do evento

execução e dimensionamento. “Debates como esse, em conjunto com uma revisão ampla dos principais conceitos de várias normas de fundações nacionais – e também dos Estados Unidos, Europa e outros países – são prioridade

Área de exposição

da nova diretoria da Technical Comittee 212 de Fundações Profundas, que recentemente lançou dois TGs (Task Groups) com esse viés. A CTF 2016 vai nessa direção, abordando tópicos que se relacionam com as temáticas destes dois TGs, embora focada, exclusivamente, em um tipo de fundação particular”, acrescenta.

PROGRAMAÇÃO A conferência será dividida em duas partes: no primeiro dia, os participantes terão acesso a um ciclo de palestras com mesa-redonda e a apresentação de tendências das estacas cravadas e vibradas para fundação; fabricação, normas, aspectos executivos e desafios de estacas prémoldadas; produção, normas, aspectos executivos e desafios de estacas metálicas; controle de cravação de estacas (PDA – Pile Driving Analyzer), nega, repique e instrumentação e cravação de estacas em solo mole (set up, relaxação).

Já o segundo dia do evento contará com dois minicursos: Projeto Fundação em Estacas Metálicas e Análise da Cravabilidade. “Os participantes podem esperar um evento estimulante em que serão abordados aspectos relevantes relacionados às técnicas de execução, compreensão e controle de qualidade dessas fundações. Em época de retração, vale a pena investir na qualificação pessoal, no crescimento técnico e, sem dúvida, na rede de contatos”, destaca Cunha.

A expectativa é de que pelo menos 350 participantes circulem pelo Centro de Convenções da Unicamp. Outro destaque da CTF 2016 é a Exposição Técnica Paralela. “A mostra será composta por empresas da área de fundações, isto é, fabricantes, executores e de controle da qualidade que farão a apresentação dos seus produtos e serviços. Eles terão três espaços empresariais onde poderão mostrar mais sobre seus produtos e serviços”, explica o engenheiro civil, docente e secretário da Comissão Técnica de Fundações, Paulo Albuquerque.

81 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

Parte da comissão organizadora do evento durante a primeira edição.

Da esquerda para a direita: o presidente da NRSP-ABMS, Celso Nogueira Côrrea, a engenheira da empresa Huesker, Cristina Schmidt, o engenheiro da empresa Themag Engenharia, Celso Orlando, os professores da UNICAMP, David de Carvalho e Paulo José da Rocha Albuquerque, o presidente da AMBS, André de Pacheco Assis e o presidente da CTF, Renato Cunha

Cristina Schmidt ressalta que será um evento direcionado aos aspectos práticos, com detalhes desde o processo de fabricação das estacas. “Vamos abordar a execução e controle de campo e a verificação de desempenho na obra. Buscamos diversificar os palestrantes, para isso convidamos especialistas em cada uma das etapas”.

Segundo o engenheiro da empresa ZF Engenharia e presidente do NRSP-ABMS, Celso Nogueira Côrrea, a presença de estudantes e jovens engenheiros também é esperada. “Na Conferência em Tecnologia de Fundações há a possibilidade de observar vários pontos de vista sobre o mesmo tema, além de se participar de minicursos que contribuem para a atualização dos profissionais”, ressalta.

A primeira Conferência em Tecnologia de Fundações aconteceu em agosto de 2013 e abordou a estaca hélice contínua. “Trata-se de um evento em que são convidados ilustres colegas com experiência nos assuntos abordados, tanto para as palestras, quanto para os minicursos. Com o sucesso da primeira edição resolveu-se realizar a segunda versão nos mesmos moldes”, finaliza Albuquerque.

SERVIÇO CTF 2016 – 2ª Conferência em Tecnologia de Fundações 1 e 2 de abril de 2016 Centro de Convenções da Universidade Estadual de Campinas Rua Elis Regina, 131 – Cidade Universitária Zeferino Vaz – Campinas (SP) www.acquacon.com.br/ctf2016/ data.php

O QUE HÁ DE NOVO

ALLONDA DESENVOLVE EQUIPAMENTO INOVADOR PARA DESIDRATAÇÃO DE LODO Em formato de torre, unidade tem baixo consumo de energia e exerce simultaneamente as funções de contenção de sólidos e drenagem de líquidos Por Tatiana Duarte

Processos de desaguamento de lodo que consistem em reduzir o volume de um sedimento com quantidade alta de água e baixa de sólido são necessários em diversos empreendimentos. Entre eles, o tratamento de águas, efluentes industriais, sanitários e dragagem de sedimentos. Com 15 anos de atuação no mercado e sendo este serviço um dos mais importantes em seu portfólio, a empresa Allonda Geossintéticos Ambientais lançou a Torre de Desidratação de Lodo, equipamento totalmente desenvolvido no Brasil e que promete aumentar a produtividade do procedimento, bem como diminuir de forma expressiva os custos de operação.

A Allonda é a distribuidora no País do Geotube®, solução ambiental utilizada para a desidratação de lodos e sedimentos contaminados e para a contenção marinha. O produto pertence à empresa TenCate, companhia anglo-holandesa com mais de 300 anos de atuação e fabricante de geossintéticos. “Desde a introdução dessa tecnologia no País em 2004, nossos clientes sugeriram a reutilização do tecido do geossintético. Por isso, o lançamento da Torre de Desidratação foi uma quebra de paradigma, já que até o momento as alternativas para desidratação de lodo eram apenas em leito de secagem horizontal ou por meio de processos mecanizados, caros, complexos, com alto gasto energético e preços elevados de produtos químicos”, explica o engenheiro e diretor da Allonda Ambiental, Luiz Gustavo Burihan Escobar.

Para solucionar essas questões, a empresa trabalhou no desenvolvimento de um equipamento que não só fosse 82 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

mais eficiente em seu propósito inicial, mas que também operasse de maneira simplificada e reduzisse os gastos.

“Mudamos radicalmente o conceito de se projetar sistemas de desidratação. Queríamos tornar o Geotube® reutilizável e manter um baixo custo de implantação e operação. Conseguimos e temos o sistema reutilizável de menor gasto energético e químico do mercado, com alto poder de retenção, filtração e desidratação de lodo”, conta Escobar.

DIMINUIÇÃO NOS CUSTOS Apresentado ao mercado no último mês de outubro durante a 11ª Fitabes (Feira Internacional de Tecnologias de Saneamento Ambiental), no Rio de Janeiro, o equipamento é o primeiro automático e com alto volume em formato de torre. O grande destaque, porém, é ter um custo energético baixíssimo se comparado aos sistemas de desaguamento mais difundidos no mercado, como prensa, centrífuga e screw press. Segundo a empresa, enquanto estes consomem em média quase 20.000 kW de energia anualmente, com a nova unidade o consumo cai para apenas 100 kW por ano. “Essa é uma das principais vantagens da torre, primeiro porque não há necessidade de transferir com alta pressão o lodo para o Geotube®, reduzindo consideravelmente a potência consumida.

Depois, porque a desidratação ocorre naturalmente pela ação da gravidade e pela porosidade adequada do geotêxtil, garantindo assim a separação sólido-líquido.

O terceiro ponto é que como ocorre o adensamento dentro do Geotube® – e este vai aumentando até atingir o ponto exato para descarte em caçamba – a porta

Fotos: Divulgação/ Allonda Ambiental

Conjunto da torre com estrutura metálica, caçamba e plataforma

acionada por pistões é aberta por poucos segundos a cada ciclo de descarte e fechamento”, explica o gerente de engenharia da Allonda, Audri Lanza.

Independentemente da posição em que é utilizado, o Geotube® funciona com ciclos de enchimento, deságue, desidratação e consolidação do lodo, mas o formato vertical da unidade traz uma vantagem em relação ao uso já difundido no mercado. “O diferencial é que o equipamento mantém uma pressão de trabalho maior em função da altura que possui. Isso porque o maior Geotube®, quando utilizado na horizontal, tem 2,7 metros de altura máxima de enchimento, já a torre apresenta quatro metros de altura e também tem como premissa a reutilização do tecido, o que não ocorre no uso horizontal”, explica Escobar.

Outro quesito que contribui para enxugar gastos é em relação ao polímero utilizado para aglomerar os flocos e auxiliar no processo de desaguamento. “Para a torre usa-se menos polímero que nos demais procedimentos por não ser um equipamento rotativo. Assim evita-se a quebra de flocos. Já fizemos simulações e comprovamos que o consumo é menor do que em processos com centrífugas e prensas”, conta Lanza.

INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO A torre é instalada em campo com caminhão tipo munk, e é possível incluir na aquisição o sistema de preparo e injeção de polímero e a bomba de lodo, também fornecidos pela Allonda. “A torre é construída em aço. Os perfis tubulares foram colocados paralelos, juntos e solidarizados por chapas metá83 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

Unidade armazena grandes volumes de lodo

UM CICLO COMPLETO São realizadas em média três bateladas para se completar um ciclo*, com tempo variável conforme as características do lodo: • Durante 120 minutos o lodo é bombeado através de tubulação de PVC até o topo da estrutura, na vazão de 23 m³ por hora; • A massa entra no sistema Geotube®, que tem volume aproximado de 11 m³. Aguarda-se 20 minutos; • Um segundo enchimento acontece durante 20 minutos, e se espera mais 20 minutos para o deságue; • A terceira batelada ocorre com bombeamento por 10 minutos e deságue por 20 minutos; • Após mais 20 minutos de espera inicia-se o descarte na caçamba, que dura cerca de 10 minutos, completando-se um ciclo de 240 minutos (quatro horas). * Ciclo válido para lodo físico-químico com teor de sólidos de 1,5%.

licas, para que trabalhassem como uma peça única estruturalmente e que resistisse às cargas dinâmicas que são exercidas. Para acesso operacional, em todo o entorno da torre construímos uma plataforma em chapa metálica”, explica Lanza. Zincagem e pintura epóxi protegem a estrutura.

Com flexibilidade operacional, a torre tem 4,74 metros de largura, 4,45 metros de comprimento e 6,81 metros

1

4

2 5 6

7

3 1 - Estrutura Metálica 2 - Geotube Vertical 3 - Sistema de Recolhimento de Cortina

4 - Alimentação de Lodo 5 - Plataforma e Guarda-Corpo 6 - Porta e Cilindros 7 - Caçamba de Lodo

Estrutura do equipamento

VANTAGENS: • Fácil instalação e flexibilidade operacional; • Operação simplificada; • Aplicável a qualquer tipo de lodo; • Baixo custo energético, com consumo de apenas 0,06 kW por ciclo; • Eficiência na contenção e desidratação de massa sólida; • Consumo baixo de polímero; • Permite a reutilização do Geotube®; • Boa relação custo-benefício.

de altura, mas pode ser montada em diferentes dimensões para projetos específicos. Um painel de comando é instalado na própria estrutura para controlar as bombas e as unidades hidráulica e de polímero. “Para segurança da operação, existem dois sensores, um para posição de caçamba e outro para indicar que ela está cheia. Eles servem para que o lodo não seja descartado em locais 84 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

inadequados – sobre um operário, por exemplo – e nem que haja extravasamento de lodo da caçamba, pois a porta não é acionada caso a mesma não seja detectada ou esteja cheia”, explica Lanza.

A empresa considera ter alcançado com o novo aparelho um modelo de operação simplificado. “Com o conhecimento básico do equipamento já é possível operá-lo. Em caso de falha operacional, como a não dosagem de polímero, é bastante simples reprocessar o sedimento e arrumar a operação”, diz o engenheiro e diretor da Allonda Ambiental. A manutenção diária inclui limpeza e verificação das áreas e tubulações da máquina, e a preventiva é realizada por um mecânico e um eletricista de acordo com os formulários disponíveis no manual de operação. “O tecido deve ser trocado após aproximadamente 200 ciclos, número que pode variar conforme a operação e o tipo de resíduo”, completa.

FUNCIONAMENTO Indicada para vazão de pequeno e médio porte, especialmente quando há limitações de espaço no local, a Torre de Desidratação Allonda pode ser utilizada na maioria

Torre possibilita reutilizar o Geotube®

Compacta, a torre tem baixo consumo energético

das indústrias, em lodos físico-químicos e nas estações de tratamento de água e esgoto. Em grande escala, com vazão constante e alto fluxo, o Geotube® na horizontal é mais adequado.

Com o equipamento montado na posição final, ocorre a adição e hidratação do polímero. “Seu objetivo é aglomerar os flocos e auxiliar no processo de desaguamento. Existem diversos tipos de polímero: aniônicos, catiônicos, de alta ou média carga, entre outros. Cada caso deve ser estudado conforme o lodo a ser processado e recomenda-se um ensaio em laboratório para confirmar a melhor aplicação”, descreve Audri Lanza.

Uma vez hidratado o polímero, é instalado o geossintético, que é preso por alças e suspenso por cabos de aço. “Das tecnologias existentes, o Geotube® sempre foi a que apresentou o melhor efluente drenado. Isso se dá pelo não rompimento do flóculo após mistura com o lodo. No caso da torre ocorre o mesmo por conta da baixa dosagem de polímero em comparação a outros sistemas mecanizados e devido à filtração, que ocorre de maneira homogênea, ou seja, o tecido é o mesmo em 365o do sistema, não havendo pontos diferentes do processo. Isso deixa a água conforme as normas ambientais”, explica Escobar.

Após a finalização do ciclo (veja quadro explicativo), ocorre o encaminhamento do efluente drenado e da massa sólida. “Quando há necessidade de fazer destinação em aterros, após a classificação de resíduos conforme as normas ambientais, o objetivo é desidratar o máximo possível, pois além de reduzir os custos

Protótipo da torre na Fitabes 2015

85 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

TORRE

MISTURADOR HIDRÁULICO

AGITADOR

TANQUE DE PREPARO POLÍMERO

BOMBA DOSADORA

BOMBA DE LODO Conjunto instalado e pronto para uso

Estande da Allonda na Fitabes 2015 86 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

de transporte e disposição, pode-se reutilizar a água. O percolado (resíduo líquido) coletado em canaletas na lateral da torre pode ser reaproveitado após o estudo da necessidade de cada indústria”, relata o gerente de engenharia da Allonda, Audri Lanza.

A Allonda já está em negociação com clientes e acredita que o custo-benefício será um dos grandes atrativos para quem pretende investir. “Nossa tecnologia inova nas questões mais relevantes de uma decisão de compra. Possui baixo valor operacional, já que não requer mão de obra especializada, bem como tem baixíssimo consumo de energia; tudo isso com os mesmos resultados dos equipamentos atualmente comercializados”, finaliza Escobar.

87 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

GEOTECNIA AMBIENTAL

GESTÃO DE RESÍDUOS SÓLIDOS Valinhos ganhará uma usina de reciclagem de resíduos sólidos da construção civil

Artes: Melchiades Ramalho / Editora Rudder

Por Alba Damasceno

Um dos objetivos da usina de reciclagem de resíduos sólidos da construção civil é a correta destinação de entulhos e outros resíduos

A cidade de Valinhos, localizada na região metropolitana de Campinas, São Paulo, será contemplada com uma usina de reciclagem de resíduos sólidos da construção civil que visa a correta destinação de entulhos e outros resíduos. Segundo os diretores da empresa Serello Ambiental, Pedro Serapião e Rafael Cossiello, a escolha da localidade veio de encontro com a necessidade do município em atender às exigências ambientais. “O projeto também foi desenvolvido por questões logísticas. A proximidade de centros urbanos como Vinhedo, Campinas e Louveira, somados ao alto índice de desenvolvimento urbano refletem em uma gestão públi88 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

ca mais eficiente e consumidores mais exigentes em um mercado mais maduro”, pontuam os engenheiros.

O projeto contará com o apoio da agência de promoção de investimentos ligados à Secretaria de Desenvolvimento Econômico, Ciência, Tecnologia e Inovação do Estado de São Paulo, a Investe São Paulo. Para Serapião e Cossiello, a iniciativa tem como objetivo otimizar custos e viabilizar a cadeia de reciclagem de materiais de construção civil. “A Serello Ambiental atenderá a demanda de mercado regional que envolve a região metropolitana de Campinas bem como a crescente necessidade de uma disposição ade-

quada desse tipo de material frente às regulamentações ambientais exigidas pelo CONAMA (Conselho Nacional do Meio Ambiente), Resolução CONAMA nº 307 que estabelece diretrizes, critérios e procedimentos para a gestão dos resíduos da construção civil e pela PNRS (Política Nacional de Resíduos Sólidos)”.

Os diretores esclarecem que o empreendimento é proveniente de um fundo de investimentos responsável pela aquisição do terreno e obras. A estimativa de execução total é de, aproximadamente, 12 milhões de reais. A usina terá capacidade para coletar, diariamente, cerca de 100 a 200 caçambas, o equivalente a 1.000 metros cúbicos de entulho por dia. A previsão de inauguração, segundo Serapião e Cossiello, depende de um cenário previsível e seguro para garantir os investimentos e compromissos contratados. “Atualmente, nosso plano segue o cronograma de execução, mas precisa com exatidão tornar-se um grande desafio dado o cenário atual”, explica Serapião.

A construção envolverá equipes de planejamento, execução e operação da Serello Ambiental. “Para essa obra podemos citar nossos desenvolvedores de tecnologias, os poderes executivos das Prefeituras de Valinhos e Vinhedo, os Poderes Legislativos e os transportadores de resíduos sólidos da região”, ressalta Cossiello.

EM PROL DO MEIO AMBIENTE Para Serapião e Cossiello, a gestão de resíduos sólidos é de suma importância para os municípios que serão beneficiados, uma vez que o crescimen-

to populacional e os investimentos comerciais, industriais e residenciais têm aquecido o setor da construção civil e, consequentemente, a geração de entulho.

O projeto irá colaborar para que áreas de mananciais, de proteção ambiental, de proteção permanente, rios, lagos e terrenos baldios não sejam degradados. “Para isso, é preciso que haja uma gestão integrada dos resíduos sólidos aliada a uma forte fiscalização e as devidas penalizações”, ressalta o diretor da empresa Serello Ambiental, Rafael Cossiello.

De acordo com os diretores, o processo de destinação correta se tornará natural ao longo do tempo com o auxílio de agências reguladoras e fiscalizadoras. “As cidades de Valinhos, Vinhedo, Campinas e Louveira serão beneficiadas com a diminuição dos custos de limpeza pública, adequação à Política Nacional de Resíduos Sólidos, certificação do selo Município Verde-Azul, custos de fretes mais competitivos, preços de aluguel de caçambas mais baratos, preços de produtos reciclados (britas, pedriscos, bica corrida, rachão, areia, blocos e canaletas) e obras públicas potencialmente menos onerosas”.

Com a iniciativa, os pedriscos, pedras de classificação 1 e 2, bica corrida, rachão e areia serão utilizados em obras públicas e privadas. Além de drenos, base e sub-base de pavimentação, aterramento de valas, aplicações de alvenaria, muros, calçadas, pisos, valetas e fabricação de artefatos cerâmicos.

A usina de reciclagem irá operar com 100 toneladas por hora de material britado. “Nossa operação de recebimento envolverá as duas classes de entulho, ou seja, tanto o material cinza, como por exemplo blocos, colunas de sustentação e laje, como material vermelho como tijolos, blocos cerâmicos e telhas. Também está em nossos planos trabalharmos com o beneficiamento da madeira como tapumes e estacas para a fabricação de cavacos de madeira com utilização em biomassa”, esclarecem os diretores.

89 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

As cidades de Valinhos, Vinhedo, Campinas e Louveira serão beneficiadas com a diminuição dos custos de limpeza pública

O PMVA (Programa Município Verde-Azul) visa medir e incentivar a eficiência da gestão ambiental dos municípios para o desenvolvimento sustentável

Lançado em 2007 pelo Governo do Estado de São Paulo por meio da Secretaria de Estado do Meio Ambiente, o PMVA (Programa Município Verde-­ Azul) visa medir e incentivar a eficiên-

cia da gestão ambiental dos municípios para que desse modo possam executar políticas públicas para o desenvolvimento sustentável do Estado de São Paulo.

GEOSSINTÉTICOS

DRENAGEM DE JARDIM SUSPENSO DE CENTRO EMPRESARIAL 1 INTRODUÇÃO O telhado verde, ou ecotelhado, é uma técnica usada em arquitetura e engenharia cujo objetivo principal é o plantio de árvores e plantas nas coberturas de residências e edifícios. Esse tipo de cobertura vegetal pode ser instalada tanto em cobertura de prédios (laje) ou sobre telhados convencionais, como o de telha cerâmica, fibrocimento, dentre outros, podendo também ser inserido em coberturas planas ou inclinadas, como visto na Figura 1.

As precursoras da utilização de telhados verdes foram a Escandinávia e a Islândia. Nestes locais, devido às baixas temperaturas, o telhado verde possuía como função garantir o isolamento térmico das residências sem que houvesse necessidade de se utilizar a calefação. A Figura 2 mostra um exemplo de uma construção na Islândia. É mencionado por Osmundson (1999) apud Nascimento (2008) que as referências históricas de telhado verde mais significativas no período de 4000 a 600 a.C. são os Jardins Suspensos da Babilônia (Figura 3).

Nos países da América do Norte e da Europa essas técnicas têm sido mais empregadas do que no Brasil. Porém, este cenário deve mudar com o surgimento de certificações como a LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) no qual o sistema de certificação e orientação ambiental de edificações criado pelo USGBG (U.S. Green Building Council), destaca o uso de telhados verdes como pontuadores indiretos para obtenção da certificação verde.

1.1 VANTAGENS DE SE UTILIZAR O TELHADO VERDE Segundo Minke (2004), a utilização de telhados verdes poderia melhorar mui90 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

A

B

Figura 1 – (a) Telhado verde com inclinação de 45º e (b) Telhado verde plano – Alemanha. Fonte: Minke (2005)

to o clima das cidades, pela purificação do ar, redução da variação das temperaturas e umidade nos centros urbanos. O especialista afirma ainda que a aplicação de telhados verdes em 10% a 20% nas coberturas da cidade já garantiria um clima urbano saudável.

A seguir serão mostrados alguns dos benefícios da utilização de telhados verdes.

Figura 2 – Casas na Islândia cobertas com grama

1.1.1 REDUÇÃO DAS ILHAS DE CALOR Os centros urbanos são construídos com variedades de materiais de cores escuras, propiciando a absorção de calor durante o dia e a liberação à noite. O aumento da temperatura nas áreas urbanas aumenta a demanda da utilização de aparelhos de ar condicionado, acarretando o crescimento do gasto de energia e maior poluição para o meio ambiente.

Estudos realizados por Gertis et al.

(1997) apud Minke (2004) demonstra que uma laje com aplicação de impermeabilizante na cor preta pode resultar em uma temperatura superficial superior a 90ºC, com declínio, à noite, para algo próximo de 10ºC. Haveria, portanto, uma diferença de temperatura de 80°C. Já a cobertura vegetada teria no má-

Figura 3 – Representação dos jardins suspensos da Babilônia

ximo 25ºC durante o mesmo dia de análise e durante a noite ficaria com temperatura por volta dos 15ºC. A diferença de temperatura, neste caso, seria de apenas 10ºC. A Figura 4 mostra os resultados deste estudo com as temperaturas obtidas com os diferentes materiais.

Figura 4 – Temperaturas medidas ao longo de um dia de verão em diferentes superfícies.

Sendo (a) laje betumada (b) cascalho (c) tinta clara reflexiva (d) planta artificial (e) vegetado (Gertis et al. (1997) apud Minke (2004))

Figura 5 – Comparativo das temperaturas de cinco protótipos: aço galvanizado, fibrocimento ondulada, laje pré-moldada cerâmica inclinada (sem telhas) e com impermeabilização, de cor branca, com resina de óleo vegetal, cobertura verde leve e telha cerâmica, Vecchia (2005)

A obtenção da temperatura superficial mais baixa é importante para garantir um microclima na edificação muito mais agradável, além de contribuir para a redução das ilhas de calor.

1.1.2 ISOLAMENTO TÉRMICO E CONSERVAÇÃO DE ENERGIA A capa de vegetação no telhado das edificações gera um efeito de isolamento térmico. Este efeito ocorre devido a instalação de todas as camadas que são necessárias para a construção de um telhado verde. Quanto mais espessa essa camada, maior esse efeito. Essas propriedades isolantes ainda dão ao ambiente interno das edificações uma propriedade de resistência em transmissão de energia.

Em seu estudo, Vecchia (2005), apresentou o resultado das eficiências energéticas de cobertura para o telhado verde e para outros sistemas tradicionais de cobertura. Na Figura 5 é possível verificar a variação térmica em diferentes materiais e no telhado verde. É importante ressaltar que, no caso de telhados verdes, o processo de troca de calor é retardado, pois o telhado verde age como um isolante. Isto é, o telhado verde retarda a entrada do calor externo, podendo haver um atraso térmico de até quatro horas.

1.1.3 MAIOR EFICIÊNCIA DOS SISTEMAS DE DRENAGEM Atualmente, com a grande ocupação dos centros urbanos, vem aumentando a parcela do solo impermeabiliza91 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

Figura 6 – Ilustração didática mostrando a relação entre a impermeabilidade e poluição (Thompson & Sorvig (2008) apud Baldessar (2012)

do, contribuindo para um cenário propício a enchentes nas cidades.

Em seus estudos, Baldessar (2012) analisou como os telhados verdes contribuem para aliviar os sistemas de drenagem das cidades. E, por meio da comparação da água escoada entre três sistemas de cobertura: laje impermeabilizada, telha cerâmica e telhado verde, foi possível concluir que o telhado verde realmente contribui através dos mecanismos de evapotranspiração, armazenamento e redução de áreas impermeáveis nos centros urbanos para a redução da água a ser drenada. De acordo com o mesmo trabalho, a redução na quantidade de água de chuva direcionada à galeria de águas pluviais pode chegar em até 70%.

1.1.4 MELHORIA DA QUALIDADE DA ÁGUA No caso de telhado verdes, a vegetação e substrato funcionam como filtro, retirando da água da chuva agentes poluidores.

De acordo com os estudos de Thompson

& Sorvig (2008) apud Baldessar (2012), pode-se afirmar que se a água proveniente de uma camada de vegetação for despejada no sistema de captação de águas pluviais e direcionada aos córregos e rios, estes podem manter-se protegidos pela qualidade da água que recebem, sendo seu volume reduzido, evitando desta maneira processos erosivos nas margens de rios e canais e nem transportando materiais poluentes. A partir da Figura 6 é possível visualizar como o volume de poluição está relacionado com o volume de água escoada, mostrando que quanto menor a permeabilidade do ambiente, maior será a quantidade de poluentes carreados pela água da chuva.

1.1.5 DESEMPENHO ACÚSTICO O barulho excessivo nas grandes cidades provocado por tráfego de veículos e outros meios é um fator que afeta a saúde física e psicológica das pessoas que convivem neste ambiente.

nagem (convencional e geocomposto drenante), primeiramente foi calculada a permeabilidade do sistema tradicional através da Lei de Darcy, na qual a vazão (Q) é igual ao coeficiente de permeabilidade (k) multiplicado pelo gradiente hidráulico (i) e pela área drenante (A):

Figura 7 – Mapa do município do Rio de Janeiro e centro do Rio de Janeiro. Fonte: Google (2015)

3 METODOLOGIA

Figura 8 – Seção tipo com sequência de camadas e geossintéticos

De acordo com Machado et al. (2004) devido à composição do telhado verde (plantas, substratos) este absorve as ondas sonoras reduzindo significativamente os ruídos. Já as coberturas tradicionais teriam o efeito contrário, pois o material que as compõe expande as ondas sonoras.

2 ÁREA DO EMPREENDIMENTO Localizado no centro antigo do Rio de Janeiro, o projeto contemplou uma área de 6.500 m² de cobertura verde sobre os terraços das torres.

O projeto consistiu na construção das duas torres com a preocupação de sustentabilidade sendo concebido dentro do padrão triple A, escala máxima de excelência entre os edifícios corporativos, com sistemas tecnológicos de controle predial que garantem economia de manutenção, assim como atendem à certificação LEED (Leadership in Energy and Environmental Design), concedido pelo USGBG (U.S. Green Building Council).

92 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

Para o projeto foi verificada a necessidade de encontrar um sistema que apresentasse maior facilidade executiva, eficiência técnica e de baixo impacto ambiental. Para isso foram propostas diferentes soluções pelos responsáveis do projeto paisagístico.

Após o estudo de algumas alternativas que atendessem as necessidades mencionadas anteriormente, optou-se pela utilização do sistema de geocomposto drenante para utilização em jardins.

O geocomposto para drenagem leve e flexível é formado por um núcleo drenante fabricado com filamentos de polipropileno e termosoldado a um geotêxtil não-tecido de poliéster em todos os pontos de contato.

Como vantagens sobre o sistema de drenagem tradicional podemos citar sua elevada capacidade de vazão, sistema leve, de fácil manuseio e simples instalação, protegendo os sistemas de impermeabilização contra eventuais danos mecânicos, redução de sobrecarga na estrutura, permitindo maior espessura do solo vegetal, favorecendo o desenvolvimento da vegetação.

Como uma vantagem econômica, a instalação do geocomposto drenante é extremamente simples e prática, pois ele simplesmente é colocado entre a estrutura e coberto com solo vegetal. Devido à sua pequena espessura e baixo peso, permite a diminuição da altura da floreira e a redução da sobrecarga na estrutura.

A Figura 8 abaixo mostra uma seção tipo com sequência de camadas e geossintéticos utilizados na técnica para instalação de telhados verdes.

3.1 COMPARATIVO DA EFICIÊNCIA ENTRE OS SISTEMAS DRENANTES Para comparar os dois sistemas de dre-

Considerando como coeficiente de permeabilidade da brita graduada k = 10-2 m/s, gradiente hidráulico igual a 0.01 e uma área unitária, temos a vazão necessária para o projeto:

A vazão do geocomposto drenante foi medida diretamente através do ensaio de permeabilidade planar e transmissividade, segundo a norma ASTM (American Society for Testing and Materials) D4716, sendo que este valor deve ser reduzido em acordo com os fatores de redução convenientes para a aplicação em questão. Os valores dos fatores de redução considerados foram os indicados por Koerner (1998), que indica para o caso de lajes e áreas suspensas os fatores de redução: de 1,2 a 1,4 para intrusão do solo, 1,0 a 1,2 para fluência à compressão e colmatação química, e de 1,1 a 1,3 para colmatação biológica.

Neste caso, o fator de redução global utilizado foi:

Considerando a possibilidade mais conservadora, a vazão de projeto do geocomposto drenante é obtida dividindo a vazão encontrada no ensaio pelo fator de redução global.

Portanto encontramos que a vazão do geocomposto drenante é de 0,12 l/s/m, e a necessária para o projeto de 0,01 l/s/m. Mesmo utilizando os valores mais altos de fatores de redução, ainda assim a vazão no geocomposto drenante seria no mínimo cinco vezes maior do que no sistema tradicional, comprovando que a uti-

lização do geocomposto drenante é suficiente para atender as necessidades do projeto.

3.2 ETAPAS CONSTRUTIVAS Primeiramente foi definida a área onde seria construído o telhado verde e foi realizada a impermeabilização correta com manta asfáltica. A Figura 9 mostra as áreas que terão vegetação.

Sobre a laje impermeabilizada foi aplicado o geocomposto drenante, sendo que sua utilização reduz a seção drenante do sistema para 12 mm e atendendo as necessidades das camadas de substrato. A Figura 10 mostra esta etapa da construção.

Após a instalação do geocomposto drenante, foi adicionada uma camada de argila expandida, que é um bom substrato por ser leve e eficaz. O objetivo de se adicionar esta camada de argila é que a mesma serve para impedir o apodrecimento de raízes da espécie cultivada e também facilita o escoamento de água que recebe durante as chuvas.

Depois de realizados todos estes procedimentos, foi adicionada uma camada de 10 cm de solo enriquecido com adubos orgânicos, sendo que a adubação pode variar conforme a espécie de cultivo.

Por último foram plantadas as espécies vegetais. Para este local foram escolhidas as espécies com baixo índice de crescimento, que não exigiam poda. A Figura 13 mostra o resultado final da obra.

Finalizou-se a altura total de borda das jardineiras (substrato + sistema drenante + sistema impermeabilizante) em 20 cm, proporcionando um sistema compacto, eficiente, de custo reduzido e com ganho de produtividade.

4 CONCLUSÃO Após a realização do estudo de algumas alternativas que atendessem as necessidades mencionadas ao longo deste trabalho, optou-se pela utilização do sistema de geocomposto drenante.

O geocomposto drenante é um sistema de drenagem eficiente que alia três elementos: o drenante, que possibilita captar e conduzir as águas de infiltração/percolação, o filtrante, que impede o carregamento das partículas de solo para o interior do elemento 93 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

Figura 9 – Área que receberá os geossintéticos para a colocação da vegetação

Figura 10 – Aplicação do geocomposto drenante

Figura 11 – Adição da camada de argila expansiva sobre o geocomposto drenante

drenante, o que provocaria sua colmatação e a perda da vazão e, por fim, o elemento coletor, que conduz a água drenada para a descarga.

Ao realizar o dimensionamento verificou-se que a vazão do geocomposto drenante é de 0,12 l/s/m, e a necessária para o projeto de 0,01 l/s/m, comprovando assim que a utilização do geocomposto drenante é suficiente par atender a necessidade do projeto no quesito eficiência.

A aplicação foi realizada diretamente sobre laje impermeabilizada, reduzindo a seção drenante do sistema para 12 mm e atendendo as necessidades das camadas de substrato. Finalizou-se a altura total de borda das jardineiras em 20 cm, proporcionando um sistema compacto, eficiente, de custo reduzido e com ganho de produtividade.

REFERÊNCIAS

Figura 12 – Adição da camada de solo com adubo 94 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

Baldessar, Silvia M. N. (2012). Telhado verde e sua contribuição na redução da vazão da água pluvial escoada, Dissertação de mestrado. Programa de Pós-Graduação em Geotecnia, Departamento de Engenharia Civil, Universidade Federal de Curitiba, 125p.

Koerner, R. M. (1998) Designing with Geosynthetics, 4nd ed., Prentice Hall, Liverpool, United Kingdom.

Machado, M. V., Britto, C. e Neila, J. (2003). El cálculo de la conductividad térmica equivalente en la cubierta ecológica, Revista on-line da ANTAC, v.3, n.3.

Figura 13 – Obra concluída

Minke, G. (2004). Tecttos verdes – Planificación, ejecución, consejos prácticos, Editorial Fin de Siglo, Montevideo, Uruguay.

Nascimento, Wânia C. do. (2008). Coberturas verdes no contexto da região metropolitana de Curitiba – Barreiras e potencialidades, Dissertação de mestrado. Programa de Pós-Graduação em

Geotecnia, Departamento de Engenharia Civil, Universidade Federal de Curitiba, 183p.

Vecchia, F. (2005). Cobertura Verde Leve (CVL): Ensaio Experimental, VI Encontro Nacional de Conforto no Ambiente Construído (ENCAC) e IV Encontro Latinoamericano sobre Conforto no Ambiente Construído (ELACAC), Maceió.

Camyla de Oliveira é formada em Engenharia Ambiental pela PUC-Rio (Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro), finalizou o mestrado em Engenharia Civil – Geotecnia pela mesma instituição. Atua na Maccaferri (Unidade Rio de Janeiro) desde junho 2014 e, atualmente desempenha a função de Engenheira Técnica Promocional.

Fernando Pereira é formado em Engenharia Ambiental pela UFF (Universidade Federal Fluminense). Atua na Maccaferri (Unidade Rio de Janeiro) desde maio de 2011 e atualmente desempenha a função de Engenheiro Técnico de Vendas.

A seção “Geossintéticos” é um espaço da revista Fundações & Obras Geotécnicas em parceria com o CTG (Comitê Técnico de Geossintéticos) em que mensalmente é publicado um texto de autores vinculados a empresas participantes desse grupo. O CTG é formado por empresas fabricantes de geossintéticos no Brasil associadas à ABINT (Associação Brasileira das Indústrias de Nãotecidos e Tecidos Técnicos). Dentro do grupo estão produtoras nacionais, utilizando diversos polímeros como PP (Polipropileno), PET (Poliéster), PE (Polietileno) e PVC (Policloreto de Vinila). As empresas que atualmente compõem o comitê são: Bidim, Braskem, Cipatex, Huesker, Maccaferri, Ober, Santa Fé, Sansuy e Roma.

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LIVRO RESÍDUOS PLÁSTICOS E RECICLAGEM: ASPECTOS GERAIS E TECNOLOGIAS Autores: Maria Zanin e Sandro Donnini Mancini Editora: EdUFSCar Ano: 2015 Após dez anos da primeira edição, os engenheiros Maria Zanin e Sandro Donnini Mancini relançam, pela Editora EdUFSCar, um estudo com dados atualizados sobre a realidade brasileira dos resíduos sólidos urbanos.

Esta segunda edição permite acompanhar a evolução do cenário de duas décadas para cá, visibilizando o potencial de reciclagem dos resíduos plásticos e enfatizando aspectos sociais, ambientais, políticos, econômicos, legais, técnicos e científicos que podem ajudar a entender por que a reciclagem deste tipo de material é possível, viável, necessária e urgente.

Em quatro capítulos, o livro conceitua o que é a ecologia industrial e esclarece o surgimento do termo Ecodesign. Explica a metodologia da análise de ciclo de vida, traz a definição de desenvolvimento sustentável, expõe a realidade brasileira e a necessidade da separação dos resíduos. Além disso, oferece dados sobre a indústria de reciclagem de plásticos, a legislação e as normas, os tipos de plásticos, o perfil da produção e os tipos de reciclagem (mecânica, química e energética).

De acordo com os autores, a ação de reciclar apresenta um significado ainda maior quando pensada como parte de um conjunto de procedimentos que visam a redução dos impactos ambientais associados ao plástico, como o acúmulo de resíduos de difícil degradabilidade, e ao esgotamento de matéria-prima não renovável. A obra aborda também a aprovação da Política Nacional de Resíduos Sólidos, como um “salto mitigador para a gestão e o gerenciamento dos resíduos sólidos no Brasil e para as organizações de catadores e catadoras de resíduos”.

A linguagem simples e concisa foi mantida da primeira edição. Nessa reedição a proposta do livro também se manteve: uma obra não só para os que trabalham com temas relacionados à produção de materiais ou com o controle de resíduos, mas para todos os que se preocupam com a melhoria da qualidade ambiental e a conservação dos recursos que permitem a manutenção da vida e de sua diversidade.

Para comprar as obras indicadas nesta seção, envie um e-mail para assinatura@rudders.com.br

96 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS

AGENDA BRASIL 09 E 10 DE MARÇO DE 2016 BRASCON 2016

São Paulo, São Paulo http://bit.ly/1MKI55h

Destinado a diretores, gerentes, técnicos, construtores e investidores do setor de concretagem, pré-moldados e agregados, o evento apresentará, por meio de palestras com sessões técnicas e comerciais, os conhecimentos atuais do segmento, além de fomentar discussões dos principais desafios, avanços tecnológicos e as oportunidades da indústria. Os participantes terão acesso a informações de inovação, sustentabilidade, qualidade ambiental nas obras, manutenção, engenharia, construção e demais tópicos relacionados.

Em sua terceira edição, o evento contará com mesasredondas e o prêmio “Obra mais Notável de Concreto”.

29 A 31 DE MARÇO DE 2016 BRAZIL ROAD EXPO 2016

Promovido pela Alconpat Brasil (Associação Brasileira de Patologia das Construções), o evento funcionará como um fórum, onde colocará em pauta a recuperação de estruturas, controle de qualidade e patologias. Voltado para profissionais do segmento da construção, engenheiros, técnicos e estudantes, o encontro pretende ainda tornar público estudos e pesquisas científicas das áreas relacionadas.

10 A 13 DE MAIO DE 2016

III CONGRESSO DA SOCIEDADE DE ANÁLISE DE RISCOS LATINO-AMERICANA SRA-LA

São Paulo, São Paulo http://www.abge.org.br/3clasra-la

Em sua terceira edição, o evento tem como tema central o “Desenvolvimento e riscos no contexto Latino-­ Americano”, com o objetivo de enaltecer a análise de riscos como um recurso para auxiliar as ações de prevenções de riscos nas mais diversas formas. Haverá cursos pré-congresso, conferências, mesas-redondas, sessões técnicas e ainda apresentações de trabalhos orais no Espaço Ágora, local onde será possível a exibição de vários trabalhos orais simultâneos.

São Paulo, São Paulo www.brazilroadexpo.com.br

O evento tem como objetivo discutir pavimentações e apresentar soluções que possibilitem um avanço neste cenário. A conferência promoverá o compartilhamento de informações, exibirá novidades dos fabricantes, apresentará os produtos para construção e manutenção de pontes, túneis, viadutos, além de materiais para a pavimentação em asfalto e concreto. Os participantes ainda poderão conferir itens para drenagem, contenção de encostas, sistemas e produtos para segurança.

12 A 16 DE ABRIL DE 2016 FEICON BATIMAT 2016

São Paulo, São Paulo www.feicon.com.br

Com mais de 20 anos de existência, o evento permite que diversos setores da área da construção civil possam expor seus produtos que incluem: máquinas, tintas, solventes, revestimentos, além de alguns acessórios de decoração, como artigos de louça sanitária, por exemplo. Os participantes podem conferir as tendências e os lançamentos da área da construção civil. O evento é voltado para engenheiros, arquitetos e profissionais envolvidos com o setor.

18 A 20 DE ABRIL DE 2016

2º CONGRESSO BRASILEIRO DE PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES

Belém, Pará

alconpat.org.br/cbpat2016/

EXTERIOR

geotécnica e estrutural. Ao longo de quatro dias, a conferência pretende estimular a coordenação e o entendimento entre o meio profissional e acadêmico, além de apresentações de dados essenciais para a fomentação do avanço tecnológico do setor e o incentivo à melhoria da prática profissional.

02 E 03 DE MARÇO DE 2016

3RD RESIDENTIAL BUILDING DESIGN AND CONSTRUCTION CONFERENCE

Pensilvânia, Estados Unidos www.phrc.psu.edu/conferences/3rd-rbdcc

Em sua terceira edição, o evento tem como objetivo fomentar o debate entre pesquisadores, profissionais de design, fabricantes, construtores e demais envolvidos com o setor da construção, para atualizarem-se dos avanços e pesquisas do setor e inovações relacionadas com edifícios residenciais, tanto habitações simples, como as mais tecnológicas.

Entre os temas, destacam-se as alternativas de geração de energia, a construção de sistemas fotovoltaicos integrados, danos de fogo e proteção, tecnologias em casas pré-fabricadas, entre outros tópicos.

22 A 28 DE ABRIL DE 2016

WORLD TUNNEL CONGRESS – NAT2016

São Francisco, Estados Unidos www.wtc2016.us/

01 A 05 DE FEVEREIRO DE 2016 WORLD OF CONCRETE

Las Vegas, Estados Unidos www.worldofconcrete.com

Las Vegas, cidade mais populosa de Nevada, sediará um dos eventos mais famosos da construção civil.

Exposição dedicada, sobretudo, ao concreto comercial e à construção de alvenaria, o World of Concrete exibe máquinas de construção, as novas ferramentas do mercado, produtos mais recentes empregados em canteiros de obras, assim como cursos de segurança e treinamento da área. Entre os destaques do evento, estão as áreas de exposição ao ar livre. A programação ainda conta com seminários de especialistas com as principais tendências do segmento.

14 A 17 DE FEVEREIRO DE 2016 GEOTECHNICAL & STRUCTURAL ENGINEERING CONGRESS

Phoenix, Estados Unidos geo-structures.org/

Com a participação de mais de 100 expositores, o congresso espera reunir engenheiros geotécnicos e estruturais, além de funcionários de órgãos públicos e profissionais ligados ao tema de engenharia

Com expectativa de receber mais de 2.500 participantes, o evento mostrará as tendências do segmento de túneis no mundo, com 600 apresentações técnicas e mais de 250 expositores. Durante o congresso, haverá painéis e estudos de casos de métodos empregados em diferentes projetos de túneis, nas diversas regiões do planeta, com o objetivo de compartilhar experiências entre os profissionais da área.

08 A 11 DE MAIO DE 2016

IABSE CONFERENCE GUANGZHOU 2016

Guangzhou, China http://bit.ly/1R6DajP

Promovida pela IABSE (International Association for Bridge and Structural Engineering), a conferência terá como foco a engenharia de estruturas e tentará mostrar que a área é a responsável por promover a sustentabilidade na sociedade. Dentre os temas abordados, destacam-se as novas tecnologias que estão sendo desenvolvidas para a área, além de discussões sobre concretos de alta performance e de aço, pontes dos mais variados tipos, como ferroviárias e marítimas, entre outros.

26 A 30 DE JUNHO DE 2016

IB2MAC – 16TH INTERNATIONAL BRICK AND BLOCK MANSORY CONFERENCE

01 A 02 DE ABRIL DE 2016

Padova, Itália

CTF 2016 – 2ª CONFERÊNCIA EM TECNOLOGIA DE FUNDAÇÕES

www.16ibmac.com/

Campinas, São Paulo

Realizado a cada quatro anos, desde 1967 o evento é considerado um dos principais encontros relacionados ao segmento de alvenaria. Ao longo dos cinco dias de programação, haverá especialistas de diversas partes do mundo discutindo as principais tendências, novas técnicas e tecnologias de construção, além de debates dos códigos e normas existentes, a conservação de edifícios históricos, assim como apresentações de estudos de caso, entre outros.

www.acquacon.com.br/ctf2016

Com o tema “Estacas Cravadas por Impacto ou Vibração: Perspectivas Atuais e Futuras”, o evento acontecerá na Unicamp (Universidade Estadual de Campinas) e devido ao sucesso da primeira edição, em 2013, os organizadores, membros da CTF (Comissão Técnica de Fundações) da ABMS (Associação Brasileira de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica), com o apoio do NRSP (Núcleo Regional de São Paulo) resolveram dar continuidade ao evento. Haverá mesas-redondas e discussões sobre o uso e custos das pesquisas e técnicas relacionadas às estacas de deslocamento e cravadas de concreto ou metálicas.

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