Revista FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS www.rudders.com.br
Ano 6 Nº 68 R$ 27,00
Maio de 2016
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Ano 6 – Nº 68 – Maio de 2016
CONJUNTO DE OBRAS VISA COMBATER A CRISE HÍDRICA COM REFORMA DE ADUTORAS E INSTALAÇÃO DE RESERVATÓRIOS ESPECIFICAÇÕES E PROCEDIMENTOS DE SONDAGEM À PERCUSSÃO DE SIMPLES RECONHECIMENTO – SPT
EDITORIAL COMUNICADO IMPORTANTE Informamos aos nossos leitores que a partir da edição de número 69 (junho de 2016) a revista a Fundações & Obras Geotécnicas não será mais produzida para o formato impresso e passará a circular somente no formato digital. Motivo A Editora Rudder vem enfrentando desde 2015 uma grave crise financeira que tem ameaçado a continuidade de nossa publicação. O processo de impressão e distribuição de uma revista física é uma das etapas mais onerosas dentre os trabalhos de confecção do periódico. Para que o título não seja descontinuado e possamos permanecer produzindo seu conteúdo com a mesma dedicação e qualidade, a empresa que desde o ano passado já realizou diversos cortes em seu orçamento, decidiu optar pelo cancelamento temporário do formato impresso mantendo apenas a versão digital. O que mudará na revista? O conteúdo, layout, periodicidade e abordagem da revista permanecerão os mesmos, porém a revista estará disponível apenas em formato digital para leitura online, ou seja, a versão impressa não será mais produzida na gráfica e consequentemente não serão entregues exemplares físicos. Sou assinante, o que devo fazer? Os assinantes da revista terão acesso as edições vigentes de cada mês antes dos leitores que não possuem assinatura. Sendo assim, as edições vigentes ficarão abertas apenas para assinantes num período de 60 dias e somente após esse prazo serão liberadas para quem não possui assinatura. Caso o assinante que já finalizou o pagamento total de sua assinatura não tenha interesse em continuar com os benefícios desse novo formato, o valor das edições restantes referentes a assinatura já paga será ressarcido pela Editora Rudder. Sou uma empresa anunciante, o que devo fazer? Os formatos de anúncios dentro da revista permanecerão os mesmos, assim como a programação de páginas para inserção. As empresas anunciantes receberão um contato direto por parte do nosso Departamento de Publicidade para esclarecer a troca do formato e também sanar as possíveis dúvidas em relação aos anúncios já programados. Apoio da comunidade técnica A revista Fundações & Obras Geotécnicas é uma publicação técnica mensal, com informações sobre mecânica dos solos (fundações, geotecnia, entre outros) voltada para os profissionais de engenharia civil, estudantes e pesquisadores. O periódico é o único mensal na América Latina a ter o tema “Fundações e Geotecnia” como enfoque. Além disso é avaliado pela QUALIS, conjunto de procedimentos utilizados pela CAPES (Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior) e encontra-se atualmente com classificação B4. Em Agosto deste ano completaremos seis anos de existência e persistência na atuação editorial nesse segmento. Desde que começamos a enfrentar essa crise nós desenvolvemos diversas ações para manter a revista, assim como também buscamos constantemente investimentos para a continuidade da publicação, porém como até o momento não atingimos o mínimo necessário para manter o seu formato impresso, vamos continuar batalhando por sua manutenção no formato digital e para isso contamos com todo o apoio da comunidade técnica nesse momento. Contato para dúvidas Jenniffer Lemes Tels: (11) 3467-8770 / (11) 2641-0871 E-mail: jenni@rudders.com.br
SUMÁRIO
Ano 6 – Nº 68 – Maio de 2016
22 |
36 |
03 | Coluna do conselho
36 | Grupo chinês investirá
06 | Destaque – Segunda
na construção e operação da FERROVIA DE
edição do CTF inova com minicursos e programação focada no segmento de fundações
INTEGRAÇÃO OESTE-LESTE
38 | Nova usina de carvão no
14 | Notas
sul do Brasil terá investimento da China
16 | Entrevista – Ana Cristina
40 | Artigo – Especificações e
Castro Fontenla Sieira
20 | História 22 | REPORTAGEM – Conjunto de obras visa combater a crise hídrica
32 | Opinião
80 |
78 | Acontece – Congresso Luso-Brasileiro acontece em junho e visa a troca de experiências intercontinentais
80 | O QUE HÁ DE NOVO
– Nova manta de PVC se destaca por não conter ftalato
84 | Geotecnia Ambietal
procedimentos de sondagem à percussão de simples reconhecimento – SPT
– Central de disposição de resíduos sólidos industriais torna-se objeto de análise em pesquisa
50 | Artigo – Estudo Laboral
86 | Geossintéticos –
das Características Geotécnicas e Patologias em Trechos de Rodovias
Drenagem e separação na ampliação do pátio do aeroporto Santos Dumont
68 | EM FOCO –
88 | Livro
Instrumentação geotécnica em aterros sobre solos moles
89 | Agenda
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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 Divulgação Ciasabesp 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.
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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
ACIDENTES NA ENGENHARIA – O CASO DA CICLOVIA DA AVENIDA NIEMEYER OTAVIO SAYÃO E ALBERTO SAYÃO
No dia 21 de abril de 2016, um trágico acidente na ciclovia da avenida Niemeyer, na cidade do Rio de Janeiro (RJ) expôs as falhas de uma obra pública mal conduzida. Nesse dia, três meses após inaugurada a obra, um pequeno trecho da ciclovia (de pouco mais de 20 m) foi destruído pela ação de ondas de ressaca, quando parte da pista desabou de uma altura de 10 m, causando duas mortes. Desde então, o episódio teve grande destaque na mídia, com repercussões negativas para a engenharia nacional. A obra da ciclovia de 3,8 km, instalada ao longo da avenida Niemeyer, uma via urbana com fluxo intenso de veículos e forte presença habitacional, ligando os bairros de Leblon e São Conrado, na zona sul do Rio de Janeiro, fora concebida para ser inaugurada antes dos Jogos Olímpicos de agosto de 2016, e fazia parte do legado que a Prefeitura prometia deixar para a cidade, ao final do evento. Em junho de 2014, um contrato do tipo “design-built” ou EPC (Engineering Procurement Construction) foi celebrado pela SMO (Secretaria Municipal de Obras) do Rio com o consórcio Contemat/Concrejato, empresas do Grupo Concremat. Um projeto básico foi fornecido pela SMO para o consórcio contratado. No final, a obra atrasou seis meses e custou 45 milhões de reais, 30% a mais que a previsão inicial (35 milhões de reais). A obra da ciclovia na avenida Niemeyer, inaugurada em 17 de janeiro de 2016, foi concebida e implantada em período muito curto, desde os planos iniciais da SMO datados de 2013. A avenida Niemeyer já tem cerca de 100 anos de vida útil. Em 1916, o engenheiro militar Conrado Jacob Niemeyer doava à cidade uma via litorânea estreita, com pouco mais de 5 km de extensão, construída com recursos próprios durante mais de 20 anos, no início dos anos 1900, em zona com topografia e geologia difíceis (falésia de rocha gnáissica com estratificações desfavoráveis). O local é hoje conhecido 3 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
como Costão da Niemeyer. Em 1920, quatro anos depois de aberta ao público, a via ganhou muretas de proteção e foi alargada e asfaltada pelo prefeito, o engenheiro André Paulo de Frontin, em preparativo para a visita do Rei Alberto da Bélgica. Depois, a via foi denominada avenida Niemeyer e passou a fazer parte do clássico Circuito da Gávea, um traçado de 11 km que por muitos anos sediou as corridas de automóveis do Grande Prêmio Cidade do Rio de Janeiro, contornando o Morro Dois Irmãos pela Estrada da Gávea, onde hoje é o bairro da Rocinha, e terminando na Rua Marquês de São Vicente, perto da PUC-Rio (Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro). Cerca de metade da ciclovia foi executada em estrutura independente, na encosta rochosa, do lado do mar da avenida Niemeyer. O trecho restante foi construído em balanço ou aterro, mas ligado à pista da avenida. Devido às restrições para interromper o tráfego de veículos durante a fase de construção, a estrutura da ciclovia foi montada com peças pré-moldadas, em vãos de 6 m e 12 m no Costão da Niemeyer, seguindo o trajeto sinuoso da via centenária. Ao longo do percurso, foram executa-
das obras de contenção de taludes, com solo grampeado, cortinas atirantadas, contrafortes, e muretas chumbadas na rocha. Para apurar as causas do acidente, foi aberto um inquérito policial, com conclusão prevista para meados de 2016. Várias perícias foram também constituídas pela Prefeitura e pelo CREA (Conselho Regional de Engenharia e Agronomia) para emitir laudos sobre o acidente. Várias são as fases usuais de um projeto de engenharia. Na fase inicial de análise da viabilidade do empreendimento, estudam-se alternativas em nível de concepção. Após uma alternativa ser eleita, inicia-se o projeto conceitual. Na fase seguinte, de projeto básico, são definidos os elementos necessários para caracterizar a obra ou serviço, e é feito o planejamento da construção e da operação do projeto. O detalhamento do projeto e da obra pode ser desenvolvido a seguir (projeto executivo), ou fazer parte do escopo do documento acertado com o empreiteiro (contrato tipo “design-built”). No caso da ciclovia da avenida Niemeyer, o contrato incluía o detalhamento do projeto e a construção, isto é, cabia ao empreiteiro desenvolver o projeto executivo.
COLUNA DO CONSELHO O projeto da ciclovia não passou pelas fases acima. O projeto básico foi usado para a licitação da obra. Entretanto, após a assinatura do contrato com o empreiteiro, seria necessária uma atualização das premissas do projeto básico e a elaboração do projeto executivo. Em obras costeiras e marítimas, é importante definir e avaliar, durante o projeto, a interação mar-estrutura, ou seja, a ação hidrodinâmica das ondas do mar nas estruturas marítimas, consideradas obstáculos ao avanço das ondas. No caso da ciclovia da avenida Niemeyer, a interação mar-estrutura envolve fatores como impacto das ondas (wave slamming’), galgamento (wave runup) e ultrapassagem (wave overtopping) das ondas sobre os obstáculos, além da refração, difração e reflexão das ondas devido à presença das estruturas. Os projetos conceitual e básico da ciclovia deveriam considerar os processos hidrodinâmicos, e incluir análises corriqueiras de engenharia costeira para definir o clima de ondas no local da obra, ao longo do costão rochoso, estabelecer a tempestade de projeto para um tempo de recorrência superior à vida útil da obra, determinar o nível d’água de projeto (avaliando inclusive a sobreelevação do nível do mar devido ao aquecimento global), determinar o galgamento das ondas no costão rochoso com face lisa (incluindo a influência do muro e estrutura da Gruta da Imprensa), definir o impacto das ondas na base da ciclovia, cuja cota de projeto é item importante neste caso, pois poderia ser sujeita a premissas estéticas impostas pela SMO para preservar a visão do mar, um dos atrativos da avenida Niemeyer. Independente da fase do projeto, o projetista contratado deve decidir os dados do local do projeto necessários às análises a serem feitas pelo engenheiro costeiro. Por exemplo, seria preciso obter a batimetria e a topografia do costão, em frente à avenida Niemeyer. Nas fases iniciais de projeto, poderia ser usada a batimetria existente em cartas náuticas. Caso esses dados sejam insuficientes, novos levantamentos no local deveriam ser pedidos, antes da fase de detalhamento. O projetista deveria obter ainda os registros de ondas e ventos na região do costão, para modelagem numérica de transformação de ondas, da região ao largo da costa (offshore) para a zona litorânea da ciclovia, e analisar os dados de maré e correntes na área do projeto. Hoje já existem medições no litoral do Rio de Janeiro, 4 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
com ondógrafos, parte do projeto SIMCosta (Sistema de Monitoramento da Costa Brasileira) – uma rede de monitoramento contínuo de variáveis oceanográficas e meteorológicas ao longo da costa brasileira, cujos dados permitem prever os processos ligados aos efeitos climáticos, e determinar as condições de ressacas locais, para estabelecer um sistema de alerta para casos de eventos extremos. Com esses dados, é possível calibrar modelos númericos para calcular a força da onda nas estruturas, item relevante para os engenheiros estruturais (por exemplo, forças horizontais em pilares, influência da reflexão das ondas, e forças verticais das ondas nas lajes). Em locais expostos e casos difíceis para modelagem numérica, como o local da ciclovia, esses registros acima possibilitam o estudo de otimização do projeto básico com ensaios em modelo físico reduzido. Em obras costeiras, o projeto básico em geral difere do executivo, que inclui análises e modelagens atualizadas. Por exemplo, em um caso recente de obra no litoral fluminense, o projeto básico de 2011 definia, em modelagem numérica, uma altura significativa da onda de projeto de 4,4 m, para tempo de recorrência de 50 anos, ou 4,6 m, para tempo de recorrência de 100 anos. Após a contratação do empreiteiro, foi realizada uma revisão da premissa do projeto, e o tempo de recorrência no projeto executivo mudou para 100 anos. Com isso, foi desenvolvido um projeto executivo independente do básico (2011), onde um novo estudo de clima de ondas no local da obra indicou uma altura significativa da onda centenária de projeto de 5,7 m, cerca de um metro maior que a onda de projeto da fase anterior. Obras de engenharia sempre trazem algum risco de colapso. Não há obra 100% segura. A questão, então, passa a ser: qual o nível de risco aceitável? Para reduzir o grau de risco, o custo da obra aumenta. No caso da ciclovia da avenida Niemeyer, seria importante considerar que a via foi construída há 100 anos e que novos dados oceânicos e técnicas de análises de projetos de engenharia estão hoje disponíveis. Assim, a proposta de construir uma ciclovia na mesma cota (elevação) da avenida significaria aceitar um risco desmedido, pois era de conhecimento geral que a pista da avenida ao longo de sua vida útil era atingida pelas ondas, em tempos de ressaca, tendo ocorrido vários acidentes fatais com pescadores no costão rochoso local, em dias de
ressaca. Considerar hoje um projeto de ciclovia na mesma cota (patamar) da avenida centenária seria um erro grave, pois o risco de danos sob ação das ondas seria intrinsicamente maior. Nas obras de engenharia, é pouco usual investir recursos para reduzir os riscos. Faz-se economia em ensaios, projetos, consultoria, monitoramento e fiscalização. Deveria haver um melhor balanceamento entre custos e riscos. Uma avaliação preliminar sugere várias irregularidades no projeto da ciclovia. Dentre elas, estão a falta de assinaturas dos responsáveis nos desenhos técnicos e a carência de sistema de alerta para fechar a ciclovia em dia de ressaca. Os protocolos para interdição de aeroportos e da Ponte Rio-Niterói, em dias de tempestade, são bons exemplos de gestão do risco em locais públicos. A experiência da Geo Rio, que instalou sirenes e monitora o risco de deslizamento nas encostas da cidade, serve também de modelo na prevenção de acidentes com a população, sob chuvas fortes. Outra irregularidade no projeto da ciclovia é a ausência de uma análise dos riscos de colapso da obra, sob os efeitos de ressacas. As notícias na imprensa indicam que o projeto ignorou a ação das ondas no tabuleiro (laje) da ciclovia. Por fim, o prazo de um ano estipulado em contrato para o projeto e execução da obra foi muito curto, inadequado para o correto desenvolvimento de um projeto de engenharia com as análises necessárias para o entendimento das ações das ondas na obra da ciclovia. A boa engenharia não deve aceitar cronogramas impostos por critérios políticos, sem seguir a sequência usual das fases de projeto. A pressa para atender prazos curtos para a inauguração das obras sempre causa prejuízos na segurança, como neste caso do acidente na ciclovia da avenida Niemeyer.
Otavio J. Sayão é engenheiro civil pela PUC-Rio (1972), com mestrado em engenharia hidráulica de Delft (Holanda) e doutorado em engenharia costeira pela Queen’s University (Canadá, 1982). Atualmente é diretor de Projetos de Engenharia Costeira e Dragagem da Hatch Ltd., em Vancouver (Canadá). Alberto Sayão é engenheiro civil pela PUC-Rio (1976), com mestrado e doutorado em engenharia geotécnica pela University of British Columbia (Canadá, 1989). Atualmente é professor de engenharia civil na PUC-Rio e diretor secretário-geral da ANE (Academia Nacional de Engenharia).
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DESTAQUE
SEGUNDA EDIÇÃO DO CTF INOVA COM MINICURSOS E PROGRAMAÇÃO FOCADA NO SEGMENTO DE FUNDAÇÕES O evento que aconteceu em Campinas (SP) atraiu cerca de 200 participantes Por Dellana Wolney
Fotos: Gléssia Veras / Editora Rudder
Colaborou: Marcelo Exman Kleingesind
Público do CTF 2016 6 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
Nos dias 31 de março a 02 de abril foi promovida na UNICAMP (Universidade Estadual de Campinas) a CTF 2016 (Conferência em Tecnologia de Fundações), composta por workshops, painéis, mesas-redondas, palestras, apresentação de curso e, ainda, um ambiente dedicado à divulgação de produtos. O encontro ocorreu três anos após a iniciativa pioneira que teve como foco central “Fundações Profundas do Tipo Estacas Hélice Contínua”. Já na segunda edição do evento, a temática escolhida pela comissão organizadora foi “Estacas Cravadas por Impacto ou Vibração: Perspectivas Atuais e Futuras”. Também foram abordados os valores atuais acordados às demais práticas; medidas para a melhoria e procedimentos com foco no controle; e expectativa pelo bom desempenho das estruturações de apoio à profundidade. A escolha do tema foi pautada por meio de uma análise dos tipos de fundações que estão sendo mais empregadas no momento, no caso as estacas de deslocamento do tipo cravadas de concreto ou metálicas. De acordo com o organizador do CTF e professor da UnB (Universidade de Brasília), Renato Cunha, no litoral de São Paulo e em diversas partes da costa brasileira, em suas grandes cidades, tem aumentado o emprego de estacas cravadas por vibração, além do método tradicional por percussão, muitos profissionais, principalmente projetistas, tem comprovado isso na prática. “Com base nestas opiniões e preocupação do melhor entendimento do comportamento destas estacas, escolhemos o assunto principal, pois além de ser atual, ele é um ótimo contraponto com o tema do primeiro CTF”, afirma. A abertura foi feita pela Comissão Organizadora do evento e logo após foi realizado o minicurso que abordou o software SLIDE v.7 – Numerical Techniques for Slope Stability Analysis, desenvolvido e comercializado pela empresa Rocscience – Software Tools for Geotechnical Analysis. O representante corporativo do grupo no continente Sul Americano, Raul Demarini apresentou os atuais pacotes técnicos comercializados da empresa. Segundo ele, a atuação da Rocscience é apontada em cerca de 120 países, nos quais mais de 300 universidades já têm assegurado seus cadastrados junto à empresa, permitindo desta forma, qualidade de ponta ao ensino e pesquisas. Conforme Demarini, dentre as análises previstas, o software permite estudos de estabilidade e suporte das massas; avaliações quanto à percolação da água internamente ao solo; caracterizações de escavações em obras diversas; apreciações junto aos estaqueamentos; determinação de tensões e deformações nas camadas subterrâneas; entre outras funções, empregando a metodologia de elementos finitos em modelagens bidimensionais e tridimensionais com relação às disposições dos estratos no solo ou mesmo da rocha presente. O engenheiro e presidente da Rocsience Incorporation, Thamer Yacoub prosseguiu a exposição delineando pormenores técnicos às instabilidades de taludes, apontando riscos que engatilham os desequilíbrios dos volumes de terra ou fragmentações de rocha, tratando das particularidades respectivamente aos mecanismos de ruptura, procedimentos à identificação de potenciais indícios a estes descompassos, bem como metodologias numéricas de prevenção às movimentações relativas das massas. A finalização do curso foi feita por meio de avaliações às estabilidades de taludes, a partir do método dos elementos finitos, 7 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
Participantes e professores dos minicursos
Público durante o minicurso que abordou o software SLIDE v.7 – Numerical Techniques for Slope Stability Analysis
então atrelado à redução da resistência ao cisalhamento no solo (rebaixamento na envoltória de Mohr-Coulomb e na envoltória da resistência generalizada de Hoek-Brown), admitindo ainda, comportamento elastoplástico ao meio. Esta diminuição foi assumida segundo a imposição de coeficiente redutor junto à tensão cisalhante e sequente cômputo por novo fator de segurança. O organizador do CTF Renato Cunha enfatiza que este curso foi muito procurado por dois motivos principais: primeiro pelo fato dos softwares da Rocscience terem uma plataforma muito amigável e segundo devido a excelente relação custo-benefício quando comparados com outros programas similares no mercado. “Para a indústria, o custo, o pacote de programas e a facilidade de uso são grandes atrativos, comprovados por aqueles que escolheram e convidaram a empresa a participar do evento e por opiniões dos delegados que participaram do minicurso. No caso da academia, as facilidades de experimentação e utilização em teses e dissertações são imbatíveis em relação a outros softwares similares”. Outros dois minicursos também fizeram parte da programação do evento e foram realizados no dia 02 de abril. O primeiro foi minicurso “Projeto Fundação em Estacas Metálicas” ministrado pelo professor da UPE (Universidade de Pernambuco), Alexandre Duarte Gusmão que exibiu as principais características inerentes aos perfis metálicos, em geral fornecidos em barras de 12 m. Ele explica que, quando reservados para as infraestruturas, a profundidade têm limitação geotécnica, segundo o SPT (Standard Penetration Test), a índices Nspt inferiores a 40 ou 50 golpes ou ainda, às camadas compactas a muito compactas nos meios granulares ou de consistência dura em meios coesivos, o que resguarda a integridade do martelo de cravação e da estaca, a qual não necessita, em geral, do pré-furo para a instalação em solos com qualidade inferior à estas restrições. 8 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
Simultaneamente à apresentação de Gusmão, o engenheiro da empresa Fugro In Situ, Alessander Chistopher Morales Kormann realizou o minicurso “Ensaio de Carregamento Dinâmico: Análise e Interpretação”. Na oportunidade Kormann buscou “desmistificar” a ferramenta, construindo uma base teórica que permitiu aos participantes do curso alavancarem seu conhecimento e avançarem no entendimento do potencial de aplicação do ensaio em situações práticas. A conclusão do seu minicurso foi feita por meio de um estudo de caso sobre o monitoramento em estacas hélice contínua, devidamente ilustrado por resultados das curvas carga x recalque, ressaltando os valores advindos, das provas de carga dinâmicas com o CAPWAP (Case Pile Wave Analysis Program), equivalentes àqueles executados nas provas de carga estáticas. Além disso, Kormann lembrou a rigorosa atenção para com a avaliação de ajustes, calibrações e interpretação da técnica e leitura de sinais junto aos sistemas, que asseguram e garantem melhores resultados e confiabilidade sobre os valores.
CERIMÔNIA DE ABERTURA O segundo dia do evento recebeu uma conferência dedicada à exposição dos mais recentes avanços, práticas e diretrizes orientadas às fundações cravadas e outras soluções. A engenheira da empresa Huesker Brasil, Cristina Schmidt convidou para a mesa de abertura o reitor da UNICAMP, José Tadeu Jorge; o engenheiro do Departamento de Geotecnia e Transportes da UNICAMP, Orlando Fontes Lima Júnior e o professor do Departamento de Recursos Hídricos da UNICAMP, Alberto Luiz Francato. Também compuseram a mesa o engenheiro e presidente do Núcleo Regional São Paulo da ABMS (Associação Brasileira de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica), Celso Nogueira Corrêa; o professor da UNICAMP, Paulo José Rocha
de Albuquerque; o professor da UPE, Alexandre Duarte Gusmão; o diretor vice-presidente da ABEF (Associação Brasileira de Empresas de Engenharia de Fundações e Geotecnia), Gilberto Vicente Manzalli e o presidente da ABEG (Associação Brasileira das Empresas de Projeto e Consultoria em Engenharia Geotécnica), Ilan Davidson Gotlieb. Na ocasião, Gotlieb traçou um paralelo entre as estacas cravadas e estacas hélice contínua, citando a necessidade de inovação crescente para as primeiras frente à chegada da solução escavada pelo trado helicoidal. Manzalli fez referência à revisão final do “Manual de Fundações – Teoria e Prática” ressaltando também, para um futuro próximo, a publicação do manual de Geotecnia. Já Gusmão destacou os 65 anos da ABMS, salientando o empenho da instituição com as atividades de aproximação junto a outras entidades. Ele descreveu o incansável desafio por melhor qualificação da engenharia nacional, além do empenho quanto às atividades então promovidas a cargo de comissões técnicas, igualmente responsáveis pelo oferecimento de cursos e coordenações sobre eventos. Por fim, Albuquerque lembrou a crise que assola o País, motivo que tornou ainda maior o desafio da realização da conferência. “A organização desta edição foi mais difícil por conta da crise financeira que estamos vivendo. Houve dificuldades na organização, principalmente na redução dos custos”, comenta. Para o engenheiro Renato Cunha, o setor foi claramente afetado pela recessão, levando em conta somente o número de delegados do primeiro para este evento, notou-se uma redução aproximada de 30% de participantes, o que é alto para um evento próximo a São Paulo (SP). Em termos de patrocínio de empresas ou indivíduos, a redução foi substancialmente maior, quase chegando aos 100%, com exceção de poucas empresas como a Huesker, Rocscience e a Gebase. Entretanto, em relação à parte técnica, ele confessa que os resultados foram satisfatórios, por reunir profissionais e um público qualificado. “Sem nenhuma falsa modéstia, o formato que foi proposto, similar ao do evento de 2013, é excepcionalmente bom, com interação direta do público e expositores via mesa-redonda, debates, e minicursos na quinta-feira e no sábado (com salas lotadas)”, salienta.
CONFERÊNCIA As apresentações da conferência foram inauguradas pelo engenheiro da empresa Zaclis Falconi & Engenheiros Associados, Frederico Fernando Falconi que falou sobre as tendências das estacas cravadas e vibradas para fundação, a partir do emprego de martelos hidráulicos e vibratórios. Falconi traçou um paralelo entre os perfis metálicos disponibilizados para fundações antes e após o ano de 2002, período no qual a introdução de novas bitolas fez assegurar incremento sobre a tensão de escoamento (aumento de 250 MPa para 345 MPa nas novas disposições laminadas). Estas medidas afiançaram ainda, melhores condições às ligações soldadas (por efeito de redução da concentração de nióbio no composto do metal) e, também, melhorias nas distribuições de massas junto aos respectivos centros de gravidade das seções transversais das peças, fatos que concederam competitividade aos novos elementos, a considerar ampliação à capacidade de sua carga estrutural. 9 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
Em seguida o engenheiro da empresa Huesker Brasil, André Estevão Silva ministrou a palestra “Aplicação pioneira de colunas Ringtrac em encontro de ponte: concepção, execução e desempenho”. O estudo de caso foi sobre o confinamento de colunas granulares, em aterro sobre solo de baixa consistência do tipo argila siltosa plástica muito mole a mole, com espessura em até 8 metros, então executado entre os anos de 2012 e 2013, na rodovia federal BR-448, município de Canoas (RS), próximo às obras de arte já existentes, com o objetivo de aliviar o tráfego já intenso da também rodovia federal BR-116. Segundo ele, o desafio demandou tratativas especiais à estabilização do solo (emprego de geogrelhas de alta resistência) e respectivo adensamento (emprego de drenos verticais), de modo a não comprometer a integridade estrutural e desempenho das construções adjacentes, outrora concluídas e operantes, a considerar a atuação de empuxos horizontais advindos destas novas disposições de camadas aterradas. Conforme seu relato, o emprego de colunas encamisadas permitiu avanços ao desempenho do solo mole, diminuindo-lhes os recalques, incrementando ainda, sua capacidade de suporte e equilíbrio aos esforços aplicados. O engenheiro e diretor da empresa Foa Engenharia Fundações, Roberto José Foá introduziu a conferência, ponderações e diretrizes normatizadas para as fundações de concreto por meio da apresentação “Estacas Pré-Moldadas: aspectos executivos e desafios”. Como explicado por ele, o advento da norma técnica NBR 16.258:2014 – Estacas Pré-Fabricadas de Concreto – Requisitos procurou disciplinar a produção destes elementos, tomando por desafio, o aumento da confiabilidade do produto junto ao mercado consumidor. Na mesma programação, o engenheiro da empresa Gerdau, Luciano Soares de Oliveira apresentou o trabalho “Estacas metálicas – Produção, normas e desafio”, em que fez considerações às melhorias na tensão de escoamento sobre os perfis metálicos, incremento apontado em 38% além daquele atribuído aos perfis laminados A36, anteriormente ao ano de 2002, havendo alteração desta propriedade do valor de 250 MPa para 345 MPa, fato que certificou economia material ao consumo de aço na produção dos elementos, prevendo-se para um futuro próximo, novos benefícios por meio de melhorias na qualidade do aço empregado e tensão de escoamento em 420 MPa. Após citação ao evolutivo sobre os perfis metálicos empregados nos estaqueamentos, contemplando-se progressos ao metal, martelos, soluções e normas técnicas, Oliveira relatou as principais vantagens do produto entre as quais o baixo nível de vibração na sua cravação, mesmo em solos de melhor qualidade e capacidade portante, a elevada resistência junto aos esforços de tração e flexão oriundos de cargas externas, as facilidades para com o corte e emendas reduzindo-se as perdas nos canteiros de obras e, também, à facilidade para com a execução das provas de carga. Logo depois, o engenheiro civil da empresa SOTEF, Claudio Gonçalves na palestra “Estaca Pré-moldada – Aspectos executivos e desafios” traçou pormenores e aspectos fabris vinculados dos elementos de concreto. Dentre as vantagens das soluções pré-moldadas em concreto, Gonçalves fez referência ao rigoroso controle tecnológico na produção das estruturas, assegura-
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1 O engenheiro e presidente da Rocsience Incorporation, Thamer Yacoub • 2 O representante corporativo do grupo no continente Sul Americano, Raul Demarini • 3 O engenheiro da empresa Fugro In Situ, Alessander Chistopher Morales Kormann • 4 O professor da UPE, Alexandre Duarte Gusmão durante minicurso • 5 O engenheiro da empresa Biosonda, Marcelo de Araújo Bois • 6 O organizador do CTF 2016 e professor da UNICAMP, Paulo José Rocha de Albuquerque • 7 O engenheiro e diretor da empresa Foa Engenharia Fundações, Roberto José Foá • 8 A engenheira da empresa Huesker Brasil, Cristina Schmidt • 9 O engenheiro da Huesker Brasil, André Estevão Silva • 10 O diretor vice-presidente da ABEF, Gilberto Vicente Manzalli • 11 O engenheiro e presidente
do Núcleo Regional São Paulo da ABMS, Celso Nogueira Corrêa •
12 O professor da UFRN (Universidade Federal do Rio Grande do Norte), Osvaldo de Freitas Neto• 13 O professor do Departamento de Recursos Hídricos da UNICAMP, Alberto Luiz Francato • 14 O engenheiro civil da empresa SOTEF, Cláudio Gonçalves • 15 O presidente da ABEG, Ilan Davidson Gotlieb • 16 O engenheiro do Departamento de Geotecnia e Transportes da UNICAMP, Orlando Fontes Lima Júnior • 17 O engenheiro da empresa Cepollina Engenheiros e Consultores, Luís Fernando de Seixas Neves • 18 O organizador do CTF e professor da UnB (Universidade de Brasília), Renato Cunha • 19 O engenheiro da empresa Novasolo Engenharia, Ivan Libanio Vianna • 20 O engenheiro da empresa Zaclis Falconi & Engenheiros Associados, Frederico Fernando Falconi durante o debate • 21 O engenheiro da empresa Gerdau, Luciano Soares de Oliveira apresentou o trabalho “Estacas metálicas – Produção, normas e desafio” • 22 A professora da UERJ (Universidade do Estado do Rio de Janeiro), Bernadete Ragoni Danziger
do por inspeção global e possibilidades às suas não aceitações, antes mesmo do transporte da estaca ao local da implantação, além de garantias ao controle deste componente da fundação durante o processo de cravação; por desvantagens. Na oportunidade, ele apontou custos para o transporte das estacas ao canteiro de obras, bem como inconvenientes gerados por ruídos e vibrações quando das suas instalações, podendo ainda, sofrerem quebras e perdas materiais, necessitando ademais de mão de obra e instalações apropriadas à confecção das estruturas (passivamente armadas ou protendidas). “Em relação ao segmento de estacas pré-fabricadas de concreto, sempre haverá um espaço para essa vertente dentro da engenharia civil, pois se trata de um produto confiável, uma vez que pela sua própria concepção é amplamente testado antes de sua utilização final por parte da edificação. 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 promover ajustes em seus produtos e serviços de tal maneira a torná-los competitivos em um mercado recessivo”, declara Gonçalves. Ele complementa que nem todas as ações são bem-sucedidos nessa empreitada, mas em geral, é sempre nesses momentos que a “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 especializada 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”.
EXECUÇÃO E DESAFIOS O engenheiro da empresa Novasolo Engenharia, Ivan Libanio
11 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
Mesas de debate
Vianna iniciou o ciclo de palestras do período vespertino por meio da exposição “Estaca Metálica – Aspectos executivos e desafios”. Dentro do tópico aspectos executivos, ele mostrou alguns procedimentos básicos que devem ser seguidos para se obter sucesso na cravação de uma estaca metálica, ou seja, custo razoável, mas com uma qualidade segura: escolha do tipo de equipamento, condições do canteiro, detalhes de locação, verificação do prumo, monitoramento da cravação, confecção de emenda soldadas, nega e repique. “Nos últimos 14 anos, entraram no Brasil equipamentos modernos que ‘sacudiram’ esse mercado: bate-estacas com martelos hidráulicos de impacto e os martelos hidráulicos vibratórios com regulagem. Isso foi tão rápido que nem sempre foi acompanhando as melhores técnicas para seu emprego e tanto os cravadores, projetistas e consultores ainda discutem os melhores procedimentos. Já na parte de desafios, listamos apenas três: emendas mais simples, diminuição do desperdício e critérios de paralisação de cravação”, revela Libanio. As emendas de topo soldadas demandam um tempo grande para serem realizadas mesmo quando são adiantadas no estaleiro e isso toma muito tempo nos serviços de cravação. Segundo ele, buscar uma redução nesse tempo de emenda tem sido já uma preocupação. “No exterior é usado um tipo de luva metálica que encaixa no perfil e demanda menor quantidade de solda ou parafuso e assim é mais rápido. É um desafio achar a melhor solução para reduzir o tempo gasto em emendas”. O tema “Desperdício em Fundações” já foi muito abordado no passado, mas continua sem solução e, curiosamente, nem sempre é discutido ou mesmo conhecido. Primeiramente, Libanio diz que isso se deve à insuficiência de estudos geotécnicos confiáveis para se buscar a melhor solução: sejam poucas investigações de campo, geralmente limitadas, a poucas sondagens SPT ou a não realização de ensaios de carga, ou provas de carga estáticas, em estacas pilotos antes de a cravação ser iniciada. Para ele, o critério de menor preço é muito usado nessa etapa, pois o construtor acha que fez a melhor opção quando contrata sondagens e cravação a preços muito baixos. Em segundo lugar, Libanio considera que os critérios ainda mais usados para a paralisação de cravação de estacas metálicas no Brasil estão baseados em fórmulas dinâmicas de nega, algumas delas totalmente inadequadas para os equipamentos modernos em uso. 12 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
“Os ensaios de carregamento dinâmico (PDA), somados ao monitoramento real da energia de cravação em estacas piloto, podem estabelecer critérios muito mais confiáveis para determinação do comprimento cravado. A nega é um elemento importante no monitoramento da cravação, mas insuficiente para determinar carga de trabalho na estaca. O repique também tem muita utilidade nesse monitoramento embora possa haver algum risco no procedimento de sua obtenção no campo”, revela o engenheiro Ivan Libanio Vianna. Por fim, parafraseando o engenheiro Luciano Décourt, ele enfatiza que o processo executivo é o que manda na capacidade de carga das estacas e esse assunto é ignorado por 90% do mercado da construção. “Felizmente já existem alguns colegas engenheiros geotécnicos desenvolvendo novos critérios de paralisação de cravação, inclusive com martelo vibratório como apresentado pelo Frederico Falconi”, completa.
CICLO DE PALESTRAS O engenheiro da empresa Biosonda, Marcelo de Araújo Bois já no bloco final da programação, abordou a temática“Cravação por Impacto e Vibração – Equipamentos/ Funcionamento”apresentando de imediato, configurações distintas aos martelos hidráulicos por impacto (suspensos por guindaste, com e sem guia complementar, com torre auxiliar ou mesmo montados em maquinários e veículos ajustados à cravação, inclusive para áreas, em que se comprovam dificuldades diante de pés-direitos mais baixos). Marcelo de Araújo Bois aproveitou a ocasião para ilustrar a mecânica relativa ao funcionamento do aparelho (o pilão atua por meio de ação hidráulica na cravação), pormenorizando, também, os elementos constituintes do instrumento. Dentre as premissas que condicionam o desempenho do equipamento, ele fez alusão ao peso do martelo, à sua altura de queda, bem como ao esforço hidráulico imposto pela máquina durante a cravação, conferida por meio de sucessivos golpes no topo da estaca (martelo de peso conhecido), vencendo desta maneira, a resistência proporcionada pelo solo. Em seguida, o tema“Controle de cravação de estacas (PDA), nega, repique e instrumentação” foi divido em duas partes, na qual o professor da UNICAMP e também organizador do CTF, Paulo José Rocha de Albuquerque abordou a parte de instrumentação, salientando as técnicas que podem ser empregadas na instrumentação de estacas pré-moldadas e metálicas, utilizando
Comissão organizadora do CTF 2016
Cunha, Gusmão e Albuquerque
desde os conceitos teóricos envolvidos até a parte experimental. Foram citados casos de insucesso, mas também a divulgação de dados recentes de instrumentação de uma estaca metálica realizada por ocasião da dissertação de mestrado do engenheiro Eduardo Melo defendida no final de 2015 na UNICAMP. Na segunda parte do tema, o engenheiro da empresa Cepollina Engenheiros e Consultores, Luís Fernando de Seixas Neves fez uma apresentação sobre o monitoramento compartilhado às fundações indiretas introduzindo a palestra “Estacas Cravadas – métodos dinâmicos de controle”, oportunidade na qual mostrou as práticas de análises e apreciações ao embutimento destas infraestruturas no solo. Na sequência, a professora da UERJ (Universidade do Estado do Rio de Janeiro), Bernadete Ragoni Danziger encerrou o ciclo de palestras com o tema “Cravação de Estacas em Solos Moles – Set Up x Relaxação”, lembrando, a partir da envoltória de Mohr Coulomb, que a penetração do elemento de fundação em meio coesivo faz reduzir a tensão de cisalhamento devido ao acréscimo na poropressão e amolgamento no solo. Segundo ela, esta alteração deixa de existir muito depois da cravação, por conta do aumento da capacidade de carga ao longo do tempo, o set up, ou ainda, devido ao incremento que se dá à condição cisalhante em decorrência de dissipação do excesso de pressão neutra e sequente aumento da tensão efetiva.
casos nenhum custo ao evento, como por exemplo, o uso de sala de aulas para os minicursos”, ressalta. Para ele, o evento cumpriu seu papel em promover discussões sobre o estado da arte relativo aos tópicos abordados. Os debates foram de elevado nível, tanto pelas apresentações dos palestrantes, como também da participação da plateia. “Tivemos a presença de pessoas de todas as regiões do Brasil, o que demonstra o prestígio do evento, além da participação direta das empresas Rocscience, Huesker e Gebase, o valioso trabalho de organização do evento por parte da empresa MCI e o Núcleo Regional de São Paulo da ABMS que atuaram fortemente na organização e participação do evento”, declara. A CTF-ABMS (Comissão Técnica de Fundações) tem intenção de tornar este evento frequente e realizá-lo a cada dois ou três anos, dependendo do cenário nacional, e sempre discutindo temas atuais relacionados ao segmento de fundações. “No geral saímos satisfeitos e motivados para uma terceira edição do evento”, finaliza o organizador do CTF 2016, R enato Cunha.
DESFECHO O encerramento oficial do CTF 2016 foi feito pela mesaredonda, mediada pelo professor da UFRN (Universidade Federal do Rio Grande do Norte), Osvaldo de Freitas Neto e formada pelos palestrantes Ivan Libanio Vianna, Marcelo de Araújo Bois, Paulo José Rocha de Albuquerque, Luís Fernando de Seixas Neves e Bernadete Ragoni Danziger, os quais atenderam aos questionamentos e dúvidas do público presente. No fim, o professor Renato Cunha, agradeceu a presença dos ouvintes lembrando que mesmo frente a períodos de crise e dificuldades, a educação e disseminação do conhecimento devem ser relevadas como premissas à maturação dos desafios vindouros, e compartilhando da mesma opinião, Paulo Albuquerque enfatizou o desafio de realizar esta segunda edição. “Acredito que eventos curtos como o CTF são ideais e a grande vantagem é a realização nas dependências da universidade, pois envolvem custos baixos e em alguns 13 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
Confira todas as fotos do CTF 2016 As fotos do evento encontram-se disponíveis em nosso Flickr: https://flic.kr/s/aHskxynrhX
NOTAS
2ª edição do Manual Brasileiro de Geossintéticos é lançada
Organizado e coordenado pelo engenheiro José Carlos Vertematti, o Manual Brasileiro de Geossintéticos teve sua segunda edição lançada no dia 17 de março, em São Paulo. O livro contou com a colaboração da empresa Huesker Brasil, do CBG (Comitê Técnico de Geossintéticos) e da ABINT (Associação Brasileira das Indústrias de NãoTecidos e Tecidos Técnicos). Considerada a primeira obra dedicada exclusivamente ao assunto no Brasil, a publicação engloba os mais variados temas dos geossintéticos, com 17 capítulos ao todo, que abordarão o histórico desse material no mundo e no Brasil, além de conter dados sobre matérias-primas, classificação, nomenclatura, entre outros. O livro também abrange as áreas de geotecnia, hidráulica e saneamento. Segundo José Carlos Vertematti, o livro foi revisado e foram adicionadas novas informações. “Todos os capítulos são importantes e receberam uma revisão. Sempre tem uma coisa nova, muitas vezes uma teoria ou atualização do enfoque técnico, às vezes, exemplos de cálculo etc.”, explica. O engenheiro destaca alguns capítulos que foram acrescentados, como de estacas encamisadas. “Existem capítulos novos que foram inseridos, como o relativo a solos misturados com fibra, chamado de ‘solo-fibra’. Também o que aborda as ‘estacas encamisadas’ – técnica em que é feita uma camisa, como se fosse uma meia e colocada areia dentro –, dessa forma cria-se uma estaca de alta resistência e com rapidez de execução. Além disso, consta também um capítulo novo que é a utilização de fôrmas têxteis tubulares na área ambiental, de saneamento, que podem ser utilizadas nas estações de tratamento de água, esgoto e na área de encapsulamento de lamas fluviais ou marítimas contaminadas”, detalha. O manual tem como objetivo reunir numa única obra, os conceitos básicos da utilização, da performance e do dimensionamento dos geossintéticos. Segundo o coordenador da obra, a ideia da publicação é que seu conteúdo seja o mais simples possível, por se tratar de um livro básico. “Nessa obra procuramos abordar todos os capítulos com a mesma intensidade, e de uma forma relativamente simples, uma vez que o público-alvo é muito diverso, varia desde formandos, pós-graduandos, professores, especialistas nas áreas de geotecnia, hidráulica, saneamento e meio ambiente”, relata Vertematti. Para o engenheiro, o manual também deve funcionar como um primeiro canal para os profissionais que queiram se atualizar sobre esse segmento. “A importância dessa segun14 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
Divulgação ABINT
Versão foi atualizada e ampliada e já está disponível nas principais livrarias
da edição do MBG (Manual Brasileiro de Geossintéticos) é possibilitar que todos os engenheiros do Brasil tenham informações básicas para poder dimensionar, utilizar, se aprofundar ou ter um primeiro contato com todas as aplicações dos geossintéticos na engenharia civil”, diz. Com a adição de 150 páginas em relação à primeira edição, realizada há dez anos, a reimpressão traz novas aplicações, além de exercícios, como informa Vertematti. “São exercícios de fixação, feitos com roteiro, de forma que facilitam não apenas para a didática dos professores, mas também para os alunos em seu primeiro contato com o assunto. Acompanhar por meio dos exemplos a sequência de cálculos torna a compreensão mais clara, e a maioria dos capítulos tem esses exercícios” explica. No entanto, alguns capítulos não possuem esse roteiro, por serem teorias mais recentes. “São ideias novas, que estão sendo pesquisadas nas universidades para se desenvolver um método de dimensionamento específico”, salienta o engenheiro. Por se tratar de uma obra básica, o manual é direcionado para vários tipos de profissionais, como professores de graduação de engenharia, de cursos de pós-graduação e pósdoutorado, para alunos de engenharia, assim como para os mais variados especialistas do segmento.
Por Dafne Mazaia
Evento promovido pelo CAU/SP mostra as funcionalidades da plataforma DATAGEO
Em fevereiro, o GT (Grupo de Trabalho) Meio Ambiente do CAU/SP (Conselho de Arquitetura e Urbanismo de São Paulo) promoveu o seminário “Um olhar sobre o território: instrumentos geoambientais para projetos urbanísticos”, evento que focou no projeto DATAGEO, uma plataforma responsável por estruturar, organizar e divulgar as bases de informações ambientais e territoriais do Sistema Ambiental Paulista. O programa iniciou-se em fevereiro de 2013 e está disponível para o público desde setembro de 2014. Ocorrido no auditório do Hotel Confort, em São Paulo, o seminário atraiu a participação de aproximadamente 70 pessoas. De acordo com o presidente do CAU/SP, Gilberto Belleza, o evento teve como principal objetivo mostrar os resultados da plataforma, desde que foi efetivamente implantada. “O seminário visou disseminar o conhecimento a respeito dos instrumentos geoambientais para projetos urbanísticos, apresentando o DATAGEO e os resultados de sua aplicabilidade desde que foi disponibilizado, em 2004”, pontua. O evento apresentou as ferramentas oferecidas pelo poder público e pela iniciativa privada, que auxilia os profissionais na avaliação dos aspectos geoambientais de um projeto. Para o presidente da CAU/SP, o seminário é uma forma de aperfeiçoamento do profissional. “O evento é uma contribuição do CAU/SP para o aprimoramento do exercício profissional de arquitetos e urbanistas. Por meio da plataforma, usuários podem ter acesso a informações sobre áreas com diretrizes especiais de uso, biodiversidade, clima, riscos naturais, topografia, transportes, zoneamento e ordenamento etc.”, explica Gilberto Belleza. Entre os palestrantes do seminário, estavam os engenheiros agrimensores Ricardo Savi, também gerente técnico-comercial do escritório Base S.A (Aerofotogrametria e Projetos), e o vice-presidente da empresa, Ivan Valeije Idoeta e o professor-titular da PUC-Campinas (Pontifícia Universidade Católica de Campinas) por 20 anos e autor do livro “São Paulo vista do alto: 75 anos de aerofotogrametria”, Irineu Idoeta. Em suas exposições, eles mostraram imagens de território como documentação histórica, além da exibição de tecnologias, materiais e projetos essenciais para etapas de planejamento, gestão e de concepção. O grupo Base S.A explicou como o uso de imagens de aerolevantamento pode atender 15 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
Divulgação ABINT
Seminário ocorreu em fevereiro e apresentou como a ferramenta pode auxiliar no trabalho de urbanistas e arquitetos
as questões de planejamento, gestão, projetos e perícias. Eles mostraram que, por meio de uma ortofoto, (fotografia aérea retificada digitalmente) é possível conseguir informações das áreas de risco e da evolução de ocupações de um determinado terreno. O coordenador de planejamento ambiental, Eduardo Trani e a diretora da CPLA (Coordenadoria de Planejamento Ambiental), Arlete Ohata, ambos da Secretaria do Meio Ambiente do Estado de São Paulo, abriram o seminário e apresentaram a aplicabilidade do DATAGEO, sua interatividade ao acessar gratuitamente os dados ambientais do Estado, como imagens e fotos aéreas, folhas topográficas, dados de monitoramento ambiental, assim como o apoio no planejamento de arquitetos e urbanistas, com a demonstração de exemplos de estudos e políticas públicas na área ambiental. A diretora da CPLA informou que a ferramenta é acessada 250 vezes por dia, sendo considerada a primeira plataforma de infraestrutura de dados espaciais temática em funcionamento no Brasil. O DATAGEO mostra informações sobre áreas naturais tombadas, com acesso à base da informação, apresenta dados da CETESB (Companhia Ambiental do Estado de São Paulo), do Ministério Público, de Leis dos Mananciais, entre outros tópicos. O evento foi organizado pelo Grupo de Trabalho Meio Ambiente da CAU/SP e coordenado por Mirtes Maria Luciani e integrado por Telma Terezinha Souza Ribeiro, Eduardo Trani, Paulo André Cunha Ribeiro, Elisete Akemi Kida e Sérgio Baldi.
ENTREVISTA ANA CRISTINA CASTRO FONTENLA SIEIRA
UMA MÃE APAIXONADA PELOS FILHOS E PELA GEOTECNIA A engenheira Ana Cristina Castro Fontenla Sieira é uma mulher dedicada à profissão, à pesquisa e também aos filhos
Fotos: Acervo pessoal
Por Dafne Mazaia
O engenheiro e professor André Pacheco de Assis
ção em Pneus” e depois realizou doutorado em “Solo Reforçado”, na mesma instituição. Logo após o término do doutorado em 2003, ela começou a trabalhar na empresa LPS Consultoria e Engenharia, onde atuou em áreas com deposição de resíduos, aterros sobre solos moles e reforçados, além de obras de fundações. Em seguida, a engenheira prestou concurso para a UERJ (Universidade do Estado do Rio de Janeiro) e iniciou no corpo docente da universidade em 2005. Ao longo de sua carreira recebeu prêmios por seus trabalhos, como o de melhor dissertação de mestrado em engenharia civil no ano de 1998, concedido pela AEERJ (Associação das Empresas de Engenharia do Rio de Janeiro), segundo lugar em tese de doutorado no ano de 2003 (concedido pela AEERJ), melhor artigo técnico-científico publicado na Revista Geotecnia de Portugal no biênio 2000/2001 e menção honrosa para o artigo “Experimental Investigation of Mechanical Damage in Geogrids”, publicado na Revista Soils & Rocks. A engenheira e professora é a atual presidente do núcleo do Rio de Janeiro da ABMS (Associação Brasileira de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica).
COMO SURGIU O INTERESSE PELA ENGENHARIA? A engenheira e professora Ana Cristina Castro Fontenla Sieira
Ana Cristina Castro Fontenla Sieira nasceu no Rio de Janero, no dia 21 de fevereiro, e ao prestar vestibular escolheu o curso de engenharia de produção, mas ao se deparar com a disciplina “mecânica dos solos 1”, no começo da graduação, decidiu mudar de profissão. Formou-se em engenharia civil pela PUC-Rio (Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro), em 1991. Logo depois, fez mestrado em engenharia civil, também na PUC-Rio, em 2003, com a pesquisa em “Estruturas de Conten16 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
Na realidade, eu entrei na PUC-Rio (Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro) com a ideia de fazer engenharia de produção. Como grande parte dos jovens, eu estava indecisa com relação à escolha do curso, mas sabia que queria ser engenheira. Na época, engenharia de produção estava no auge e essa foi a minha escolha. No entanto, depois que eu fiz a disciplina de “mecânica dos solos 1”, me apaixonei pela engenharia geotécnica e optei por fazer engenharia civil, com ênfase em geotecnia.
QUAIS FORAM AS SUAS INFLUÊNCIAS PARA ESSA ESCOLHA?
A engenheira com os técnicos do Laboratório de Geotecnia do CEDEX (Centro de Estudios y Experimentación de Obras Públicas), em Madri, na Espanha Sieira durante sua infância
Meus pais não me influenciaram na escolha da profissão, e sempre diziam que o importante era fazer algo que eu realmente gostasse. A geotecnia entrou na minha vida por meio de dois grandes professores: Elisabeth Ritter (Mecânica dos Solos 1) e o Alberto Sayão (Mecânica dos Solos 2), que despertaram em mim o interesse nessa área.
CONTE-NOS UM POUCO SOBRE A SUA FORMAÇÃO ACADÊMICA. Eu sou uma verdadeira “filha da PUC”. Fiz graduação em engenharia civil na PUC-Rio, com ênfases em Estruturas e Geotecnia, no período de 1986 a 1991. Em seguida, fiz mestrado e doutorado em Geotecnia, na mesma instituição. Na época do doutorado, tive a chance de fazer um “doutorado sanduíche” em Madri, na Espanha, que foi uma experiência muito enriquecedora.
QUAIS SÃO AS SUAS EXPERIÊNCIAS COM PROJETOS E TRABALHOS NA ÁREA DE ENGENHARIA CIVIL? Assim que terminei o doutorado em 2003, eu comecei a trabalhar na empresa LPS Consultoria e Engenharia, onde tive a oportunidade de trabalhar em áreas de deposição de resíduos. Foi um aprendizado importante e, na época, um desafio para mim. Na LPS, trabalhei também com aterros sobre solos moles, solo reforçado e fundações. Posteriormente, eu fiz um concurso para a UERJ (Universidade do Estado do Rio de Janeiro) e comecei a dar aulas em 2005. Já como pesquisadora, surgiram alguns trabalhos interessantes, como as obras de contenção de Nova Friburgo (RJ), projetos de aterros sobre solos moles, a obra do Arco Metropolitano do Rio de Janeiro (em parceria com o amigo Rogério Feijó), projetos de estruturas de solos reforçado, entre outros.
CONTE-NOS UM POUCO SOBRE AS PESQUISAS DESENVOLVIDAS E O TRABALHO NO SETOR. 17 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
Sieira ao lado do professor Alberto Sayão, à direita, durante a entrega do prêmio AEERJ (Associação das empresas de Engenharia do Rio de Janeiro) por Fernando Barata
Eu fiz o mestrado em “Estruturas de Contenção com Pneus” e o doutorado em “Solo Reforçado”. Na UERJ, eu pude ampliar as minhas pesquisas, tanto na área de pneus, quanto na de solo reforçado, além de desenvolver pesquisas nas áreas de aterros sobre solos moles, deposição de resíduos, mecanismos de instabilização de encostas e mais recentemente, solo grampeado, em parceria com o colega e amigo André Lima. Atualmente, eu dedico 90% do meu tempo às atividades de ensino e pesquisa. Geralmente, os projetos surgem dentro de alguma proposta de pesquisa, pois sempre procuro buscar parcerias com empresas para que esses estudos possam ter uma maior aplicação prática. Acredito que essas parcerias entre as universidades e as empresas do setor são fundamentais para o desenvolvimento de investigações que satisfaçam as necessidades do mercado. Na atividade acadêmica, como docente diria que a disciplina que mais gosto de lecionar é “Mecânica dos Solos 1”, pois fui “seduzida” por esse assunto na época da graduação e procuro
cupação, estresse, realização e muita satisfação pessoal. Foi especial.
DENTRE OS TRABALHOS REALIZADOS QUAIS CONSIDERA DE MAIOR DESTAQUE OU QUE LHE TROUXERAM MAIS SATISFAÇÃO?
A engenheira durante o evento “Mulheres Geotécnicas”, promovido pela ABMS-NRMG (Associação Brasileira de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica do Núcleo de Minas Gerais), com Gustavo Simões e Cássia Azevedo
Sieira com os componentes da diretoria da ABMS-Rio: Rogério Feijó (vicepresidente), Flávia Santos (tesoureira) e Giana Laport (secretária-executiva)
mostrar aos alunos a minha paixão pela mecânica dos solos. Essa disciplina é um dos primeiros contatos do ingressante na faculdade com a geotecnia, e um bom curso pode definir a trajetória acadêmica do aluno e a escolha da ênfase.
COMO A ATUAL PRESIDENTE DO NÚCLEO RIO DE JANEIRO DA ABMS (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE MECÂNICA DOS SOLOS E ENGENHARIA GEOTÉCNICA), COMO ESTÁ SENDO A EXPERIÊNCIA DE PRESIDIR O ÓRGÃO? A presidência da ABMS-Rio tem me dado a oportunidade de conhecer geotécnicos de diferentes núcleos do Brasil. Além disso, é muito bom poder participar ativamente da associação, entendendo o seu funcionamento e buscando parcerias com os diferentes comitês. O núcleo Rio de Janeiro organizou o 1º Simpósio de Engenharia Geotécnica do Rio de Janeiro e o GeoCarioca 2015. A experiência de organizar um evento foi única, e me proporcionou momentos de preo18 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
Essa é uma pergunta difícil, pois vários trabalhos me trouxeram satisfação. Com relação aos trabalhos acadêmicos, as minhas teses de mestrado e Abertura do evento GeoCarioca, com doutorado me trouxeram o presidente da ABMS, André Assis muita satisfação e realização pessoal, e foram premiadas pela AEERJ (Associação das Empresas de Engenharia do Rio de Janeiro). Da mesma forma, cada defesa de tese de um aluno é motivo de muita realização para mim, pois me sinto privilegiada por poder participar da formação de recursos humanos para o nosso país. Enxergo cada aluno como um filho que eu estou educando e preparando para o mercado de trabalho. Com relação aos projetos, a minha maior satisfação foi trabalhar com o diretor da LPS Consultoria e Engenharia, Leandro Costa Filho, nas áreas de deposição de resíduos da ALUMAR (Consórcio de Alumínio do Maranhão) e da ALCOA, empresa de engenharia e produção de metais leves. Eu tive a chance de aprender com alguém que sabe tanto e é tão generoso na arte de ensinar.
QUAL AVALIAÇÃO FAZ DA SUA TRAJETÓRIA ATÉ AQUI? Eu sou muito realizada profissionalmente, pois gosto de tudo que faço, e sinto orgulho em fazer parte do corpo docente da UERJ. A vida acadêmica me fascina, e os projetos são sempre um desafio para mim. Sempre digo aos meus filhos que a escolha certa da profissão é muito importante para a felicidade e eu me sinto muito feliz. Acho que a minha trajetória envolveu muito esforço, alguns sacrifícios pessoais, mas valeu muito a pena. E eu ainda tenho muito a fazer. Ainda sobre a minha trajetória, existem dois profissionais que marcaram a minha carreira acadêmica e profissional. O primeiro foi o professor Alberto Sayão, da PUC-Rio, que orientou as minhas pesquisas de mestrado e doutorado. Hoje é um grande amigo e parceiro de trabalho. O Sayão sempre me incentivou muito para a vida acadêmica, e foi fundamental no meu crescimento. O segundo foi o Leandro Costa Filho, da LPS, que sempre me mostrou que eu poderia ir além. Trabalhar com o Leandro é sempre um desafio, um aprendizado e algo que me realiza muito.
CONTE-NOS UM POUCO SOBRE A SUA TRAJETÓRIA PESSOAL?
Durante a palestra Milton Vargas, com Romero Gomes (palestrante) e a secretária-geral da ABMS-Rio, Monique Sobral
A engenheira com os filhos Luis Fernando e Felipe
Nasci no berço de uma família espanhola, e fui criada por pais muito presentes e amorosos. Tive uma infância tranquila e feliz, e tenho um irmão. Meu pai foi um ídolo para mim e sempre me inspirou com seu exemplo de pai, profissional e ser humano. Infelizmente, eu o perdi em 1999, mas o seu legado permanece em mim. Eu tenho dois filhos maravilhosos. O Luis Fernando tem 24 anos, fez graduação em Engenharia de Produção na PUC-Rio e hoje faz mestrado na Universidade Politécnica de Valência,
na Espanha. O Felipe tem 22 anos e está finalizando o curso de Publicidade e Propaganda no Centro Universitário IBMR, mas também deseja fazer mestrado no exterior. Eu me considero uma mãe orgulhosa. Meus filhos preenchem a minha vida e tudo que faço é por eles. Penso que os filhos aprendem muito mais com os nossos exemplos do que com as nossas palavras, e eu procuro passar um exemplo de amor ao trabalho, à família, ao próximo e à vida, que é o nosso bem mais precioso.
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HISTÓRIA
Obra: A Usina Hidrelétrica Sérgio Motta (Porto Primavera), em sua fase de construção. O empreendimento fica no rio Paraná, entre as cidades de Bataiporã (Mato Grosso do Sul) e Teodoro Sampaio (São Paulo). As obras foram iniciadas em junho de 1980 e terminaram em 1999 Local: Entre as cidades de Bataiporã (Mato Grosso do Sul) e Teodoro Sampaio (São Paulo) Data: Década de 1980 Esta imagem pertence ao acervo de imagens da Fundação Energia e Saneamento 20 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
Obra: Uma ensecadeira na construção da hidrelétrica Ilha Solteira, no rio Paraná. Ao centro, abaixo, parte da Ilha Solteira Local: Ilha Solteira, São Paulo Data: Entre 1967 e 1973 Esta imagem pertence ao acervo de imagens da Fundação Energia e Saneamento 21 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
REPORTAGEM
CONJUNTO DE OBRAS VISA COMBATER A CRISE HÍDRICA O plano da SABESP inclui reforma de adutoras, instalação de reservatórios metálicos, construção de estação de tratamento e interligação de mananciais Por Dellana Wolney
Há quase dois anos, exatamente no mês de julho de 2014, o Estado de São Paulo passou pela maior crise hídrica registrada nos últimos 80 anos. O volume útil do Sistema Cantareira, um dos principais reservatórios da grande São Paulo, que atende aproximadamente 8,8 milhões de pessoas, esgotou, e com o seu esvaziamento, vieram os problemas, assim como o planejamento e a execução de novas obras para enfrentar futuras crises como esta. O Sistema Cantareira é um conjunto de represas criado nos anos de 1970 como resposta ao rápido crescimento populacional em São Paulo (SP). As represas ficam nas nascentes da bacia do rio Piracicaba, a cerca de 70 quilômetros da capital. Para manter os reservatórios cheios, o sistema depende das chuvas de verão. Acontece que, nos primeiros três meses de 2014, choveu menos da metade do esperado para o período. Não só a falta de chuva no estado agravou a crise, mas também o crescimento populacional e a urbanização também contribuíram, visto que com estes dois fatores a poluição dos rios cresceu e a dificuldade do acesso à água potável, juntamente com outros vilões como verticalização, impermeabilização do solo, falta de planejamento, sobrecarga do sistema de abastecimento e a coleta influenciaram no processo. A SABESP (Companhia de Saneamento 22 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
Básico do Estado de São Paulo) estima que na capital paulistana, 25% da água se perca no caminho entre a distribuidora e as torneiras das casas. Algumas das ações utilizadas pela SABESP para diminuir o problema em 2014 foi usar o volume morto, uma reserva de 400 bilhões de litros que fica abaixo das comportas que retiram água do Sistema Cantareira. Desde então, diversas obras foram feitas para bombear mais de 180 bilhões de litros de água desta reserva. No mês de março de 2016, o governador do Estado de São Paulo, Geraldo Alckmin, declarou que a crise hídrica que castigou o estado por dois anos chegou ao fim, porém, a falta de água em alguns locais ainda é uma realidade.
OBRAS Uma das mais relevantes obras da SABESP para garantir o abastecimento de água à população da região metropolitana de São Paulo está em operação desde o final de setembro de 2015. Trata-se da interligação entre os sistemas Rio Grande e Alto Tietê, composta por quatro potentes bombas, que movimenta cerca de 4 mil litros de água por segundo do sistema Rio Grande e superam 22 quilômetros de distância até chegarem ao Alto Tietê. Essa transposição tornou-se possível, principalmente porque o Rio Grande, localizado no extremo sul da região
metropolitana tem uma capacidade superior em relação ao Alto Tietê, cujas represas mantêm níveis ainda baixos. “Esse bombeamento será responsável por aumentar ainda mais a capacidade de integração do sistema de abastecimento da SABESP”, comenta o superintendente de gestão de empreendimentos da SABESP, Guilherme Machado Paixão. Com investimento de 130 milhões de reais, as quatro bombas possuem capacidade para “empurrar” a água 80 metros acima, superando o relevo acidentado que divide a região do ABC Paulista que compreende Santo André, São Bernardo do Campo e São Caetano do Sul (onde fica o Sistema Rio Grande) até a sua chegada à estação de tratamento em Suzano (no Alto Tietê). De acordo com Guilherme Machado Paixão, duas adutoras paralelas, cada uma com diâmetro de 1.200 milímetros, vão levar a água por 10,5 km até o córrego Taiaçupeba-Mirim. Por esse curso d’água o volume avançará mais 11,5 km, chegando até a represa Taiaçupeba, em que fica a estação de tratamento de água do Sistema Alto Tietê. Para que a água seja transferida de uma represa para a outra ao longo de todo o percurso, a SABESP instalou 12 geradores. “Cada gerador tem potência de 1,63 MVA, o que equivale a 1.600 cavalos. A potência é maior do que a de um carro de Fórmula 1. Com as quatro
Fotos: Divulgação Ciasabesp
Obras da Interligação Rio Grande-Alto Tietê
bombas instaladas dentro da represa, a água será transferida até a margem, onde outras quatro bombas empurrarão o volume ao longo de 10,5 km de tubos. O bombeamento será feito 24 horas por dia, dependendo das condições da represa. Haverá um controle automatizado dos níveis dos rios, tanto na captação como na descarga, respeitando padrões mínimos e máximos”, enfatiza. 23 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
TECNOLOGIA DE PONTA Além da sua importância no combate à crise hídrica, a interligação entre os sistemas Rio Grande e Alto Tietê ficará marcada pelo uso de alta tecnologia. As duas adutoras de 1.200 milímetros são feitas de PEAD (Polietileno de Alta Densidade), construídas para transportar a água por 10,5 km, parte deste trecho subaquática. Segundo a ABPE (Associação Brasileira
de Tubos Poliolefínicos e Sistemas), não há estrutura aquática semelhante em locais como Europa e Estados Unidos. No Brasil, esta é a maior obra utilizando o PEAD e também executada em tempo recorde. O engenheiro da SABESP, Renato Hochgreb Frazão, revela que a companhia consultou o mercado nacional e internacional informando sobre a intenção da obra, quantidade
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de material e tempo necessário, o que demandou uma mobilização global no segmento de PEAD, já que para uma tubulação desse diâmetro e extensão é necessário um produto customizado. “Também pela primeira vez, a SABESP está usando gás natural, em substituição ao diesel, para a geração de energia elétrica que vai alimentar as bombas. A Comgás (Companhia de Gás de São Paulo) construiu um gasoduto de 2,2 km de extensão que fornecerá 1,2 milhão de m³/mês de gás natural, volume suficiente para suprir o consumo de aproximadamente 100 mil residências. Esta é a primeira usina de geração a gás do Brasil e vai alimentar 12 geradores com capacidade de gerar 19,5 MVA de eletricidade. Essa potência fará funcionar as oito bombas”, assegura Frazão. O gás natural tem diversos benefícios além das qualidades ambientais, uma vez que se trata de um combustível limpo, que gera baixa emissão de poluentes. Ele é notoriamente mais 27 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
econômico e confiável, valores fundamentais que são considerados para a operação de saneamento. Outra vantagem é a garantia de fornecimento, via gasoduto, eliminando o transporte do diesel por meio de caminhão e os riscos de atraso na entrega.
EXECUÇÃO A adutora foi executada ou por meio aquático, dentro do corpo d’água, ou em faixa já delineada e desimpedida pertencente à Petrobras. As tubulações de PEAD foram soldadas e desfiladas, apoiadas no terreno natural ou, por vezes, enterradas para não interferirem em caminhos ou estradas. Com exceção das bases de apoio dos equipamentos (conjuntos moto-bombas e geradores) na estação elevatória, ao longo das ações não houve necessidade de sondagens ou determinação da capacidade do solo. “No desfile aquático, os tubos eram soldados em um pátio de apoio na margem da represa, arrastados em roletes como apoio, puxados por
escavadeiras hidráulicas e transportadas pela água por meio de barcos rebocadores. No desfile em terra, o processo foi realizado da mesma forma”, como descreve Frazão que ainda acrescenta que para o suporte das bases das bombas, bem como para a base dos geradores, foram realizadas algumas sondagens e ensaios geotécnicos. Entretanto, ao longo da adutora de PEAD, não foram realizadas sondagens, uma vez que o suporte do solo era suficiente para apoiar as tubulações. Quanto ao trabalho de fundações, Guilherme Machado Paixão diz que “no caso específico desta obra de grande importância e com prazos de execução muito curtos, foi necessário adotar caminhos em que as interferências e serviços complexos fossem reduzidos e inexistentes”. A escolha de execução utilizando a grande extensão em água e outra área dentro da faixa da Petrobras colaborou com as liberações de interferências e obras de contensões já sanadas pela estatal durante a abertura da faixa de servidão.
“Em caminhamentos tradicionais, estradas e aberturas de faixa haveria a necessidade de instalar paredes atirantadas, muros de contenções, valas com escavações e escoramentos, túneis para transposição de interferências e outras obras de artes especiais que por certo necessitariam de sondagens, ensaios, estudos e obras, que levariam a prazos incompatíveis com o exigido”, relata o superintende Guilherme Machado Paixão.
OUTRAS OBRAS Além da obra de interligação do Rio Grande e Alto Tietê, a SABESP ainda tem três obras para serem entregues: Sistema São Lourenço, Interligação JaguariAtibainha e a obra de captação do rio Itapanhaú. O Sistema São Lourenço é considerado uma das obras prioritárias de infraestrutura no País, pois será um importante reforço na captação de água tratada para a região metropolitana de São Paulo. Sua conclusão está prevista para outubro de 2017. O futuro sistema vai captar 4,7 mil litros por segundo na cachoeira do França, 28 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
em Ibiúna (SP), volume suficiente para atender 1,5 milhões de moradores dos municípios paulistas de Barueri, Carapicuíba, Cotia, Itapevi, Jandira, Santana de Parnaíba e Vargem Grande Paulista. A SABESP protocolou um pedido na ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica) e no DAEE (Departamento de Águas e Energia Elétrica) para aumentar a outorga do futuro sistema para 6,4 mil l/s. Se aprovado, esse acréscimo permitirá o abastecimento para mais de 500 mil moradores de Santana do Parnaíba, Carapicuíba e Osasco, que hoje são exclusivamente atendidos pelo Sistema Cantareira. Já a Interligação Jaguari-Atibainha permitirá a transferência de uma vazão média de 5,13 m³/s (máxima de 8,5 m³/s) de água do Jaguari para a Atibainha, garantindo maior segurança hídrica para o abastecimento da região metropolitana de São Paulo. Com término previsto para abril de 2017, serão mais de 9,5 milhões de pessoas beneficiadas diretamente na Grande São Paulo (12 milhões incluindo a região de Campinas) e
cerca de 5.300 empregos diretos e indiretos gerados. Futuramente, a transferência de água poderá funcionar também no sentido inverso (da represa Atibainha para a Jaguari), potencializando a capacidade dos dois reservatórios, uma ajuda mútua entre importantes sistemas de abastecimento de água, que beneficiará também a população do Vale do Paraíba. A previsão para conclusão desta segunda fase é até outubro de 2018. A captação do rio Itapanhaú é um projeto que visa o aproveitamento das águas da bacia do rio Itapanhaú para a região metropolitana de São Paulo. A obra que está na fase de obtenção da Licença Prévia funcionará mediante a reversão de águas do ribeirão Sertãozinho (formador do rio Itapanhaú) para o reservatório de Biritiba, aumentando a segurança hídrica do Sistema Produtor Alto Tietê. O sistema está concebido para captar em uma vazão média de 2,0 m³/s, autorizada na outorga de implantação do empreendimento emitida pelo DAEE e está dimensiona-
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Reservatório metálico
Obras do Sistema São Lourenço 30 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
do para uma vazão máxima instantânea de 2,5 m³/s.
RESERVATÓRIOS
Vista aérea da represa Atibainha 31 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
A SABESP também tem investido na criação de um sistema de grandes reservatórios metálicos nos bairros de São Paulo, que funcionam como caixas d’água capazes de ampliar o volume de água armazenado para atender os moradores da região. Dentre os benefícios desse sistema, um dos principais é ter a água mais próxima das casas, o que facilita expressivamente a distribuição, pois desta forma, a água potável sai das estações de tratamento, enche os reservatórios, e então é enviada para as residências. Com os reservatórios, a distância que a água percorre é menor do que se dependesse do abastecimento direto das adutoras, por exemplo. Outra vantagem é em relação ao consumo nos horários de pico ou nas épocas de calor, pois a água reservada garante o abastecimento mesmo com a demanda elevada. A estimativa é que 23 reservatórios metálicos sejam instalados em 12 cidades da região metropolitana de São Paulo. Cada equipamento pode receber 200 milhões de litros de água e o investimento do projeto é de aproximadamente 169 milhões de reais. Deste projeto, já foram entregues alguns reservatórios no Estado de São Paulo, dois na região do Alto da Boa Vista, um no Capão Redondo, um no Jardim Ângela e dois em Itapecerica da Serra (SP), no Jardim Jacira e Vila Campestre. Além desses, as cidades de Diadema, Franco da Rocha, São Bernardo do Campo, Embu das Artes e Embu-Guaçu receberam um reservatório. A previsão é que outros quatro, atualmente em fase final de testes, sejam concluídos em Francisco Morato, Barueri e Osasco. No dia 15 de abril, um reservatório metálico foi inaugurado no bairro do Grajaú, zona sul de São Paulo. Esta obra amplia a capacidade de armazenamento de água em 15 milhões de litros e proporcionará melhores condições operacionais e maior segurança no abastecimento para 500 mil moradores. Com a inauguração do reservatório do Grajaú, já são 22 equipamentos em funcionamento desde que foi deflagrada a crise hídrica no início de 2014.
OPINIÃO
Já em sua versão anterior (1965), e persistindo em sua atual versão (2012), o Código Florestal tem sido pródigo na geração de intrincados conflitos técnicos e jurídicos decorrentes dos diferentes entendimentos e tratamentos sugeridos por suas disposições sobre as nascentes. Como parte dessa interminável novela discute-se hoje na Câmara de Deputados um Projeto de Lei que altera o atual código retornando a obrigatoriedade de delimitação de APPs (Áreas de Proteção Permanente) no caso de nascentes intermitentes. Essas confusões têm origem básica na insuficiência do suporte conceitual e científico com que o código tem contado para estabelecer suas definições a respeito. Importante de início, portanto, fixarmos algumas questões conceituais e científicas associadas à essa feição hidrogeológica conhecida como nascente. Há nessa matéria um relativo consenso técnico em torno do essencial, o que nos permite assumir conceitualmente que toda nascente corresponde a uma manifestação em superfície do lençol freático, entendido esse como a água contida em zona subterrânea de saturação, normalmente sustentada por uma camada geológica inferior impermeável. Cumprindo importante função no ciclo hidrológico, colaboram, assim, as nascentes, para a alimentação da rede hidrográfica de superfície. Quanto à sua disposição no terreno, fazse distinção entre uma nascente pontual, quando a surgência de água se dá de forma concentrada, e uma nascente difusa, quando vários são os pontos de 32 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
Canstockphoto
AS NASCENTES NO CÓDIGO FLORESTAL: UMA PROPOSTA PARA A BOA SOLUÇÃO DO “IMBRÓGLIO” CRIADO
surgência, como no caso das veredas dos cerrados brasileiros. As nascentes caracterizam-se ainda quanto à continuidade de seu fluxo, como perenes, intermitentes (ou temporárias) ou efêmeras. Sendo que as intermitentes seriam aquelas de caráter sazonal, que se mantêm ativas somente durante e logo após o período mais chuvoso, e as efêmeras,
aquelas de curta existência, ou somente como resultado imediato e breve de um determinado episódio pluviométrico, ou aquelas cujo período inativo de intermitência se estende por anos. O atual Código Florestal sugere acompanhar basicamente esse entendimento, mas promove uma distinção pouco clara entre nascente e olho d’água:
Art. 3º Para os efeitos desta Lei, entende-se por: XVII – nascente: afloramento natural do lençol freático que apresenta perenidade e dá início a um curso d’água; XVIII – olho d’água: afloramento natural do lençol freático, mesmo que intermitente. A seguir o código determina: Art. 4º Considera-se Área de Preservação Permanente, em zonas rurais ou urbanas, para os efeitos desta Lei: IV - as áreas no entorno das nascentes e dos olhos d’água perenes, qualquer que seja sua situação topográfica, no raio mínimo de 50 (cinquenta) metros. O que permite interpretar que o atual código distingue nascente de olho d’água pelo fato desse ser uma surgência do lençol freático que não gera um curso d’água, mas pode ter caráter de perenidade. Ao que se deduz, é justamente esse caráter temporal de perenidade no afloramento do lençol freático, seja ele uma nascente ou um olho d’água, o fator que implicou na obrigatoriedade de delimitação de uma APP associada. Fato é que ficaram fora dessa obrigação as nascentes e olhos d’água não perenes, ou seja, intermitentes ou efêmeros, uma novidade em relação ao código anterior. Enfim, como concluir-se sobre qual seja a melhor determinação, a do código anterior, que incluía as nascentes intermitentes na obrigatoriedade de delimitação de respectiva APP, ou a do atual, que excluiu essa inclusão? Necessário, para tanto, acrescermos mais alguns elementos a esse exercício analítico, e sublinhar, por sua importância na matéria, o seguinte entendimento hidrogeológico: toda nascente e olhos d’água representam sangramentos do lençol freático, ou seja, constituem pontos de rebaixamento forçado do nível freático. Continuemos então nossa análise. Considerando a referida relação das nascentes com o nível freático, e tendo em conta que é raro e incomum o fato de ser interessante para o homem e para o meio ambiente um rebaixamento do nível do lençol freático, é hoje de suma 33 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
importância que se traga em consideração outro fator de enorme importância: a natureza das nascentes ou olhos d’água, o que, no caso sugere distinguilos enquanto de origem natural ou de origem antrópica; ou seja, nesse último caso, aquelas surgências do lençol freático que tenham sido originadas de ações diretas ou indiretas do homem. Tomemos o exemplo de uma bossoroca, que se trata de uma ravina de erosão profunda que atingiu o lençol freático, e tem sua evolução remontante a ele associada. As bossorocas – terríveis feições erosivas responsáveis por graves problemas urbanos e rurais, incluindo o assoreamento de drenagens – têm essencialmente origem antrópica, ou por desorganização/concentração de drenagens superficiais, ou por desmatamento generalizado. A nascente produzida por uma bossoroca implica o sangramento do lençol freático e seu respectivo rebaixamento em sua área próxima. O que se dirá de um campo de bossorocas. Outro exemplo de uma nascente antrópica: uma escavação vinculada a uma atividade de mineração, ou a uma terraplenagem para instalação de uma obra civil, ou a uma simples área de empréstimo, muitas vezes atinge o nível freático, o que implica a instalação de uma surgência não natural. Tem essa a mesma decorrência negativa e problemática de rebaixamento do lençol freático próximo. Em áreas urbanas e peri-urbanas essas surgências induzidas, além de graves problemas geotécnicos associados, acabam por retirar uma considerável quantidade das reservas estratégicas de água subterrânea de ótima qualidade e lançálas de forma desperdiçada logo à frente em um córrego de águas poluídas. Em resumo, não faz o menor sentido o entendimento que leve a considerar nascentes ou olhos d’água de origem antrópica como feições hidrogeológicas a serem conservadas e protegidas por APPs. Pelo contrário, muito mais interessante para a sociedade e para o meio ambiente uma decisão de proteção das águas subterrâneas, a ser obtida ou por ações de tamponamento dessas nascentes, recon-
formando no que for possível a topografia original para o caso das bossorocas e escavações a céu aberto, ou pela completa impermeabilização/estanqueamento de escavações profundas, como no caso de pavimentos de subsolos de edificações urbanas, nas duas situações fazendo com que o lençol freático local retorne à sua posição e volumes naturais. Voltando à questão temporal, e mais especificamente, às nascentes intermitentes. Não faz sentido pretender-se estabelecer uma regra comum a todas as situações para se decidir se esse tipo de nascente deva ou não implicar a obrigatoriedade de uma APP. Há no caso que se ter em conta, primeiramente, a localização geográfica/físiográfica da nascente intermitente considerada, o que vai determinar o grau de sua importância social e ambiental. Exemplificando, uma condição é avaliarmos o papel de uma nascente intermitente na Amazônia ou no Sul e Sudeste pluvioso, onde não expressam contribuição notável aos recursos hídricos de superfície ou ao abastecimento humano, outra condição é avaliarmos essa nascente em um clima semiárido, onde, apesar de sua intermitência, pode representar recurso hídrico inestimável às necessidades humanas por sua capacidade de alimentar sistemas construídos de reservação hídrica duradoura. Outro aspecto fundamental a ser observado é justamente a temporalidade da referida intermitência. Não há qualquer sentido social e ambiental em se determinar a interdição de aproveitamento de uma área por essa apresentar o histórico de uma nascente com intermitência da ordem de anos. Esse período longo de intermitência nem permite a configuração de nichos ecológicos associados a esse tipo de nascente. Talvez um bom parâmetro temporal para essa diferenciação seja o intervalo de dois anos. Por fim, há que se avaliar a natureza do meio em que estaria instalada nossa nascente intermitente. Meio rural ou espaço urbano? Esses ambientes são tão diversos em suas características, funções e demandas que, na verdade, estão a sugerir há muito tempo a necessidade
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Consideradas essas questões conceituais, resta para os profissionais da área o grande desafio técnico prático de quando chamados a decidir sobre o caráter da presença de água livre ou de umedecimento na superfície de algum terreno, diagnosticar corretamente se essa água corresponde a uma nascente, ou seja, a uma manifestação da água subterrânea em superfície, ou não, e de perfeitamente caracterizá-la quanto à sua diversificada tipologia. Bom reconhecer que essa não é uma tarefa simples, que prescinda de conhecimentos teóricos e práticos sobre o tema. Vale a pena chamar a atenção, a título de exemplos, para duas situações que normalmente confundem os observadores e os têm muitas vezes levado a equivocadamente as caracterizar como nascentes, com decorrente aplicação das disposições legais de uma APP. A primeira refere-se a terrenos localmente de topografia plana ou bastante suave, com dificuldade natural de escoamento superficial de águas de chuva. Há nessas situações a possibilidade de formação de camada sub-superficial de argilas hidromórficas que, por sua grande impermeabilidade, dificultam a infiltração e proporcionam a sustentação de uma camada superficial
saturada ou úmida, especialmente em períodos chuvosos. São situações que sugerem, erroneamente, uma classificação como nascente difusa. Outro caso controverso diz respeito a olhos d’água intermitentes originados de águas de infiltração que, ao atravessar a zona superior do solo (zona de aeração) encontram obstáculos com menor permeabilidade ou mesmo impermeáveis, decorrentes da existência de variações geológicas internas horizontais ou sub-horizontais (uma lente argilosa, por exemplo, ou algum tipo de estrutura geológica). Nessas condições, e em dependência de feições topográficas, essas águas de infiltração podem resultar na formação de “lençóis suspensos” ou “empoleirados” e acabam aflorando à superfície de um terreno declivoso antes de atingir o lençol freático propriamente dito. Uma situação que, pelas definições conceituais estabelecidas, também não pode ser caracterizada como uma nascente, ainda que sugira cuidados especiais de proteção. Percebe-se do quadro descrito que a melhor e indispensável ferramenta para o exame de nascentes é o bom conhecimento da geologia, da hidrologia e da hidrogeologia da região investigada.
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Não faz o menor sentido o entendimento que leve a considerar nascentes ou olhos d’água de origem antrópica como feições hidrogeológicas a serem conservadas e protegidas por APPs. Pelo contrário, muito mais interessante para a sociedade e para o meio ambiente uma decisão de proteção das águas subterrâneas Gléssia Veras / Editora Rudder
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de formulação de um Código Florestal específico para as cidades, mas enquanto a inteligência brasileira não nos provê essa virtuosa providência, fiquemos no contexto do atual e generalizante código. Pelo que, diante das necessidades urbanas típicas, também carece de sentido imobilizar uma área, pela adoção de uma APP a ela associada, pelo fato de haver testemunhos que ali esteja instalada uma nascente intermitente com período de intermitência, por exemplo, superior a um ano. De todos esses aspectos considerados, talvez se possa ter como diretriz de melhor bom senso e conteúdo científico as seguintes orientações a serem adotadas e explicitadas claramente pelo Código Florestal: - surgências do lençol freático originadas de ações antrópicas não devem ser consideradas nascentes a serem protegidas. A melhor indicação no caso estaria na estratégia de proteção dos aquíferos subterrâneos com o tamponamento das referidas surgências; - nascentes intermitentes deverão ser objeto de delimitação de APP correspondente quando situadas em regiões de clima semiárido e com período de intermitência inferior a dois anos; - nascentes intermitentes situadas em espaço urbano deverão ser objeto de delimitação de APP correspondente caso apresentem período de intermitência inferior a um ano; - nascentes efêmeras não deverão ser objeto de delimitação de APP correspondente. Cumpre ainda chamar a atenção para um fator hidrogeológico importantíssimo: a dinâmica de uma nascente não está associada restritamente ao que possa acontecer no círculo de 50 metros definido por sua APP correspondente. Essa dinâmica está associada a toda a bacia de contribuição a que a nascente está vinculada, ou seja, uma política de proteção de nascentes envolve tão mais essencialmente do que uma providencial delimitação de uma APP, um amplo programa de recuperação da capacidade de infiltração de águas de chuva em toda a bacia de contribuição.
Álvaro Rodrigues dos Santos é geólogo, exdiretor de Planejamento e Gestão do IPT (Instituto de Pesquisas Tecnológicas) e atualmente trabalha como consultor em Geologia de Engenharia e Geotecnia. Também é autor dos livros “Geologia de Engenharia: Conceitos, Método e Prática”, “A Grande Barreira da Serra do Mar”, “Diálogos Geológicos”, “Cubatão”, “Enchentes e Deslizamentos: Causas e Soluções”, e “Manual Básico para Elaboração e Uso da Carta Geotécnica”.
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NOTÍCIA
GRUPO CHINÊS INVESTIRÁ NA CONSTRUÇÃO E OPERAÇÃO DA FERROVIA DE INTEGRAÇÃO OESTE-LESTE O acordo inclui quatro trechos da FIOL, entre Ilhéus e Caetité, que estão em fase final de construção
A FIOL (Ferrovia de Integração Oeste-Leste) interligará as regiões Norte e Nordeste do Brasil. Serão aproximadamente 1.500 quilômetros de Figueirópolis (TO), até Ilhéus (BA). A construção da ferrovia tem como finalidade principal atender a produção de grãos do oeste da Bahia e a exploração de minério de ferro, típica da região de Caetité (BA), localizada na área central do Estado. Quando terminada, a ferrovia deverá substituir parte do transporte de carga realizado hoje por meio das rodovias. A FIOL foi subdividida em trechos, conhecidos como lotes de construção. Os lotes de 1 a 4 que compreendem Ilhéus a Caetité, começaram a ser construídos no ano de 2011, e três anos depois, teve início a construção dos lotes 5, 6 e 7, de Caetité a São Desidério (BA). “Os seguintes lotes se encontram nestas condições: lotes 2F, 3F e 4F com mais de 80% finalizado, lotes 1F, 5F, 6F e 7F estão 20% concluído”, afirma a empresa VALEC Engenharia, Construções e Ferrovias S.A. O projeto ferroviário da FIOL possui concepções modernas, com bitola larga (1,600 m). Trata-se da largura determinada pela distância medida entre as faces interiores das cabeças de dois trilhos em uma ferrovia. A escolha da bitola mais adequada, em termos técnicos e econômicos para ser implantada em uma linha férrea, de carga ou passageiro, ainda gera muita discussão, visto que não há consenso sobre a melhor bitola a ser adotada, dentre os diversos tipos existentes no mundo. Mundialmente, existem aproximadamente 16 medidas diferentes de bitola em uso. No Brasil são identificados quatro tipos diferentes: a bitola métrica, com largura de 1,000 m; a bitola larga, com largura de 1,600 m; a internacional ou standard, com 1,435 m; e a mista, que conjuga na mesma linha as bitolas métrica e larga. As bitolas com medidas iguais ou acima de 1,435 m podem ser consideradas largas (broad 36 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
Fotos: Divulgação VALEC
Por Dellana Wolney
Etapa de construção da FIOL
gauge) e as com medidas em torno de 1,000 m são chamadas de bitolas estreitas (narrow gauge). De acordo com a VALEC, para o projeto da Ferrovia de Integração Oeste-Leste foram desenvolvidos estudos de viabilidade técnica, econômica e ambiental, e posteriormente foram desenvolvidos projetos básicos e executivos de geotecnia, geometria terraplenagem, drenagem, obras de arte especiais (no caso de ferrovias: pontes, viadutos ou túneis) e superestrutura. “São diversos os projetos de obras de arte especiais para cada lote de construção da ferrovia. Para estas diversas obras são previstas alguns tipos de fundações, que dependem muito da caracterização geológica local. Entretanto, na etapa já cumprida,
Descida de trilho no km 1.042
foram utilizadas fundações com tubulão, estacão, estaca injetada e sapata. Para alguns trechos específicos, o projeto apontou a necessidade de melhoramento de solo”, afirma a empresa. As técnicas para a melhoria do solo atualmente são frequentes e imprescindíveis para viabilizar obras sobre áreas instáveis. Elas são capazes de aumentar a capacidade de carga do solo e diminuir os efeitos de recalques absolutos. Neste segmento há várias soluções utilizadas para reforço dos solos que possibilitam o aproveitamento dessas áreas, dispensando a remoção da camada de solo mole.
NOVO CENÁRIO No mês de março de 2016, o Governo da Bahia divulgou que o Clai-Fund (Fundo Chinês para Investimento na América Latina) e a construtora CREC (China Railway Engineering Group), investirão na construção e operação do Porto Sul e da FIOL, juntamente com o Governo do Estado e a BAMIN (Bahia Mineração). Os acordos que marcam o início de um período de negociação que vai determinar os detalhes da operação foram assinados em Pequim na China, pelo governador da Bahia, Rui Costa dos Santos, pelo secretário da Casa Civil, Bruno Dauster e pelos representantes das empresas asiáticas. Segundo Santos, os chineses possuem tecnologias mais avançadas, assim como experiência comprovada para fazer essas obras prosseguirem na velocidade que o estado baiano precisa. A expectativa é que os investimentos viabilizem o desenvolvimento desses empreendimentos que são notoriamente importantes para o Estado da Bahia. “A FIOL irá integrar as opções de modais existentes na região, ampliando a capacidade de transporte de cargas, fato que beneficia diretamente o desenvolvimento das regiões ligadas à ferrovia e indiretamente à cadeia produtiva e aos consumidores finais”, afirma a VALEC. O Clai-Fund é uma organização que se concentra em investimentos industriais de empresas em cooperação entre a China e a América Latina. Ele atuará como principal investidor e captador de novos parceiros para o projeto, principalmente grandes siderúrgicas chinesas. A participação no complexo logístico baiano será a maior operação do Fundo na América Latina no momento. Já a CREC é uma das maiores construtoras de ferrovias do mundo, responsável, por exemplo, pela construção da Tran37 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
Km 1.067 da FIOL
Durante a construção da FIOL
siberiana, linha férrea que liga os extremos da Rússia e tem mais de nove mil quilômetros de extensão. De acordo com o gerente geral da área Internacional da CREC, Shen Zhou, os projetos no Brasil serão tratados como prioridade.
NOTÍCIA
NOVA USINA DE CARVÃO NO SUL DO BRASIL TERÁ INVESTIMENTO DA CHINA A térmica Ouro Negro que já foi aprovada pela ANEEL possui valor inicial de 4 bilhões de reais
Alan Stark / Flickr
Por Dellana Wolney
Imagens ilustrativas de usinas de carvão
A produção de carvão mineral no Brasil, localizada basicamente nos estados sulistas, tem como destinação principal a geração de energia elétrica. No País há uma vasta reserva de carvão, sendo considerada a segunda maior do mundo, porém é bastante conhecida a objeção ambiental à geração de energia empregando carvão mineral, principalmente pela emissão de poluentes que contribuem para o aquecimento global. Mesmo com os impactos causados, vários países empregam este tipo de energia e em alguns (como a China) esta utilização está em forte ascensão. Agora a China tem mirado no Brasil para a construção de usinas térmicas movidas a carvão. Um projeto de 4 bilhões de reais tem sido estudado por duas estatais chinesas: Power China Sepco e Hebi Company Energy, e também por empresários do Rio Grande do Sul. Já conhecida como Ouro Negro, a usina prevê gerar 600 MW (Megawatts) entre os munícipios Pedras Altas (RS) e Candiota (RS), na fronteira com o Uruguai. Quando concluída, será a segunda maior do Brasil, atrás apenas da térmica de Pecém, no Ceará. O 38 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
controle da operação com dois terços da usina será feito pelas empresas chinesas e a previsão é que 80% do empreendimento sejam financiados pelo Banco de Desenvolvimento da China, assim como os materiais para a sua construção. A térmica Ouro Negro já foi aprovada pela ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica) e no dia 30 de dezembro de 2015 o IBAMA (Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis) publicou no Diário Oficial da União o aceite do EIA/RIMA (Estudo de Impacto Ambiental / Relatório de Impacto Ambiental), cuja apresentação foi feita em audiências públicas para mais de mil pessoas nos municípios de Pedras Altas, Candiota e Bagé (RS). As audiências públicas fazem parte do processo legal para a aprovação do projeto e para expor as informações do estudo, dirimir dúvidas e recolher contribuições.
IMPACTOS A geração de energia pela queima de carvão mineral já tinha sido praticamente banida do Brasil. Em um hiato de nove anos
Dana / Flickr
PROJETOS SOCIOAMBIENTAIS DA USINA DE OURO NEGRO
Imagens ilustrativas de usinas de carvão
nenhum empreendimento como este havia sido contratado, principalmente pelo impacto que causa ao meio ambiente. Para o engenheiro elétrico-telecomunicações e colaborador voluntário do PPE (Programa de Planejamento Energético Brasil) da UFRJ (Universidade Federal do Rio de Janeiro), Luiz Fernando Loureiro Legey o Brasil é um país com muitas alternativas energéticas limpas, tais como a geração eólica, solar fotovoltaica e pequenas centrais hidrelétricas. “Mesmo as usinas hidrelétricas de grande porte, evidentemente sendo equacionadas no que se diz respeito às questões dos impactos sobre o meio ambiente, são opções muito interessantes. Dado o leque de alternativas que o Brasil possui, as usinas térmicas a carvão estariam em um dos últimos lugares na minha lista de prioridades para geração de eletricidade em nosso país”, afirma. Legey explica que existem alternativas tecnológicas para reduzir o impacto das usinas a carvão, tais como utilização de leito fluidizado, filtros de particulados e CCS (Carbon Capture and Storage), que consiste em capturar, transportar e armazenar o CO² (Dióxido de Carbono) reduzido na queima de combustíveis fósseis em usinas termelétricas, refinarias de petróleo e outras instalações. Entretanto, são alternativas ainda onerosas e tornam esse tipo de geração pouco competitivo, ou seja, do ponto de vista econômico-financeiro. Em contrapartida, o professor da Faculdade de Economia da Universidade Federal Fluminense e pesquisador associado do IBRE/ FGV (Instituto Brasileiro de Economia da Fundação Getulio Vargas), Claudio Considera no trabalho“Carvão: Segurança Energética e Riqueza” de 2012, enfatiza que as fontes de energia brasileiras não são suficientes para garantir a oferta de energia elétrica constante condizente com as necessidades atuais e nem as futuras. Ele diz também que outras fontes são mais caras e também geram danos ambientais; que vários bens e serviços utilizados 39 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
Parque Ambiental Ouro Negro Para fomentar a preservação ambiental e a sustentabilidade do empreendimento, a empresa destinará aproximadamente 150 ha (cento e cinquenta hectares) para a constituição de um parque ambiental nas áreas adjacentes ao empreendimento. Criará junto ao parque um balneário aberto ao público. Condomínios residenciais Os condomínios residenciais serão construídos na cidade de Pedras Altas e atenderão os melhores princípios construtivos e o Plano Diretor de Desenvolvimento Urbano, visando o bem-estar dos funcionários da usina e de seus familiares. Hotel Vale Verde Será construído na cidade de Pedras Altas um hotel, categoria econômica plus, com 80 leitos, infraestrutura de lazer e centro de convenções. Instituto de Desenvolvimento Regional Ouro Negro O Instituto tem como objetivo identificar as potencialidades para o desenvolvimento regional e por meio de convênio com o SEBRAE (Serviço Brasileiro de Apoio às Micro e Pequenas Empresas) formará empreendedores visando preparar micro e pequenos empresários para que se habilitem às oportunidades.
pela sociedade queimam combustíveis fósseis e são extremamente poluentes (por exemplo, automóveis); e, por fim, que várias alternativas ao uso de combustíveis fósseis precisarão de oferta adicional de energia elétrica (por exemplo, automóveis elétricos). Atualmente, o Brasil possui 13 usinas a carvão em funcionamento e todas elas somam aproximadamente 3.389 MW de potência, o equivalente a 2,4% de toda a potência elétrica do País.
ARTIGO
ESPECIFICAÇÕES E PROCEDIMENTOS DE SONDAGEM À PERCUSSÃO DE SIMPLES RECONHECIMENTO – SPT Engª Cíntia Milena Silva de Araújo Instituto Brasileiro de Educação Continuada Belo Horizonte (MG) araujo.cintia@yahoo.com.br DSc. Marcos Porto Coordenador da UNICID Universidade Cidade de São Paulo – INBEC marcosfpa@hotmail.com Engº Luiz Antonio Naresi Junior Comercial da Progeo Engenharia Ltda. Belo Horizonte (MG) naresi@progeo.com.br Engº Antônio Geraldo da Silva Geólogo da Prefeitura Municipal de Belo Horizonte Belo Horizonte (MG) singeomg@singeomg.org.br
RESUMO Este artigo tem como objetivo apresentar as especificações e os procedimentos para a realização de sondagens à percussão de simples reconhecimento, definindo os critérios determinantes para a execução de um bom trabalho que dê aos profissionais envolvidos subsídios para a tomada de decisão no momento da escolha do projeto estrutural e geométrico da obra. Para isso, será realizada uma revisão bibliográfica da sondagem à percussão, do ensaio SPT, suas etapas de execução, coleta de amostras, determinação do nível d’água, interpretação e apresentação dos resultados com a posterior confecção do relatório final. Tendo conhecimento dessas informações espera-se concluir quanto à importância de uma interpretação correta dos resultados da sondagem e principlamente da sua execução, tendo em vista os possíveis prejuízos decorrentes de um erro de interpretação. 40 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
Palavras-chave: Sondagem à Percussão; Sondagem de Simples Reconhecimento; Especificações.
INTRODUÇÃO Sondagem é um tipo de investigação do solo, através de perfurações realizadas no terreno, que precede o desenvolvimento de qualquer projeto de engenharia, podendo ser necessária no transcorrer da obra, ou posteriormente a ela. Através das sondagens é possível saber qual o tipo de solo existente em um terreno, a sua resistência, a espessura das camadas, a profundidade do nível d’água, a profundidade onde encontrase a rocha, dentre outros. O conhecimento das características do solo permite aos profissionais envolvidos (engenheiros, geólogos, arquitetos etc.) um maior embasamento em decisões no que diz respeito a fundações, projeto geométrico e estrutural da obra. Todas as sondagens devem ser completas, permitindo a perfeita caracterização do solo. Podem ser classificadas em sondagens diretas por analisarem o terreno a olho nu, sendo mais utilizada em obras lineares como ferrovias e em pequenas obras, sondagens semidiretas em que a análise do solo acontece por meio de amostras coletadas, tendo como exemplo a sondagem à percussão e, por último, as sondagens indiretas em que não se coleta amostras e nem se vê o perfil dos solos, neste caso a identificação é feita através de informações obtidas indiretamente, são alguns exemplos de sondagens indiretas o ensaio de penetração estática de cone (CPT), provas de carga e ensaio de pressiômetro (PMT). A grande vantagem na variedade de tipos de sondagem está na possibilidade de se associar diferentes ensaios para obter diversos parâmetros. As modalidades mais utilizadas atualmente no Brasil são mostradas no Quadro 1. A sondagem à percussão é a mais frequentemente usada na engenharia, pois é através dela que se realiza a sondagem de simples reconhecimento (SPT – Standart Penetration Test), objeto de nosso estudo. Com a execução do SPT é possível obter os parâmetros de resistência do solo através da cravação de um amostrador padrão, obter amostras representativas do solo para a classificação táctil-visual e verificar a posição do nível d’água do subsolo.
Quadro 1 – Modalidades de sondagem mais empregadas no Brasil TIPO DE SONDAGEM Poço de Inspeção Trincheira A Trado À Percussão Rotativa Mista Sísmica de Refração Rasa Eletroresistividade
SIGLA PI TR ST SP SR SM SS SE
MÉTODO direto direto direto direto direto direto indireto indireto
PROCESSO mecânico mecânico mecânico mecânico mecânico mecânico geofísico geofísico
Figura 1 – Início da montagem do cavalete de quatro pernas e roldana
(SILVA, 2012)
Por isso, a sondagem à percussão é um recurso valioso que pode facilitar a escolha do tipo de fundação que venha a ser utilizada não importando o porte da obra e a influência diretamente nos padrões de segurança, qualidade e economia. Em função disso faz-se necessária a busca de um melhor entendimento e avaliação dos fatores intervenientes neste tipo de ensaio, objetivando sempre a perfeita execução deste. O objetivo geral deste trabalho é descrever as especificações e procedimentos de execução de uma sondagem à percussão, incluindo os equipamentos utilizados e a correta interpretação dos resultados obtidos. Para alcançar-se o objetivo geral proposto será necessária a obtenção dos seguintes objetvos específicos: - Realizar uma revisão bibliográfica dos tipos de sondagens existentes, dando um maior enfoque às sondagens à percussão, seus principais usos e métodos executivos; - Estudar e compreender os diversos fatores envolvidos no ensaio SPT; - Avaliar os resultados finais e chegar a uma conclusão sobre as características do solo estudado, fornecendo parâmentros confiáveis para os profissionais envolvidos.
(SILVA, 2012)
Créditos: (ABPv, 2002).
1 SONDAGEM À PERCUSSÃO A sondagem de solo à percussão consiste basicamente na penetração de um amostrador padrão no solo através da queda livre de um peso. Para iniciar a sondagem monta-se sobre o terreno na posição desejada um cavalete de quatro pernas como mostra a Figura 1. Através de uma roldana e de um cabo o peso é orientado sobre o amostrador e solto em queda livre. Atualmente, a Norma Brasileira que regulamenta a execução do ensaio de SPT é a NBR 6.484/01 – Execução de Sondagens de Simples Reconhecimento de Solos. A NBR 6.484/01 prescreve que o método correto de execução da sondagem à percussão (SPT), que consiste na perfuração e cravação dinâmica de um amostrador padrão a cada metro de solo resultando na determinação dos tipos de solo, em suas respectivas profundidades, além do índice de resistência à penetração a cada metro, a posição do nível do lençol freático. O ensaio inicia-se com a sondagem a trado do terreno a partir da superfície de instalação do equipamento até 1 m de profundidade com o trado concha ou cavadeira manual como mostra a Figura 2, onde se recolhe uma amostra dessa parte inicial. 41 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
Figura 2 – Início da perfuração sendo realizado de forma manual utilizando um TC (Trado Concha)
A partir de 2 m de perfuração inicia-se a sondagem à percussão com o amostrador padrão fixado no conjunto de hastes do aparelho. Um martelo de 65 kg é erguido a uma altura de 75 cm com a ajuda de uma corda de sisal caindo em queda livre sobre o amostrador padão. Este procedimento é repetido até que o amostrador penetre
45 cm no solo, a cada 15 cm conta-se o número de golpes do martelo para atingir tal profundidade, e o valor do NSPT (Índice de Resistência a Penetração), é a soma do número de golpes necessários para penetrar o amostrador nos últimos 30 cm de solo. O número mínimo de sondagens deve ser de duas perfurações para áreas de até 200 m2 de projeção em planta, três para área entre 200 m2 e 400 m2 e para os casos em que não houver ainda disposição em planta dos edifícios, como nos estudos de viabilidade de construção ou de escolha do local, o número de sondagens deve ser fixado de forma que a distância máxima entre elas seja de 100 m, com um mínimo de três sondagens. Já a profundidade a ser explorada pelas sondagens depende do tipo de edifício, das características da sua estrutura, e das condições geotécnicas e topográficas do local garantindo que não venham prejudicar a estabilidade e o comportamento estrutural e funcional do edifício (SCARABEL, 2012).
2 EXECUÇÃO DA SONDAGEM A sondagem SPT se divide nas seguintes operações: 1. Abertura do furo; 2. Ensaio de penetração; 3. Amostragem; 4. Avaliação do nível d’água; 5. Identificação e classificação das amostras; 6. Relatório. A sondagem deverá ser iniciada após a realização de limpeza de uma área que permita a execução de todas as operações sem obstáculos. Deve ser providenciada a abertura de uma vala ao redor da sonda que desvie as águas no caso de chuva. Quando for necessária a construção de uma plataforma, essa deverá ser totalmente assoalhada e cobrir, no mínimo, a área delimitada pelos pontos de fixação do tripé. É de obrigação do sondador durante a execução conhecer todo o equipamento, sistema operacional e realizar a manutenção dos equipamentos operacionais da sondagem. Segundo Scarabel (2012), a falta de manutenção no equipamento acarreta um desvio de configuração que consequentemente interfere nos resultados finais. Os equipamentos que devem ser analisados são: - Tripé: verificar as emendas das pernas e condição da escada; - Roldana: se está rodando livremente; - Hastes: se estão retilíneas; - Bico do amostrador: observar a cada ensaio o seu estado, caso esteja amassado ou quebrado deve ser substituído; - Amostrador: verificar se não está empenado ou se a válvula não encontra-se entupida; - Martelo: verificar se o coxin de madeira encontra-se em bom estado e se a haste guia não está empenada; - Cruzeta de lavagem: verificar se há vazamento; - Moto-bomba: verificar o nível do óleo e do combustível diariamente. Se há vazamento de água, perda do rendimento e desgastes da gaxeta; - Cordas: verificar se não estão gastas; - Trado cavadeira: observar o estado das conchas, se estão trincadas, amassadas ou se estão boas de corte; - Trado espiral: verificar seu diâmetro mínimo (47,63 mm); 42 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
- Peça de lavagem (Faca): verificar o diâmetro e o corte, para ver se está de acordo com a norma (56-62 mm). Quando for atingido o lençol freático ou se o avanço do trado espiral for inferior a 50 mm em 10 minutos de operação contínua de perfuração ou nos casos de solos aderentes ao trado, passa-se para o método de percussão com circulação de água (lavagem). Para tanto é obrigatória a cravação do revestimento. Durante as operações de perfuração, caso a parede do furo se mostre instável, é obrigatório, para amostragens subsequentes, a descida do tubo de revestimento até onde se fizer necessário, alternadamente com a operação de perfuração, de tal modo que a boca inferior do revestimento nunca fique a mais de 1 m do fundo do furo e nem menos de 10 cm, no momento de cravar o barrilete amostrador. Quando o avanço do furo se fizer por lavagem, deve-se erguer o sistema de circulação d’água (o que equivale a elevar o trépano) da altura de aproximadamente 0,3 m e durante sua queda deve ser manualmente imprimido um movimento de rotação na coluna de hastes. Durante o processo de perfuração por lavagem, quando solicitado pela fiscalização, deverão ser anotados os avanços para cada dez minutos de operação contínua, ou os tempos gastos para atingir a cota do ensaio de penetração. Na retirada de detritos pesados, que não são carreados com a circulação d’água ou na perfuração de materiais sem coesão, deverão ser utilizados barriletes com válvulas de disco na parte inferior (denominados baldinhos com válvula de pé) em substituição à lavagem com trépano. No caso da sondagem atingir o nível freático, a sua profundidade deverá ser anotada. Quando ocorrer artesianismo não surgente deverá ser registrado o nível estático e no caso de artesianismo surgente, além do nível estático, deverá ser medida a vazão e o respectivo nível dinâmico. O nível d’água ou as características do artesianismo deverão ser medidos todos os dias antes do início dos trabalhos e na manhã seguinte após a conclusão da sondagem. O controle das profundidades das manobras deverá ser feito pelas diferenças entre o comprimento total das hastes e a sobra delas em relação ao nível de referência colocado na boca do furo. A água de circulação deverá se apresentar visualmente limpa, não sendo permitida sua reutilização, exceto quando autorizado pela fiscalização. Neste caso, ela deverá circular por dois tambores de 200 litros cada, abertos longitudinalmente e ligados entre si pela parte superior. A fiscalização poderá solicitar a substituição da água de circulação e a limpeza dos tambores quando julgar conveniente, assegurando que a água se apresente visualmente limpa. A sondagem à percussão será dada por terminada nos seguintes casos: a) Quando atingir a profundidade especificada na programação de serviços; b) Quando no ensaio de lavagem por tempo, atingir o impenetrável ao SPT, forem obtidos avanços inferiores a 5 cm por períodos, em três períodos consecutivos de 10 minutos, o material será considerado impenetrável à lavagem;
2.1 Execução da sondagem SPT O Manual do Sondador (2013) definiu os seguintes passos na execução da sondagem SPT: - Marcar o local do furo; - Levantar o tripé e centrar sobre o local marcado usando o martelo como fio de prumo; - Abrir o furo usando um trado até que o solo mude ou chegue a 1 m de profundidade; - Coletar amostras de solo sempre que ele mudar; - Na profundidade de 1 m, colocar o amostrador padrão no fundo do furo; - Na haste que ficou fora da boca do furo, marcar três trechos de 15 cm; - Alinhar o martelo com a haste; - Levantar o martelo até 75 cm; - Soltar o martelo (golpe); - Repetir os golpes até cravar o primeiro trecho de 15 cm; - Anotar a quantidade de golpes; - Fazer a mesma coisa para cravar os outros dois trechos de 15 cm; - Anotar o número de golpes para cada trecho; - Retirar o amostrador; - Abrir o amostrador soltando o bico e a haste para coletar a amostra; - Guardar a amostra em um saquinho plástico; - Fazer a etiqueta da amostra; - Continuar o furo com trado até que chegue a 2 m; - Repetir a cravação do amostrador padrão e coleta de amostra; - Quando o avanço com o trado ficar difícil ou encontrar o nível de água, revestir o furo e instalar a bomba; - O revestimento deve ficar sempre acima do fundo do furo; - O revestimento deve ficar firme no solo, sem balançar ou girar; - A boca do revestimento deve ficar 75 cm acima do terreno; - A bica deve ficar pelo menos 50 cm acima do nível do terreno; - O aprofundamento ou avanço do furo após o revestimento deve ser feito por lavagem como mostra a Figura 3. - Para lavar o furo deve-se trocar o amostrador pelo trépano, ligar a mangueira da bomba no topo das hastes, introduzir o conjunto no furo e ligar a bomba; 43 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
(SILVA, 2012)
c) Quando estiver prevista a sua continuação pelo processo rotativo e forem atingidas penetração inferior a 5 cm durante dez golpes consecutivos, não se computando os cinco primeiros golpes do teste, ou quando o valor do SPT ultrapassar 50 num mesmo ensaio. Nestas condições, o terreno será considerado impenetrável ao SPT e deverão ser anotados o número de golpes e a penetração respectiva. Salvo orientação ao contrário dada pela fiscalização, imediatamente após a última leitura do nível d’água ou término de furo seco, este deverá ser totalmente preenchido com solo ou areia. Concluída a sondagem, deverá ser colocado junto ao local do furo um marco de concreto, com comprimento mínimo de 50 cm, exposto 10 cm acima do terreno, com inscrições onde conste: a) denominação do furo; b) cota da boca do furo (se fornecida); c) profundidade.
Figura 3 – Montagem sendo realizada para o avanço da sondagem através do processo de lavagem
- Depois de avançar com a lavagem, retirar a composição e descer o amostrador. O processo descrito até aqui de avanço e ensaio SPT deve continuar até atingir a profundidade solicitada. O furo de uma sondagem deve ser deslocado sempre que atingir alguma interferência em uma profundidade igual ou inferior a 8 metros ou quando atingir uma profundidade que não condiz com o solicitado. O deslocamento deve ser retratado aos profissionais responsáveis e um desenho deve ser feito com os deslocamentos atrás da folha de campo.
2.2 Amostragem A amostragem e o ensaio de penetração são considerados finalidades precípuas da sondagem à percussão. As amostras devem ser representativas do material atravessado e livres de contaminação (DEINFRA, 1994). A amostragem permite saber que tipo de solo foi encontrado em cada local e a profundidade, além de possibilitar análises mais detalhadas em laboratório e fazer estudos mais aprofundados de forma a entender melhor o seu comportamento, elas devem ser colhidas a cada metro de perfuração ou sempre que as características do solo se alterarem: Segundo a IN (Instrução Normativa) 06/94 do DEINFRA (Departamento Estadual de Infraestrutura de Santa Catarina), que diz respeito às instruções normativas para execução de sondagem, as amostras obtidas nas sondagens à percussão podem ser dos seguintes tipos: a) Amostras de barrilete amostrador exemplificado na Figura 4, com cerca de 200 g, constituídas pela parte inferior do material obtido no amostrador e conservando no máximo sua estrutura inicial; b) Amostras com trado, com cerca de 500 g constituídas por material obtido durante a perfuração e coletadas na parte inferior das lâminas cortantes do trado; c) Amostras de lavagem, com cerca de 500 g, obtidas pela decantação da água de circulação, em recipientes com capacidade mínima de 100 l; d) Amostras de baldinho, com cerca de 500 g, constituídas pela parte inferior do material obtido no baldinho com válvula de pé.
(SILVA, 2012)
de 30 minutos a estabilização do NA, realizando leituras com o auxílio de uma medidor de NA a cada cinco minutos. No final da jornada diária de trabalho, o furo deve ser esgotado e o nível atingido anotado, no dia seguinte deverá ser feita a leitura do nível d’água antes do início dos trabalhos. Deve atentar-se para o caso em que se perceba mais de um nível d’agua. Se ocorrer artesianismo deve-se anotar a altura em que a água está saindo do furo, para isso deve-se colocar tubos de revestimentos na boca da sondagem, apenas o necessário, até que o nível d’água se estabilize e ele possa ser medido. Após o término da sondagem, deve-se obturar o furo com calda de cimento (cimento + água) e para que se tenha certeza de que o furo esteja totalmente preenchido, deve-se proceder da seguinte maneira: descer as hastes da percussão do furo, deixando apenas 0,60 m a 1 m para atingir o furo. Em seguida, injeta-se a calda. Com isso, toda a água e lama existentes no furo retornarão pela boca do furo. Quando aparecer calda na boca do furo é sinal de que todo o trecho foi preenchido. Retira-se então as hastes e completa-se o furo pela boca com a ajuda de um balde.
2.4 O boletim de campo
Figura 4 – Barrilete amostrador utilizado durante realização de sondagem SPT
As amostras devem ser recolhidas e guardadas em sacos plásticos, resistentes e com possibilidade de fechamento total. Esses sacos devem ser resistentes para suportar o peso da amostra e não devem rasgar ou furar com pedregulhos presentes em seu interior. Cada amostra deve ser marcada com uma etiqueta que deve ser colada ou amarrada na parte externa da embalagem. Uma etiqueta igual deve ser colocada dentro do saco que carrega a amostra. Essa etiqueta que fica dentro da embalagem e junto com a amostra deve ser protegida por um outro saco plástico, pequeno e bem fechado. Essas duas etiquetas são necessárias porque é comum a perda ou dano devido a choques ou umidade. As informações mínimas que devem conter nas etiquetas são: obra, cliente, endereço, data, solo, número do furo, número da amostra, profundidade e sondador. Essas informações devem ser colocadas na hora que as amostras forem colhidas.
2.3 Determinação do nível d’água Na realização da sondagem à percussão, a determinação da profundidade do NA (Nível da Água) subterrânea é também um valioso subsídio para qualquer tipo de obra que se pretenda edificar (ABPv, 2012). Quando a sondagem atingir o primeiro nível d’água, o sondador deve anotar a data, hora e profundidade do furo, feito isso, paraliza-se a sondagem e aguarda-se por um período 44 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
O boletim de campo de uma sondagem é um documento muito importante, pois ele traz anotado todas as ocorrências de uma sondagem que serão avaliadas pelo responsável técnico do projeto. É a partir desse documento que verifica-se a tensão do solo naquele ponto, onde os projetos de engenharia são elaborados dentro da construção civil. A responsabilidade de um sondador e de sua equipe é muito grande, por isso, devem executar a sondagem da melhor maneira possível, dentro da melhor técnica e com qualidade. Os dados constados no boletim de campo, ou boletim de sondagem, servirão de base para todos os estudos e conclusões futuras, por isso a atenção no seu preenchimento deve ser redobrada. Abaixo a Figura 4 exemplifica um modelo de boletim de sondagem.
3 RESULTADOS DA SONDAGEM 3.1 Interpretação e apresentação dos resultados A classificação e a caracterização das amostras coletadas nas sondagens à percussão é feita por meio da identificação tátil-visual do solo constituinte das amostras, quando observa-se características como a sua granulometria, origem ou gênese, a sua composição mineralógica visível a olho nu, ou com auxílio de lupa e a sua cor. Esses fatores permitem a definição do tipo do solo. Já a interpretação dos resultados obtidos nas sondagens à percussão está associada principalmente: - Ao sítio onde estão localizadas as sondagens; - Ao tipo de morfologia ocorrente (terreno plano, ondulado, escarpado); - À natureza das rochas e dos solos, principalmente, quanto a sua gênese; e se o solo é de origem sedimentar ou residual; - À espessura das diversas camadas de solo obtidas nos perfis individuais; - À resistência ao ensaio de penetração obtido durante a realização das sondagens nas diferentes camadas de solos detectadas;
(Empresa Progeo Engenharia S.A., 2012)
Figura 5 – Boletim de sondagem 45 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
- À confecção da seção transversal geológico-geotécnico, das subsuperfície do terreno, levando em consideração o SPT, o NA, a ocorrência de possíveis lentes compressíveis; - À identificação de parte de um maciço de terra, suscetível a escorregamento através de perfis longitudinais / transversais. Torna-se necessário lembrar que toda interpretação, além da experiência do técnico responsável pela sua elaboração, apresenta inevitavelmente uma dose de subjetividade. A interpretação das formas de jazimento das camadas do subsolo, tende a se aproximar cada vez mais da realidade, quando o fator subjetividade diminui. Isso ocorre devido a qualidade e a eficiência de execução da sondagem associada a uma interpretação correta dos resultados, daí a enorme responsabilidade dos profissionais envolvidos. A qualidade e a eficiência das sondagens estão associadas à observância das normas de sondagens, tanto no que se reporta ao equipamento e seu estado de conservação, quanto à realização das sondagens, por um profissional devidamente treinado para a sua execução. Estudos realizados no Brasil sobre a eficiência do SPT (“The Standard Penetration Test State of the Art Report” XII ICMFE, Rio de Janeiro, 1989), em comparação com outros países, quando o mesmo é executado de acordo com a NBR 6.484, sua eficiência é em média 72%. Atualmente há nos Estados Unidos uma variedade enorme de equipamentos de sondagem à percussão para a realização de ensaio SPT, com eficiência variando de no mínimo 40%, e um máximo de 95% (ABPv, 2012). A interpretação dos resultados deve ser feita preferencialmente por um engenheiro geotécnico ou geólogo, e objetiva fornecer elementos confiáveis como, por exemplo, dados concretos para que o projetista ou calculista de uma fundação possa definir a taxa de fundação e a sua cota de assentamento. Outros elementos adquiridos através da sondagem são as características geotécnicas dos terrenos, os materiais de construção, a estabilidade dos taludes permitindo identificar a melhor diretriz para cada caso de estudos de viabilidades técnica ou projeto executivo de determinada obra. A NBR 6.484/01 determina que para cada furo de sondagem realizado seja preparado um desenho no formato A4, a ser apresentado no relatório final, contendo o perfil individual do furo, geralmente na escala de 1:100, com a cota de boca de cada furo, a identificação das diferentes camadas atravessadas pela sondagem, as profundidades onde forem realizadas os ensaios de penetração e coletadas as amostras, com os respectivos índices de resistência a penetração (inicial e final), o gráfico de penetração relativo às penetrações iniciais e finais e à cota de paralisação da sondagem. É parte também integrante do relatório final, um desenho com a localização das sondagens em relação a pontos bem determinados do terreno. O erro de interpretação de dados é a principal causa de problemas com fundações. É comum no meio geotécnico, casos em que a fundação de uma obra é feita sobre matacões de rocha, quando na verdade, acredita-se ter encontrado a rocha sã. Isso acontece quando se adota estacas hélice contínua monitorada onde o trado helicoidal não tem força para 46 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
romper o matacão que pode ter até mais de 3 m e geralmente se acha a “falsa nega”, acreditando ter chegado no solo firme. Executada a estaca mais próxima de onde fora constatado o problema, nota-se que a estaca ultrapassa muito a estaca vizinha, assim ocorre fatalmente a falha na execução entre o definido em projeto, o que é realmente necessário para obra, visto a falta de sondagens mistas que poderiam detectar este problema.
3.2 Relatório final De uma maneira geral, as empresas contratadas para realizar as sondagens apresentam em seu relatório final as mesmas informações do boletim de sondagem, com pequenas variações. A NBR 6.484/01 diz que o relatório final deve ser entregue ao contratante em um prazo de até 30 dias após a realização do último furo de sondagem. Os resultados devem ser numerados, datados e assinados pelo responsável técnico do trabalho perante o CREA (Conselho Regional de Engenharia Arquitetura e Agronomia). Devem constar no relatório: - Nome do interessado; - Local e natureza da obra; - Descrição sumária do método e dos equipamentos empregados na realização das sondagens; - Total perfurado em metros; - Declaração de que foram obedecidas as normas brasileiras relativas ao assunto; - Outras observações e comentários se julgado importantes; - Referências aos desenhos constantes do relatório. Anexo ao relatório deve constar o desenho contendo: - A planta do local da obra, cotada e amarrada a referências facilmente encontradas e pouco mutáveis de forma a não deixar dúvidas quanto à localização; - Nessa planta deve constar a localização das sondagens cotadas e amarradas a elementos fixos e bem definidas no terreno. Os resultados das sondagens devem ser apresentados em desenhos contendo o perfil individual de cada sondagem e/ou seções do subsolo, nos quais devem constar, obrigatoriamente: - O nome da empresa executora das sondagens, o nome do interessado, local da obra, indicação do número do trabalho e os vistos do desenhista e do engenheiro ou geólogo responsável pelo trabalho; - Diâmetro do tubo de revestimento e do amostrador empregados na execução das sondagens; - Número das sondagens; - Cota da boca do furo de sondagem com precisão de 10 mm; - Posição das amostras colhidas; - Os índices de resistência à penetração calculados; - A posição do nível d’água encontrado; - Datas de início e término de cada sondagem; - Indicação dos processos de perfuração empregados. O perfil geológico-geotécnico do solo estudado mostrado na Figura 6 é a representação de todas as informações obtidas na sondagem SPT, sendo possível traçar a estratigrafia das camadas do solo.
(Empresa Progeo Engenharia S.A., 2012)
Figura 6 – Perfil geológico-geotécnico
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO A forma de se fazer o SPT ou as condições do equipamento podem alterar os resultados do ensaio. Para que seja possível comparar resultados é necessário confrontar a eficiência de cada um deles. Quanto mais eficiente for um ensaio melhor será a sua qualidade para o projeto. A eficiência perfeita é de 100%, porém no Brasil a média está em torno de 76% (Manual do Sondador, 2013). Existem inúmeros fatores que podem influir sobre o índice de resistência à penetração, como por exemplo, a técnica operacional, os equipamentos utilizados e o tipo de solo em amostragem. Uma mão de obra não especializada, com baixa instrução, reflete diretamente na qualidade dos serviços de sondagem, como solução para resolver este problema é necessário que se cobre dos funcionários uma capacitação e que a empresa invista em curso de aperfeiçoamento de seus colaboradores. A altura de queda do martelo, quando o processo é realizado manualmente é outro fator interveniente, pois com o tempo e com o cansaço do operador, essa altura tende a diminuir e, consequentemente, a energia de cravação, como solução deve-se automatizar o aparelhamento para garantir a constância da altura de queda. Já a limpeza do furo de sondagem no processo de perfuração, quando não adequada, deixa resíduos de perfuração suficientes para prejudicar o ensaio. Estes podem obstruir os orifícios e a válvula existente na cabeça do amostrador, aumentando a pressão interna e dificultando a cravação, aumentando assim o número necessário de golpes quando a perfuração está sendo realizada por circulação d’água. Uso d’água na perfuração acima do lençol freático pode falsear os resultados do ensaio, não só pela desagregação excessiva, mas também pela destruição da estrutura natural do solo, principalmente nos casos de areias finas e de siltes. Além disso, a umidade pode ter um efeito deletério na resistência do solo. 47 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
A péssima condição de uso da sapata do amostrador e mesmo dos seus demais componentes, se danificados pelo uso ou mau uso e deteriorados pelo efeito abrasivo das areias e pedregulhos ou mesmo por deformações plásticas, oriundas de esforços concentrados, aumentam a resistência à cravação e, portanto, o número de golpes. Em argilas muito sensíveis, o efeito de amolgamento causado pela própria penetração do amostrador tende a diminuir o valor de “N”, além do que, a presença de pedregulhos esparsos em areias de baixa compacidade pode alterar notavelmente o valor do índice de resistência à penetração, causando interpretações errôneas quanto à compacidade do solo principal. Quanto maior for a textura dos pedregulhos e, portanto, quanto menor a possibilidade dele ser amostrado, maior será o índice medido.
CONCLUSÃO Dentro da engenharia não há como desenvolver projetos de fundações e de geotecnia, em geral, sem investigações de campo. A sondagem é uma ferramenta de trabalho que deve ser utilizada por fornecer uma grande quantidade de dados, por apresentar uma facilidade relativa de operação e principalmente por propiciar ao engenheiro condições para melhores soluções em seus projetos. A sondagem à percussão, com medida de SPT com sua simplicidade e robustez, tem se mostrado suficientemente eficiente e um ensaio de uso corrente nas obtenções de parâmetros necessários a tais projetos. Com base neste trabalho foi possível identificar as características da sondagem à percussão, os principais pontos que devem ser observados no momento da execução, os fatores que interferem nos resultados e a grande importância da correta interpretação dos resultados obtidos para que as decisões tomadas pelos profissionais envolvidos sejam embasadas em fatores reais que descrevam fielmente o solo estudado.
Ressalta-se a importância da padronização dos equipamentos e procedimentos de acordo com a NBR 6.484/01 para que todas as empresas sejam capazes de executar o ensaio com equivalência dando ao cliente, contratante do serviço, confiança em seu trabalho.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6.484: Execução de sondagens de simples reconhecimento dos solos. Rio de Janeiro, 2001. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE PAVIMENTAÇÃO (ABPv), Curso de Sondagem à Percussão de Simples Reconhecimento – Fundamentos, Interpretação e Aplicações Práticas. 2002. Disponível em: < http://www.helix.eng.br/downloads/sp.pdf> Acesso em 4dez. 2015 AUGUSTI, R. Sondagem à percussão com medidas de SPT e torque, sua metodologia de campo e aplicações em obras de engenharia. 2004. Disponível em: < http://lyceumonline.usf.edu. br/salavirtual/documentos/585.pdf> Acesso em: 07dez. 2015 BRASIL. Ministério da Educação. Instituto Federal de Brasília. Manual do Sondador. 2013. Disponível em: < https:// www.ifb.edu.br/attachments/article/6190/007%20-%20Manual%20do%20Sondador.pdf> Acesso em: 23nov. 2015 D-GEO GEOLOGIA E AMBIENTAL. Relatório de Sondagem à Percussão. 2012. Disponível em: < http://dap.ifc.edu.br/wp-content/uploads/sites/11/2014/06/RSPT-Relat%C3%B3rio-
48 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
-de-Sondagens-SPT-Brusque.pdf> Acesso em: 07dez. 2015 NARESI JR., L. A.; SILVA, A. G. Manual de Especificações de Sondagem a Percussão e Procedimentos. 2015. SANTA CATARINA. Companhia Catarinense de Águas e Saneamento. Resolução nº 194 de 13 de março de 1997. Manual de Execução de Sondagens e o Manual para Serviços Topográficos. Disponível em: < http://www.casan.com.br/ ckfinder/userfiles/files/Documentos_Download/manual_ sondagem.pdf> Acesso em: 04dez. 2015 SANTA CATARINA. Departamento Estadual de Infraestrutura, IN 06/94 – Instrução Normativa para Execução de Sondagem à Percussão. 1994. Disponível em: < http://www.deinfra.sc. gov.br/jsp/relatorios_documentos/doc_tecnico/download/ engenharia_rodoviaria/IN-06.pdf> Acesso: 4dez. 2015 SÃO PAULO. Departamento de Estradas de Rodagem, Jornal SISDERESP – Especificações Técnicas de Sondagem. 2010. Disponível em: < http://www.jornal-sisderesp.com.br/products/ especificacao-tecnica-sondagem-sp/> Acesso: 11fev. 2016 SCARABEL. D. Estudo da aplicação da NBR 6.484/01 por construtoras de Campo Mourão e Região. 2012. Monografia (Graduação em Tecnologia de Materiais de Construção Civil) – Universidade Tecnológica do Paraná, Campo Mourão, PR, 2012. Disponível em: < http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/ jspui/bitstream/1/1868/1/CM_COMAC_2012_1_02.pdf> Acesso em: 23nov. 2015 SILVA, F. A. F. Arquivos Pessoais. 2012.
49 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
ARTIGO
ESTUDO LABORAL DAS CARACTERÍSTICAS GEOTÉCNICAS E PATOLOGIAS EM TRECHOS DE RODOVIAS MSc. Isa Lorena Silva Barbosa Docente na instituição UniEvangélica – Anápolis (GO) e Analista de Infraestrutura de Transportes do DNIT (Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes) Isa_barbosa@hotmail.com Orlando Fernandes de Moura Júnior Discente do curso de Engenharia Civil na instituição UniEvangélica – Anápolis (GO) orlandomourajr@hotmail.com
RESUMO: Este trabalho é resultado de um estudo comparativo entre as características geotécnicas e as patologias de duas rodovias, quanto aos IRIs (Índices de Irregularidade Longitudinal) e deflexão recuperável, comparados aos valores constituintes das normas reguladoras. Os resultados obtidos através de ensaios de campo são comparados e analisados, visando sistematizar as informações específicas de trechos experimentais e concluir a viabilidade de uso e possíveis reparos nos pavimentos. Com os resultados obtidos verificou-se que o trecho experimental da BR-414 se encontra com maior grau de deterioração, causando assim patologias no pavimento e comprometendo a vida útil do mesmo e a segurança dos usuários da via, mesmo com o menor número de veículos pesados e o tráfego menor na BR-414 em comparação ao trecho experimental da BR-153. Palavras-chave: Patologias; Rodovias; Geotecnia; BR-153; BR-414.
INTRODUÇÃO O transporte rodoviário é um dos tipos de meios de locomoção existentes em todo o mundo, sendo realizado em estradas, rodovias e ruas pavimentadas ou não. São trans50 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
portadas mercadorias, matérias-primas, animais, pessoas e muitos outros. No final do século XIX surgiram as primeiras rodovias, substituindo as estradas de carruagens. No entanto, o desenvolvimento exponencial do transporte rodoviário ocorreu no século XX, em decorrência do crescimento da indústria automobilística, sendo este um dos principais símbolos do capitalismo, superando rapidamente o transporte ferroviário (RODRIGUES, 2003). Apesar de importante, apresenta custos elevados, principalmente se comparado com outros tipos de transportes devido aos altos valores pagos pelo petróleo e a manutenção periódica dos veículos. Também a construção e manutenção das vias onde transitam os veículos requerem elevados recursos financeiros, principalmente onde se tem relevos acidentados. O meio de transporte abordado neste trabalho é recomendado para percorrer pequenas distâncias, tendo em vista que é bastante dinâmico e ágil, pois as rodovias possibilitam buscar alternativas de rotas, fator que não acontece em outros meios, como o ferroviário. É importante ressaltar que o transporte rodoviário apresenta a vantagem de retirar a mercadoria no local de produção ou origem e levar até o ponto de entrega, não dependendo de várias operações envolvendo o carregamento e a descarga. Por outro lado, é considerado o modal que tem o maior custo operacional, mas que se for planejado, pode agregar valor ao produto final. “O transporte rodoviário é um dos mais simples e eficientes dentro dos seus pares. Sua única exigência é existir rodovias” (RODRIGUES, 2003). Segundo KEEDI (2003), o transporte rodoviário não é limitado a trajetos fixos, pois tem a possibilidade de se locomover por qualquer lugar, apresentando flexibilidade e proporcionando uma vantagem competitiva perante os outros meios de locomoção. Hoje há no mundo quase 13 milhões de km de rodovias pavimentadas, sendo mais de 25% dessa extensão nos Estados Unidos. O Brasil situa-se entre os dez maiores países do
Figura 1 – Localização dos trechos experimentais das rodovias BR-414 e BR-153
mundo em extensão de rodovias pavimentadas com 1,7 milhão de km de estradas, sendo 12,9% pavimentadas e 79,5% não pavimentadas. No Brasil, tem-se uma movimentação superior a 140 milhões de usuários através de serviços de transporte rodoviário interestadual e internacional de passageiro (ANTT, 2001). De acordo com dados levantados pela (CNT, 2013) 62,1% das principais rodovias do País apresentam problemas. Os dados foram em 98.475 km de estradas federais e estaduais, o que equivale a 48,4% do total de vias asfaltadas no Brasil (203.599). O estudo leva em consideração a situação do pavimento, sinalização e geometria das rodovias. Entre as rodovias avaliadas, 6,9% são classificadas como péssimas, 17% como ruins e 38,2% como regular. São consideradas boas 27,8 e 10,1% ótimas. Os pontos críticos tendem a aumentar devido à má construção e utilização, além da falta devida de incentivos para manutenção destes trechos. Neste trabalho, são comparadas as patologias constatadas em trechos pré-definidos de duas rodovias federais; levantadas informações sobre a implantação da rodovia, métodos e materiais utilizados, manutenções, restaurações e condições de tráfego de cada uma. Utilizando esta comparação, pode-se inferir quais os melhores métodos de execução e manutenção rodoviária.
1 MATERIAIS E MÉTODOS Nas rodovias BR-414 e BR-153 foram selecionados trechos experimentais conforme consta na Figura 1. A execução do serviço foi realizada faixa por faixa com o tráfego bloqueado e repetido duas vezes. Os dados são recebidos baseados no estaqueamento da rodovia e são constatadas as irregularidades da trilha de roda esquerda, direita e a média de cada faixa. Seguem as tabelas 1 a 4 referentes ao IRI das duas rodovias analisadas, faixas direita e esquerda e os gráficos 1 a 4. 51 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
2 ANÁLISE DOS RESULTADOS O Manual do CREMA (Conservação, Restauração e Manutenção) 2ª etapa determina para os padrões de desempenho aceitos nas obras de restauração que a irregularidade longitudinal para pavimentos CBUQ (Concreto Betuminoso Usinado a Quente) deve ter, em pelo menos, 95% dos dados coletados um índice igual ou abaixo a 2,5 m/km e 100% das aferições devem estar abaixo de 3,0 m/km. Para uma análise mais crítica foi realizado também o estudo segundo os parâmetros da AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials) e segundo a bibliografia de Pinto e Preussler (2001) que avalia o pavimento com uma classificação mais criteriosa e qualitativa. Os estudos são representados respectivamente pelas Figuras 2 a 7. Os dados coletados na BR-153 expressam que o pavimento se encontra em bom estado em relação à irregularidade longitudinal, onde 93% dos índices coletados estão abaixo de 2 m/km e apenas um dos valores está acima de 2,5 m/km cumprindo claramente as exigências do Manual do CREMA 2ª etapa tendo 100% dos IRIs abaixo de 3,0 m/km e 99,6% dos valores abaixo de 2,5 m/km. De acordo com a classificação da AASHTO os valores estão classificados como: 11,6% muito bom; 60,4% bom; e 28% regular. De acordo com Pinto e Preussler, o trecho é classificado como: 92,6% excelente e 7,4% bom. Os dados coletados na BR-414 apresentam que o pavimento se encontra em bom estado em relação à irregularidade longitudinal, onde 80% dos índices coletados estão abaixo de 2 m/km e 20% dos valores estão classificados como mediano ou reprovado de acordo com as exigências do Manual do CREMA 2ª etapa. De acordo com a classificação da AASHTO, os valores estão classificados como: ruim – 41 (13%), irregular – 250 (81%), bom – 17 (0,5%) e muito bom – 0 (0%).
Tabela 1 – Valores coletados do IRI BR-414 – Faixa direita
Origem
Final
Esquerda
Direita
Média
Origem
Final
Esquerda
Direita
Média
0,940
0,960
2,8
2,2
2,5
0,000
0,020
1,5
2,2
1,9
0,960
0,980
2,7
2,1
2,4
0,020
0,040
1,9
2,2
2,1
0,980
1,000
2,0
1,6
1,8
0,040
0,060
1,5
2,3
1,9
0,000
1,000
2,1
2,4
2,3
(Fonte: DNIT, 2013)
0,060
0,080
1,4
2,5
1,9
0,080
0,100
2,1
2,0
2,0
0,100
0,120
1,4
3,5
2,4
0,120
0,140
1,5
2,9
2,2
0,140
0,160
1,7
2,0
1,8
Origem
Final
Esquerda
Direita
Média
0,160
0,180
1,8
1,7
1,7
1,000
0,980
2,0
3,0
2,5
0,180
0,200
1,9
2,6
2,3
0,980
0,960
2,2
2,0
2,1
0,200
0,220
1,3
2,2
1,7
0,960
0,940
2,1
2,3
2,2
0,220
0,240
1,8
2,5
2,2
0,940
0,920
2,2
1,6
1,9
0,240
0,260
1,6
1,7
1,7
0,920
0,900
1,8
2,3
2,1
0,260
0,280
1,8
2,0
1,9
0,900
0,880
2,5
1,8
2,1
0,280
0,300
3,5
5,2
4,4
0,880
0,860
5,1
6,9
6,0
0,300
0,320
3,2
2,1
2,6
0,860
0,840
2,0
2,3
2,2
0,320
0,340
2,2
2,5
2,3
0,840
0,820
1,7
2,3
2,0
0,340
0,360
1,7
2,4
2,1
0,820
0,800
1,7
2,4
2,0
0,360
0,380
2,6
1,9
2,2
0,800
0,780
1,4
2,2
1,8
0,380
0,400
1,7
2,2
2,0
0,780
0,760
1,9
2,2
2,1
0,400
0,420
1,7
2,2
2,0
0,760
0,740
1,6
2,2
1,9
0,420
0,440
2,2
1,7
2,0
0,740
0,720
2,2
2,2
2,2
0,440
0,460
2,8
4,9
3,9
0,720
0,700
2,6
2,6
2,6
0,460
0,480
2,1
1,9
2,0
0,700
0,680
2,2
2,8
2,5
0,480
0,500
2,3
2,5
2,4
0,680
0,660
2,3
2,7
2,5
0,500
0,520
2,2
1,9
2,1
0,660
0,640
1,2
2,2
1,7
0,520
0,540
2,4
3,0
2,7
0,640
0,620
1,5
2,0
1,8
0,540
0,560
2,0
3,2
2,6
0,620
0,600
1,6
2,4
2,0
0,560
0,580
2,7
3,7
3,2
0,600
0,580
2,1
2,2
2,2
0,580
0,600
2,3
3,6
3,0
0,580
0,560
2,0
1,9
2,0
0,600
0,620
2,2
2,1
2,2
0,560
0,540
2,3
2,7
2,5
0,620
0,640
2,1
3,2
2,7
0,540
0,520
2,1
2,0
2,0
0,640
0,660
1,8
2,0
1,9
0,520
0,500
1,7
2,2
2,0
0,660
0,680
1,8
2,7
2,3
0,500
0,480
1,4
1,7
1,5
0,680
0,700
2,2
2,6
2,4
0,480
0,460
1,8
1,7
1,8
0,700
0,720
2,8
3,1
3,0
0,460
0,440
1,7
2,7
2,2
0,720
0,740
1,6
1,7
1,6
0,440
0,420
1,6
2,2
1,9
0,740
0,760
2,2
2,5
2,4
0,420
0,400
1,9
2,2
2,0
0,760
0,780
2,3
1,8
2,0
0,400
0,380
2,0
2,4
2,2
0,780
0,800
1,5
1,5
1,5
0,380
0,360
2,4
2,1
2,3
0,800
0,820
1,5
1,3
1,4
0,360
0,340
1,6
2,4
2,0
0,820
0,840
1,4
1,7
1,6
0,340
0,320
1,9
2,2
2,0
0,840
0,860
2,8
1,6
2,2
0,320
0,300
2,3
1,7
2,0
0,860
0,880
2,4
2,2
2,3
0,300
0,280
3,2
3,7
3,4
0,880
0,900
3,4
2,8
3,1
0,280
0,260
2,0
2,1
2,1
0,900
0,920
2,4
2,0
2,2
0,260
0,240
2,8
3,4
3,1
0,920
0,940
2,3
2,3
2,3
0,240
0,220
3,4
2,3
2,9
52 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
Tabela 2 – Valores coletados do IRI BR-414 – Faixa esquerda
Origem
Final
Esquerda
Direita
Média
Origem
Final
Esquerda
Direita
Média
0,220
1,2
1,3
1,2
0,220
0,200
1,8
2,0
1,9
0,200
0,200
0,180
1,3
2,0
1,7
0,220
0,240
1,6
1,2
1,4
0,260
1,2
1,0
1,1
0,180
0,160
2,6
2,7
2,7
0,240
0,160
0,140
1,8
1,7
1,7
0,260
0,280
1,3
0,9
1,1
0,300
1,3
1,2
1,2
0,140
0,120
2,3
1,4
1,8
0,280
0,120
0,100
3,3
2,0
2,6
0,300
0,320
1,1
1,5
1,3
0,340
1,6
1,1
1,3
0,100
0,080
1,8
2,2
2,0
0,320
0,080
0,060
2,2
1,7
2,0
0,340
0,360
1,6
1,7
1,7
0,380
1,9
1,7
1,8
0,060
0,040
3,6
2,2
2,9
0,360
0,040
0,020
2,5
1,8
2,1
0,380
0,400
1,2
1,2
1,2
0,420
1,1
0,7
0,9
0,020
0,000
3,1
1,8
2,5
0,400
1,000
0,000
2,2
2,3
2,2
0,420
0,440
1,3
0,9
1,1
0,440
0,460
1,2
1,1
1,1
0,460
0,480
1,3
1,8
1,5
0,480
0,500
2,6
1,5
2,1
0,500
0,520
1,3
1,6
1,4
0,520
0,540
1,4
1,2
1,3
0,540
0,560
1,2
1,1
1,1
0,560
0,580
0,9
1,0
1,0
0,580
0,600
1,1
1,3
1,2
0,600
0,620
1,1
1,0
1,0
0,620
0,640
0,8
0,8
0,8
0,640
0,660
0,9
0,9
0,9
0,660
0,680
0,9
1,3
1,1
0,680
0,700
2,1
1,6
1,9
0,700
0,720
1,4
1,2
1,3
0,720
0,740
1,6
1,4
1,5
0,740
0,760
1,3
1,4
1,4
0,760
0,780
1,6
1,9
1,8
0,780
0,800
1,7
2,2
2,0
0,800
0,820
1,5
1,4
1,5
0,820
0,840
1,5
0,8
1,2
0,840
0,860
1,2
1,5
1,3
0,860
0,880
0,9
1,3
1,1
0,880
0,900
1,2
2,2
1,7
0,900
0,920
0,9
1,7
1,3
0,920
0,940
1,0
1,2
1,1
0,940
0,960
1,0
1,6
1,3
0,960
0,980
1,0
1,3
1,2
0,980
1,000
1,1
1,0
1,0
0,000
1,000
1,3
1,3
1,3
0,000
1,000
1,3
1,3
1,3
(Fonte: DNIT, 2013)
Gráfico 1 – Gráfico de Distribuição do IRI BR-414 – Faixa direita (Fonte: DNIT, 2013)
Gráfico 2 – Gráfico de Distribuição do IRI BR-414 – Faixa esquerda (Fonte: DNIT, 2013)
Tabela 3 – Valores coletados do IRI BR-153 – Faixa direita Origem
Final
Esquerda
Direita
Média
0,000
0,020
1,6
1,5
1,5
0,020
0,040
1,0
0,9
0,9
0,040
0,060
0,9
0,6
0,8
0,060
0,080
1,4
1,8
1,6
0,080
0,100
1,1
1,0
1,0
0,100
0,120
1,0
0,8
0,9
0,120
0,140
1,2
1,4
1,3
Origem
Final
Esquerda
Direita
Média
0,140
0,160
1,4
1,3
1,3
1,000
0,980
1,4
1,2
1,3
0,160
0,180
1,1
0,9
1,0
0,980
0,960
1,4
0,8
1,1
0,180
0,200
0,8
0,9
0,9
0,960
0,940
1,3
1,2
1,2
53 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
(Fonte: DNIT, 2013)
Tabela 4 – Valores coletados do IRI BR-153 – Faixa esquerda
Origem
Final
Esquerda
Direita
Média
0,940
0,920
1,2
1,9
1,6
0,920
0,900
1,9
1,8
1,8
0,900
0,880
1,7
1,3
1,5
0,880
0,860
1,4
1,1
1,3
0,860
0,840
1,2
1,3
1,2
0,840
0,820
1,5
1,0
1,3
0,820
0,800
1,3
1,1
1,2
0,800
0,780
1,4
1,1
1,2
0,780
0,760
2,0
1,3
1,7
0,760
0,740
1,0
1,1
1,0
0,740
0,720
1,0
1,2
1,1
0,720
0,700
1,3
1,2
1,2
0,700
0,680
2,3
1,7
2,0
0,680
0,660
1,8
1,1
1,4
0,660
0,640
1,4
1,3
1,4
0,640
0,620
1,4
0,8
1,1
0,620
0,600
1,9
1,3
1,6
0,600
0,580
1,1
1,4
1,2
0,580
0,560
1,2
1,2
1,2
0,560
0,540
1,1
1,0
1,0
0,540
0,520
1,8
1,3
1,5
0,520
0,500
1,5
1,0
1,2
0,500
0,480
1,7
1,6
1,6
0,480
0,460
1,3
0,9
1,1
0,460
0,440
1,3
1,0
1,1
0,440
0,420
1,2
1,3
1,3
0,420
0,400
1,2
1,4
1,3
0,400
0,380
2,4
2,2
2,3
0,380
0,360
1,4
1,0
1,2
0,360
0,340
1,3
1,2
1,3
0,340
0,320
1,8
1,4
1,6
0,320
0,300
1,7
0,9
1,3
0,300
0,280
1,5
1,3
1,4
0,280
0,260
1,4
1,0
1,2
0,260
0,240
1,3
0,9
1,1
0,240
0,220
2,0
1,0
1,5
0,220
0,200
1,2
1,1
1,1
0,200
0,180
1,6
1,7
1,7
0,180
0,160
1,2
1,5
1,3
0,160
0,140
1,7
1,4
1,6
0,140
0,120
1,6
1,0
1,3
0,120
0,100
1,5
0,9
1,2
0,100
0,080
2,1
1,8
2,0
0,080
0,060
1,3
0,7
1,0
0,060
0,040
1,3
0,7
1,0
0,040
0,020
1,7
0,9
1,3
0,020
0,000
2,1
1,2
1,7
1,000
0,000
1,5
1,2
1,4
(Fonte: DNIT, 2013)
54 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
Gráfico 3 – Gráfico de Distribuição do IRI BR-153 – Faixa direita (Fonte: DNIT, 2013)
Gráfico 4 – Gráfico de Distribuição do IRI BR-153 – Faixa esquerda (Fonte: DNIT, 2013)
De acordo com Pinto e Preussler, o trecho é classificado como: péssimo – 5 (1,6%), ruim – 9 (2,9%), regular – 28 (9,1%), bom – 89 (28,9%) e excelente – 177 (57,5%). Foi realizado o ensaio de deflexão, onde este prescreve o procedimento de ensaio para a determinação das deflexões em pavimentos através da utilização de viga Benkelman, que permite a constatação das possíveis causas de defeitos dos pavimentos. A análise de deflexão, segundo o Manual do CREMA 2ª etapa, depende de dois fatores: a Dc (deflexão característica), e a Dadm (deflexão admissível); calculadas para cada trecho de análise de acordo com as seguintes etapas: tabelamento das Di (deflexões individuais) encontradas; cálculo da média aritméticas (D) dos valores individuais; determina-se o valor do desvio-padrão () da amostra; cálculo da Dc (deflexão característica) e cálculo da Dadm (deflexão admissível). O ensaio é realizado a cada 20 metros intercalados por faixa, sendo a cada 40 metros por faixa, cada golpe é percebido por cada um dos sete sensores posicionados gerando a curva de deflexão que representa o impacto de passagem da roda do veículo sobre o pavimento. Esta análise é realizada sobre a trilha de roda externa de cada faixa. Nas tabelas de 5 a 8 estão os dados coletados em ambas as faixas nas duas rodovias. A média aritmética é a razão entre a somatória dos elementos de uma amostra e o número de elementos que compõem essa amostra, podendo ser expressa pela equação 1:
Na equação anterior o n é o número de valores individuais computados para cada amostra.
Figura 2 – Análise da distribuição do IRI segundo Manual do CREMA 2ª etapa da BR-153 (Fonte: DNIT, 2009) 55 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
Figura 3 – Análise da distribuição do IRI segundo AASHTO da BR-153 56 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
Figura 4 – Análise da distribuição do IRI segundo Pinto e Preussler da BR-153 57 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
Figura 5 – Análise da distribuição do IRI segundo o Manual do CREMA 2ª etapa da BR-414 (Fonte: DNIT, 2009) 58 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
Figura 6 – Análise da distribuição do IRI segundo AASHTO da BR-414 59 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
Figura 7 – Análise da distribuição do IRI segundo Pinto e Preussler da BR-414 60 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
Tabela 5 – Dados coletados pelo FWD (Falling Weight Deflectometer) da BR-153 – faixa direita BR
KM
Força (KN)
Pressao (KPa)
DF0 (mm/100)
DF30 (mm/100)
DF60 (mm/100)
DF90 (mm/100)
DF120 (mm/100)
DF150 (mm/100)
DF180 (mm/100)
Diametro (mm)
Temp do Asfalto (°C)
Temp da Superfice (°C)
Temp do Ar (°C)
BR 153
0,000
41
586
39,7
23,2
12,1
7,5
5,5
4,2
3,5
300
37,4
35,1
31,0
BR 153
0,040
41
586
48,1
24,9
12,5
7,8
5,6
4,4
3,5
300
37,4
34,6
30,3
BR 153
0,080
41
586
46,9
25,8
13,4
8,4
5,8
4,3
3,4
300
37,4
34,7
29,9
BR 153
0,122
41
586
46,7
28,8
16,0
9,7
6,1
4,4
3,3
300
37,4
34,2
29,3
BR 153
0,160
41
586
43,4
23,8
12,4
8,8
6,6
5,1
4,1
300
37,4
34,0
29,2
BR 153
0,200
41
586
37,9
21,0
10,3
6,7
5,0
4,0
3,4
300
37,4
34,2
29,0
BR 153
0,240
41
586
40,7
16,9
8,7
6,1
4,7
3,7
3,1
300
37,4
34,4
28,9
BR 153
0,280
41
586
40,5
24,4
12,6
8,1
5,1
3,8
3,0
300
37,4
34,3
28,8
BR 153
0,320
41
586
24,7
14,4
8,2
5,7
4,5
3,6
3,0
300
37,4
33,8
28,7
BR 153
0,360
41
586
27,1
12,2
6,3
4,3
3,3
2,6
2,1
300
37,4
32,6
28,7
BR 153
0,400
41
586
22,2
10,6
5,2
3,4
2,7
2,1
1,7
300
37,4
31,9
28,6
BR 153
0,440
41
586
29,5
18,7
11,2
8,3
6,5
5,2
4,3
300
37,4
32,1
28,5
BR 153
0,480
41
586
34,7
19,2
10,2
6,9
5,3
4,1
3,3
300
37,4
31,6
28,3
BR 153
0,520
41
586
38,4
20,3
11,3
8,2
6,2
5,0
4,1
300
37,4
32,3
28,3
BR 153
0,566
41
586
31,5
17,3
8,3
4,9
3,7
3,1
2,6
300
37,4
32,6
28,1
BR 153
0,602
41
586
33,3
19,5
10,2
6,6
5,1
4,5
3,9
300
37,4
30,0
28,0
BR 153
0,640
41
586
29,3
16,1
8,1
5,5
4,1
3,1
2,6
300
37,4
32,3
27,9
BR 153
0,680
41
586
47,7
27,8
14,7
9,6
7,2
5,9
4,7
300
37,4
32,2
27,8
BR 153
0,720
41
586
37,9
24,4
12,4
7,0
4,7
3,6
3,0
300
37,4
32,3
27,7
BR 153
0,760
41
586
31,9
20,1
11,3
7,4
5,4
4,2
3,5
300
37,4
31,9
27,7
BR 153
0,802
41
586
91,7
63,7
39,1
26,5
19,0
13,4
10,0
300
37,4
31,8
27,7
BR 153
0,840
41
586
33,3
20,3
12,8
9,4
7,4
5,9
4,6
300
37,4
31,6
27,7
BR 153
0,880
41
586
40,9
21,2
10,2
6,4
4,7
3,8
3,2
300
37,4
30,9
27,7
BR 153
0,920
41
586
48,7
28,1
16,8
10,3
7,7
6,1
5,0
300
37,4
31,6
27,6
BR 153
0,960
41
586
42,6
19,7
9,4
6,3
4,6
3,5
2,9
300
37,4
31,4
27,5
BR 153
1,000
41
586
38,0
20,9
10,7
6,9
5,1
4,0
3,5
300
37,4
31,2
27,4
Determina-se o valor do desvio padrão da amostra pela equação 2:
A deflexão característica é calculada por meio da soma da média aritmética e do desvio padrão de cada amostra sendo expressa pela equação 3:
As deflexões características estão apresentadas nas tabelas 9 a 12. De acordo com a norma PRO 11 (DNIT, 1979) a Deflexão Admissível é o limite da deflexão para que não haja trincas na superfície do pavimento. Seu valor depende dos materiais constituintes do revestimento e da base do trecho, bem como de um fator numérico N referente às solicitações equivalentes ao eixo padrão de 8,2 tf. Para pavimentos flexíveis, constituídos de concreto betuminoso executado sobre base granular como da BR-153, o valor de Dadm em 0,01 mm é dado pela equação 4: 61 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
Para pavimentos com tratamento superficial como da BR414 e BR-153 a norma PRO 11 define o Dadm como o dobro do valor encontrado pela equação acima. A incógnita para o cálculo da deflexão admissível é o número N de operações do eixo padrão de 8,2 tf e é calculado pela equação 5:
Na equação anterior Nj é o número total de repetições do ESP (Eixo Simples Padrão) ao longo de um período de “j” anos. No Brasil foi adotado o ESP com roda dupla, carga total de 8,2 toneladas (18.000 lbs) e pressão de pneu de 5,6 Kgf/cm² (80 psi); Vj é o volume total de veículos comerciais (ônibus e caminhões) até o ano “j”; FV é o fator de veículos ponderado em relação às classes correntes no trecho em estudo; FR é o fator climático regional e FP é o fator de pista. O volume total de veículos é conhecido através do levantamento local de tráfego. No estudo em questão esta opera-
Tabela 6 – Dados coletados pelo FWD (Falling Weight Deflectometer) da BR-153 – faixa esquerda BR
KM
Força (KN)
Pressao (KPa)
DF0 (mm/100)
DF30 (mm/100)
DF60 (mm/100)
DF90 (mm/100)
DF120 (mm/100)
DF150 (mm/100)
DF180 (mm/100)
Diametro (mm)
Temp do Asfalto (°C)
Temp da Superfice (°C)
Temp do Ar (°C)
BR 153
0,020
41
586
42,4
24,1
12,1
7,5
5,5
4,4
3,6
300
35,6
38,8
30,7
BR 153
0,060
41
586
44,6
23,4
12,1
7,8
5,7
4,3
3,5
300
35,6
39,2
30,8
BR 153
0,100
41
586
48,6
28,2
15,2
9,7
7,0
5,2
4,1
300
35,6
40,3
30,9
BR 153
0,140
41
586
31,6
16,7
8,9
5,8
4,4
3,5
2,9
300
35,6
39,7
31,1
BR 153
0,180
41
586
24,9
14,3
7,7
5,2
4,1
3,4
3,0
300
35,6
38,9
31,1
BR 153
0,220
41
586
32,0
17,0
9,7
6,9
5,4
4,3
3,6
300
35,6
40,1
31,1
BR 153
0,260
41
586
42,7
23,1
12,7
8,1
5,7
4,3
3,5
300
35,6
40,0
31,1
BR 153
0,300
41
586
40,2
21,0
11,2
7,3
5,4
4,0
3,3
300
35,6
39,4
31,1
BR 153
0,340
41
586
30,5
16,6
8,6
5,8
4,4
3,5
3,0
300
35,6
39,9
31,1
BR 153
0,380
41
586
31,2
16,9
9,1
6,3
4,9
3,9
3,4
300
35,6
35,8
31,1
BR 153
0,420
41
586
24,2
14,7
8,8
6,4
4,9
3,8
3,1
300
35,6
36,3
31,0
BR 153
0,460
41
586
26,4
17,1
10,3
7,1
5,2
3,9
3,2
300
35,6
39,1
31,0
BR 153
0,500
41
586
30,5
19,1
12,7
9,5
7,5
5,9
4,9
300
35,6
38,6
31,0
BR 153
0,540
41
586
21,9
14,4
9,1
6,4
4,8
3,5
2,9
300
35,6
34,8
31,1
BR 153
0,580
41
586
27,5
17,3
10,9
7,7
5,8
4,6
3,8
300
35,6
36,3
31,1
BR 153
0,620
41
586
25,0
16,3
9,1
6,1
4,6
3,7
3,2
300
35,6
37,3
31,0
BR 153
0,660
41
586
38,2
22,8
12,5
7,7
5,3
3,8
3,1
300
35,6
38,0
31,0
BR 153
0,700
41
586
38,3
21,3
12,0
7,6
5,3
4,1
3,3
300
35,6
37,8
30,9
BR 153
0,740
41
586
43,5
25,7
14,1
8,8
6,1
4,6
3,4
300
35,6
37,5
30,8
BR 153
0,780
41
586
47,1
29,7
18,9
13,7
10,3
7,8
6,1
300
35,6
37,4
30,8
BR 153
0,820
41
586
54,9
33,5
19,8
14,4
10,1
7,6
5,6
300
35,6
37,0
30,8
BR 153
0,858
41
586
29,2
15,3
8,3
5,7
4,4
3,5
2,9
300
35,6
37,3
30,8
BR 153
0,900
41
586
29,6
15,2
7,4
4,8
3,6
3,1
2,5
300
35,6
37,5
30,8
BR 153
0,940
41
586
28,9
15,4
7,8
5,5
4,1
3,5
2,9
300
35,6
37,0
30,7
BR 153
0,978
41
586
30,9
16,9
8,3
5,2
3,6
2,7
2,1
300
35,6
36,7
30,7
ção foi realizada no ano de 2013 pelas empresas contratadas responsáveis pela análise do trecho. O Método de Dimensionamento de Pavimentos Flexíveis, do engenheiro Murillo Lopes de Souza, define FV (Fator de Veículo) como sendo “o número que multiplicado pela quantidade de veículos em operação resulta no número de eixos equivalentes ao eixo padrão, ou seja, transforma em eixo equivalente de 8,2 tf de um eixo padrão, os eixos dos vários tipos de veículos que compõem o tráfego”. Não são considerados os fatores de veículos dos automóveis e dos caminhões leves. De uma maneira genérica para dimensionar o fator de veículo é necessário levantar, classificar e conhecer os limites e as ocupações de cargas dos principais veículos que compõem a frota do trecho, para isso é necessário fazer um estudo de tráfego local sobre a frota e a quantidade de veículos presentes. Para melhor analisar a sazonalidade do fluxo de carga dos trechos foi considerado através da ponderação de estudos nacionais que 90% da frota operam com carga máxima e tolerância de 7,5% por eixo e os restantes 10% trafegam vazios, hipótese que é compatível com os dados levantados, considerando que: 1. Existe um posto de pesagem que inibe o excesso de carga, pelo menos durante o período que está funcionando; 62 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
2. Pela pesquisa de ocupação é possível constatar que 7% da frota viajam vazias; 3. A maioria dos veículos carregados não alcança sua capacidade máxima de carga; 4. Cerca de 5% dos veículos carregados trafegam com excesso de carga. Esta hipótese foi considerada para a frota completa inclusive para os CVCs (Composição de Veículos de Carga). Os Fatores de Veículo são calculados com base nos critérios padronizados pela AASHTO (introduzidos no Procedimento DNER-PRO 159-85) e pelo USACE – U.S. (The United States Army Corps of Engineers), Método de Pavimentos Flexíveis – DNER 1966 e 1981; Manual de Pavimentação – DNER /1996; Manual de Reabilitação de Pavimentos Asfálticos – DNER / 1998. Simplificadamente pode-se adotar o Fator de Veículo pela equação 6:
onde: FV = Fator de veículo da frota; FE = Fator de Eixo, transforma o tráfego em número de
Tabela 7 – Dados coletados pelo FWD (Falling Weight Deflectometer) da BR-414 – faixa direita BR
KM
Força (KN)
Pressao (KPa)
DF0 (mm/100)
DF30 (mm/100)
DF60 (mm/100)
DF90 (mm/100)
DF120 (mm/100)
DF150 (mm/100)
DF180 (mm/100)
Diametro (mm)
BR 414
0,000
41
586
60,5
25,3
9,5
6,1
4,8
4,1
3,4
300
BR 414
0,040
41
586
55,5
25,1
10,5
7,2
5,7
4,7
3,8
300
BR 414
0,080
41
586
58,1
28,6
12,1
7,9
5,9
4,8
4,1
300
BR 414
0,120
41
586
59,2
28,1
12,6
8,0
6,2
4,9
4,2
300
BR 414
0,160
41
586
56,5
26,2
11,8
7,8
6,1
4,9
4,1
300
BR 414
0,201
41
586
52,3
26,6
11,1
7,1
5,2
4,3
3,7
300
BR 414
0,240
41
586
61,6
27,2
11,5
7,2
5,5
4,5
3,8
300
BR 414
0,279
41
586
51,9
25,9
12,3
8,0
6,0
4,6
4,0
300
BR 414
0,320
41
586
58,6
26,8
11,9
7,9
6,1
4,8
4,0
300
BR 414
0,360
41
586
59,1
28,6
11,7
7,1
5,6
4,5
3,8
300
BR 414
0,401
41
586
59,9
26,0
10,0
6,3
5,0
4,0
3,4
300
BR 414
0,440
41
586
59,6
28,7
12,0
7,5
5,7
4,6
3,9
300
BR 414
0,480
41
586
50,1
24,6
9,9
5,9
4,4
3,7
3,1
300
BR 414
0,520
41
586
57,9
27,5
11,1
6,4
4,7
3,8
3,3
300
BR 414
0,560
41
586
57,4
25,2
9,7
6,2
4,7
4,0
3,5
300
BR 414
0,601
41
586
53,6
24,1
11,0
7,1
5,4
4,4
3,6
300
BR 414
0,640
41
586
56,6
25,0
10,9
7,3
5,6
4,5
3,8
300
BR 414
0,680
41
586
54,4
28,3
12,1
6,8
5,1
4,0
3,5
300
BR 414
0,720
41
586
58,1
25,1
10,1
6,2
4,8
3,7
3,4
300
BR 414
0,760
41
586
62,4
31,3
12,6
7,1
5,1
4,0
3,3
300
BR 414
0,801
41
586
60,9
28,1
12,7
7,4
5,6
4,6
3,8
300
BR 414
0,840
41
586
61,9
29,3
12,5
7,7
5,8
4,8
4,1
300
BR 414
0,880
41
586
57,2
26,6
12,3
8,0
6,3
5,1
4,3
300
BR 414
0,920
41
586
58,0
28,0
12,8
8,4
6,5
5,4
4,6
300
BR 414
0,960
41
586
55,5
25,9
11,4
7,7
6,0
4,9
4,1
300
BR 414
1,001
41
586
55,4
25,5
11,5
7,7
6,0
4,8
4,2
300
eixos médios por veículo, em função da composição do tráfego na faixa mais solicitada em números de passagens de eixos equivalentes; FC = Fator de Carga, baseado nos Fatores de Equivalência, que multiplicado pelo FE fornece o número equivalente de passagens do eixo padrão que deverá provocar o mesmo dano ao pavimento que o produzido por toda a frota; Os fatores de equivalência do USACE avaliam os efeitos do carregamento nas trilhas de roda (deformação permanente). Os fatores de equivalência da AASHTO baseiam-se na perda de serventia (PSI) e no índice de serventia terminal e na resistência do pavimento medida pelo SN (Número Estrutural). Estes fatores variam com o tipo de pavimento (asfáltico ou rígido), (DNER, 1998). A seguir, a Tabela 13 apresenta o resultado do Fator de Veículo pelo método USACE e AASHTO da BR 414 e BR 153. O fator climático regional foi introduzido no cálculo do número “N”, objetivando computar a influência da precipitação pluviométrica sobre os materiais que compõem a estrutura do pavimento. Como no Brasil não há estudos que relacionam a sensibilidade dos materiais à umidade com a variação do número “N”, o DNER o considera igual a 1 (DNER, 1998). Na falta de dados específicos, não foi possível determi63 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
nar o Fator Direcional, neste caso são adotadas as porcentagens de tráfego de veículos comerciais, na faixa mais solicitada, referida a tráfego nos dois sentidos. Em posse destes dados e da composição de frota expressa na tabela 13 pode-se determinar o valor de N para cada ano. Os cálculos de N se darão a partir do ano 2016 quando o tráfego seria reaberto. Nos cálculos serão obtidos valores de N para os métodos que utilizam o Fator de Veículos pelo método da USACE e pelo método AASHTO. O Fator de Clima utilizado será 1 e o Fator Direcional será de 50% corresponde ao trecho da BR-153 composta por apenas duas faixas. De acordo com o Manual do CREMA 2ª etapa os cálculos deverão contemplar soluções com vida útil do pavimento com projeção de tráfego para, no mínimo, os próximos dez anos. Neste trabalho será feito um cálculo prevendo os próximos 20 anos. Para o cálculo da Deflexão Admissível a seguir será adotado o número N igual a 1,57 E+08 da BR-153 e 2,01E+08 da BR414 proveniente do método USACE, maior entre os dois métodos o que torna mais preciso o estudo, quando o tempo for de dez anos, como previsto no Manual do CREMA 2ª etapa. Substituindo os valores na equação tem-se que Dadm = 36,94 e 35,35 respectivamente. Para uma análise mais completa foi realizado o cálculo da
Tabela 8 – Dados coletados pelo FWD (Falling Weight Deflectometer) da BR-414 – faixa esquerda BR
KM
Força (KN)
Pressao (KPa)
DF0 (mm/100)
DF30 (mm/100)
DF60 (mm/100)
DF90 (mm/100)
DF120 (mm/100)
DF150 (mm/100)
DF180 (mm/100)
Diametro (mm)
BR 414
0,020
41
586
57,0
27,9
10,6
7,1
6,0
5,0
4,5
300
BR 414
0,060
41
586
55,6
27,8
12,7
8,4
6,3
5,8
4,6
300
BR 414
0,100
41
586
66,4
31,7
13,4
7,8
5,7
4,6
3,9
300
BR 414
0,140
41
586
56,4
30,0
13,5
8,5
6,6
5,4
4,5
300
BR 414
0,180
41
586
60,2
28,5
13,6
8,9
6,7
5,4
4,3
300
BR 414
0,220
41
586
66,7
29,1
12,8
8,0
6,1
4,8
4,1
300
BR 414
0,258
41
586
66,2
32,7
16,1
10,5
7,3
5,6
4,9
300
BR 414
0,300
41
586
75,8
39,3
18,3
11,6
8,6
6,7
5,6
300
BR 414
0,340
41
586
81,0
42,4
18,3
10,3
7,3
5,8
4,9
300
BR 414
0,380
41
586
60,5
30,8
14,7
9,4
7,0
5,4
4,6
300
BR 414
0,420
41
586
68,3
33,7
13,6
7,6
5,4
4,5
3,8
300
BR 414
0,460
41
586
51,1
28,5
11,7
7,2
5,1
4,1
3,9
300
BR 414
0,500
41
586
72,7
34,6
15,1
8,9
6,2
5,0
4,1
300
BR 414
0,540
41
586
61,4
31,2
14,3
8,9
6,4
5,1
4,3
300
BR 414
0,580
41
586
69,7
35,7
16,7
10,4
7,2
5,8
4,7
300
BR 414
0,620
41
586
68,7
34,4
14,6
8,3
5,9
4,6
4,0
300
BR 414
0,660
41
586
65,2
36,1
14,7
8,6
6,0
4,7
4,0
300
BR 414
0,700
41
586
57,3
29,4
11,7
6,6
5,1
4,2
3,6
300
BR 414
0,740
41
586
73,5
36,9
16,3
8,6
5,9
4,8
4,0
300
BR 414
0,779
41
586
65,3
32,5
15,1
8,6
6,0
4,6
3,9
300
BR 414
0,780
41
586
65,8
32,9
15,4
9,0
6,3
5,0
4,1
300
BR 414
0,820
41
586
59,8
30,1
13,4
8,1
6,2
5,0
4,4
300
BR 414
0,860
41
586
54,6
28,1
13,4
9,2
6,9
5,6
4,5
300
BR 414
0,900
41
586
57,4
32,2
14,6
8,3
5,8
4,8
4,0
300
BR 414
0,940
41
586
71,2
34,4
16,0
10,4
7,8
6,2
5,0
300
BR 414
0,980
41
586
61,7
30,1
14,0
9,4
7,2
5,6
4,7
300
Deflexão Admissível a seguir adotando o número N igual a 3,74E+07 para a BR-153 e 4,78E+07 para a BR-414 proveniente do método AASHTO quando o tempo for de dez anos, como previsto no Manual do CREMA 2ª etapa. Substituindo os valores na equação tem-se Dadm = 47,55 e 45,55 respectivamente. De acordo com o manual do CREMA 2ª etapa a deflexão característica deve ser menor ou igual a 1,1 vezes a deflexão admissível. Considerando este parâmetro tem-se que os valores da deflexão admissível nestes parâmetros são 40,63 e 52,30 da BR-153 e 38,88 e 50,10 da BR-414 para os métodos de USACE e AASHTO respectivamente. Enquanto o valor da deflexão de projeto, ou no caso a deflexão característica, for menor ou igual à deflexão admissível significa que o pavimento ainda não atingiu a fase de fadiga, portanto ainda possui algum tempo de vida.
3 COMPARAÇÃO DOS RESULTADOS Os resultados serão comparados a partir dos ensaios das duas rodovias, analisando aspectos físicos de trechos preestabelecidos. A rodovia BR-414 apresentou maior quantidade 64 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
de patologias de acordo com todos os métodos analisados em comparação com a BR-153. Tanto a BR-414 quanto a BR-153 possuem duas faixas de tráfego; a BR-414 possui o pavimento de TSD (Tratamento Superficial Duplo) e somente 6,01% de veículos de carga, enquanto que a BR-153 possui o pavimento de CBUQ e 34,51% de veículo de carga. Mesmo com o tráfego menor de caminhões na BR-414, o TSD está chegando ao final da sua vida útil, necessitando de intervenção antes da BR-153 que possui 5,74 vezes mais caminhões. Vários motivos surgem para análise, entendimento e opções de soluções, mas não é o objetivo deste trabalho, podendo futuramente ser objeto de análise por outros estudantes.
CONSIDERAÇÕES FINAIS Analisando os resultados apresentados e os comparando com o padrão exigido pela norma reguladora, foi constatado que a rodovia BR-153 apresenta uma boa porcentagem de trechos considerados bons ou excelentes, garantindo assim uma eficiente faixa de rolamento e mais segurança e qualidade ao usuário.
Tabela 9 – Deflexão Característica BR-153 – faixa direita KM
D
σ
Dc
Tabela 10 – Deflexão Característica BR-153 – faixa esquerda KM
D
σ
Dc
0,000
13,671
13,346
27,018
0,020
14,229
14,298
28,527
0,040
15,257
16,249
31,506
0,060
14,486
14,935
29,421 33,116
0,080
15,429
15,879
31,307
0,100
16,857
16,259
0,122
16,429
16,014
32,442
0,140
10,543
10,402
20,969
0,160
14,886
14,239
29,125
0,180
8,943
8,045
16,988
0,200
12,614
12,696
25,310
0,240
11,986
13,508
25,494
0,280
13,929
13,853
27,781
0,320
9,157
7,878
17,036
0,360
8,271
8,987
17,258
0,400
6,843
7,423
14,266
0,440
11,957
9,140
21,097
0,480
11,957
11,397
23,354
0,520
13,357
12,335
25,692
0,566
10,200
10,694
20,894
0,602
11,871
10,891
22,763
0,640
9,829
9,751
19,580
0,680
16,800
15,756
32,556
0,720
13,286
13,185
26,470
0,220
11,271
10,214
21,486
0,260
14,300
14,234
28,534
0,300
13,200
13,367
26,567
0,340
10,343
10,043
20,386
0,380
10,814
10,113
20,928
0,420
9,414
7,613
17,028
0,460
10,457
8,494
18,951
0,500
12,871
9,147
22,018
0,540
9,000
6,921
15,921
0,580
11,086
8,589
19,675
0,620
9,714
8,116
17,830
0,660
13,343
12,913
26,256
0,700
13,129
12,725
25,854
0,740
15,171
14,650
29,821
0,760
11,971
10,487
22,459
0,802
37,629
30,074
67,703
0,780
19,086
14,718
33,804
0,820
20,843
17,729
38,571
0,840
13,386
10,244
23,630
0,880
12,914
13,824
26,738
0,858
9,900
9,505
19,405
0,900
9,457
9,897
19,355
0,920
17,529
15,918
33,447
0,960
12,714
14,383
27,097
0,940
9,729
9,473
19,201
1,000
12,729
12,669
25,398
0,978
9,957
10,544
20,501
Tabela 11 – Deflexão Característica BR-414 – faixa direita KM
D
σ
Dc
KM
D
σ
Dc
0,000
16,243
20,946
37,189
0,520
16,386
20,169
36,555
0,040
16,071
18,856
34,928
0,566
15,814
19,841
35,655
0,080
17,357
19,867
37,224
0,602
15,600
18,180
33,780
0,122
17,600
20,120
37,720
0,640
16,243
19,235
35,478
0,160
16,771
19,096
35,867
0,680
16,314
18,904
35,218
0,200
15,757
17,971
33,728
0,720
15,914
20,089
36,004
0,240
17,329
21,140
38,469
0,760
17,971
21,889
39,860
0,280
16,100
17,504
33,604
0,802
17,586
20,883
38,469
0,320
17,157
19,883
37,040
0,840
18,014
21,243
39,257
0,360
17,200
20,385
37,585
0,880
17,114
19,273
36,387
0,400
16,371
20,737
37,108
0,920
17,671
19,532
37,204
0,440
17,429
20,489
37,917
0,960
16,500
18,759
35,259
0,480
14,529
17,383
31,912
1,000
16,443
18,686
35,129
65 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
Manutenções em alguns trechos se fazem necessários como atitude padrão e prevista pelo órgão regulador, principalmente aqueles que apresentaram resultados na deflexão ruim ou razoável, podendo causar futuramente Tabela 12 – Deflexão Característica BR-414 – faixa esquerda KM
D
σ
Dc
0,020
16,871
19,489
36,360
0,060
17,314
18,673
35,987
0,100
19,071
23,011
42,083
0,140
17,843
19,148
36,991
0,180
18,229
20,277
38,506
0,220
18,800
22,827
41,627
0,260
20,471
22,347
42,818
0,300
23,700
25,749
49,449
0,340
24,286
28,232
52,517
0,380
18,914
20,447
39,361
0,420
19,557
23,909
43,466
0,460
15,943
17,753
33,696
0,500
20,943
25,165
46,108
0,540
18,800
20,970
39,770
0,580
21,457
23,820
45,277
0,620
20,071
23,934
44,005
0,660
19,900
22,899
42,799
0,700
16,843
19,996
36,838
0,740
21,429
25,700
47,129
0,780
19,429
22,555
41,984
0,820
19,786
22,625
42,411
0,858
18,143
20,436
38,579
0,900
17,471
18,246
35,717
0,940
18,157
19,910
38,068
0,978
21,571
24,097
45,668
Tabela 13 – Composição da Frota USACE
AASHTO
Rodovia
FVi
FVi
Total
Total
BR 414
9,0358
2,9395
BR 153
15,4799
3,6886
Fator de Veículos pelos métodos USACE e AASHTO (Fonte: DNIT, 2013) 66 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
fissuras e outras patologias na composição das camadas do pavimento. Para a vida útil de dez anos, o trecho experimental da BR-153 apresentou condições físicas de cumprir este prazo. Já na BR-414, foram observados trechos com maior grau de deterioração, causando assim patologias no pavimento e comprometendo a vida útil deste e a segurança dos usuários da via. Mesmo com o menor número de veículos pesados e o tráfego menor em comparação à rodovia BR-153 estudada; fissuras, trilhos de roda e outras patologias são encontradas em muitos trechos utilizados como estudo.
REFERÊNCIAS AASHTO – AMERICAN ASSOCIATION OF STATE HIGHWAY AND TRANSPORTATION OFFICIALS, Rough Roads Ahead, Fix Them Now or Pay for it later. USA. 2009. Disponível em: <http://roughroads.transportation.org/RoughRoads_FullReport.pdf> Acesso em 19 out. 2015. ANTT – AGÊNCIA NACIONAL DE TRANSPORTES TERRESTRES. Transporte Rodoviário. Brasília, Out. 2001. Disponível em: <www.antt.gov.br/index.php/content/view/4740/Rodoviario.html> Acesso em: 02 set. 2015. CNT – CONFEDERAÇÃO NACIONAL DO TRANSPORTE. Infraestrutura precária prejudica desenvolvimento do transporte. Brasília, Set. 2013. Disponível em: <www.cnt.org.br/Paginas/ Agencia_Noticia.aspx?noticia=abtc-congresso-transporte-cargas-brasilia-04092013.> DNER – DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM. Manual de reabilitação de pavimentos. Rio de Janeiro: DNER, 1998. DNIT – DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA E TRANSPORTE. Instrução de apresentação de projeto crema – 2ª etapa. Rio de Janeiro, 2009. ___________. Manual de Pavimentação. Rio de Janeiro, 2003. KEEDI, Samir. Transportes, inutilização e seguros internacionais, 2.ed; São Paulo: Aduaneira, 2003. PINTO, S.; PREUSSLER, E. Pavimentação rodoviária – conceitos fundamentais sobre pavimentos flexíveis. Rio de Janeiro: Copiarte, 2001. RODRIGUES, Paulo Roberto Ambrosio. Introdução ao sistema de transporte no Brasil e a logística internacional. São Paulo: Aduaneiras, 2003. SOUZA, M.L. Método de projeto de pavimentos flexíveis. 3.ed. rev. e atual. Rio de Janeiro, IPR: 1981.
67 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
EM FOCO
INSTRUMENTAÇÃO A instrumentação geotécnica desempenha um papel importante na avaliação da segurança de obras. Neste sentido, as instrumentações de aterros sobre solos moles têm muito em comum. De fato, para qualquer obra geotécnica, em fase de projeto, além de se realizarem análises de cargas extremas, há que se proceder uma previsão de cargas e deslocamentos sob cargas usuais. Os deslocamentos e as tensões previstos sob cargas usuais são tomados como principal referência para o dia a dia da obra. Por outro lado, os deslocamentos e as tensões calculadas sob as cargas extremas de projeto também servem como referência para situações de alerta, que levam à tomada de medidas importantes, incluindo eventualmente mudan68 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
ças no projeto. Por fim, deslocamentos e tensões calculados para a iminência da ruptura devem ser tomados como situação de emergência, que devem resultar na interdição da obra. A instrumentação geotécnica em solos moles é utilizada para acompanhar o comportamento do solo que apresenta características peculiares de alta compressibilidade e baixa capacidade de resistência ao cisalhamento. A instrumentação durante a construção pode fazer parte integrante do projeto e tornar-se uma ferramenta importante com os dados observacionais. Conforme Dunnicliff (1988), a instrumentação geotécnica não é meramente uma seleção de instrumentos, mas uma engenharia de processos em estágios progressivos começando com objetivos e finalizando com a obtenção de dados. Cada estágio é crítico para sucesso ou falha do programa geral, e a engenharia de processos envolve combinação de capacidade dos instrumentos e das pessoas, além de apresentar diversos tipos de instrumentos aplicáveis e recomendações para a boa utilização. O projeto de aterros sobre solos moles requer considerações especiais das propriedades dos solos. É reconhecida a dificuldade na representatividade e na execução de ensaios de campo ou de laboratório. Massad (2009) mostra que é possível diferenciar os sedimentos argilosos da Baixada Santista nas três unidades genéticas e que influem no entendimento de suas propriedades e na definição de parâmetros de projeto. A instrumentação não só confere segurança durante o carregamento do aterro e sua sobrecarga, mas pode auxiliar na tomada de decisão para diminuir o
Célula de carga elétrica
Pierozan / 2015
Aterros sobre solos moles são construídos sobre solos saturados com baixa permeabilidade, compressíveis e com baixa capacidade de suporte. Podem apresentar problemas de estabilidade pelo fato de o solo de fundação não ter resistência suficiente para suportar o aterro acima. Outro problema que pode ocorrer é a sua ruptura pela fundação quando há a construção do aterro em grande velocidade, pois evita a dissipação da pressão de água no solo, conhecida como poropressão. Esses aterros podem apresentar ainda problemas com recalques excessivos devido ao adensamento do solo de fundação, o que pode gerar recalques diferenciais (desníveis) entre o aterro e uma obra de arte (uma ponte, por exemplo) próximo a esse aterro. No entanto, esses problemas podem ser evitados ou reduzidos significantemente com técnicas de melhoria adequadas.
Araújo / 2009
INSTRUMENTAÇÃO GEOTÉCNICA EM ATERROS SOBRE SOLOS MOLES
Célula de tensão total
prazo de sua execução. Na ocorrência de comportamento não esperado ela concede subsídios importantes para o redimensionamento de geometria do aterro, do sistema de drenagem ou na revisão dos prazos de dissipação dos porospressões e garante a segurança dos vizinhos. Executar a instrumentação visa também, muitas vezes, verificar o desempenho dos diversos métodos de tratamento empregados, tais como drenos verticais e reforços com geossintéticos. Para obras lineares tipo rodovias em zonas costeiras ou na implantação de aterros de obras portuárias e industriais, seria útil efetuar estudos em áreas típicas e/ou crítica com aterros experimentais para orientar o empreendimento quanto à segurança, prazo e custo.
Arquivo Geokon
Inclinômetro com unidade leitora
Fahel / 2003
O projeto de instrumentação deve definir inicialmente o planejamento de um programa de monitoramento; definição das condições de projeto; previsão de mecanismo e comportamento; definição das questões geotécnicas estruturais a solucionar e objetivos da instrumentação (para construção e operação). Numa segunda etapa é realizada a seleção dos parâmetros, previsão de valores, planejamento de ação de remediação e designação de responsabilidades. Já na fase final do projeto é realizada a seleção dos instrumentos, seleção do local da instalação, listagem e objetivos de cada instrumento, registro de eventos e procedimentos de checagem.
69 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
Arquivo Bureau
FINALIDADE O principal objetivo da prática é acompanhar o comportamento da obra em diferentes estágios. Com isso, a instrumentação permite verificar se o projeto está adequado, se uma nova técnica construtiva está funcionando conforme esperado ou mesmo verificar um diagnóstico de natureza específica de um evento adverso. Com a instrumentação mede-se deslocamentos verticais e horizontais que possam ocorrer no solo de fundação, as poropressões no solo mole durante a construção, o perfil de deslocamentos verticais na base do aterro, as deformações em elementos geossintéticos inseridos como reforço, as cargas em alguns pontos na base do aterro etc. Há ainda outros instrumentos que podem ser aplicados a outros tipos de obras. Ela antecipa os problemas que podem ser observados no valor absoluto ultrapassando as previsões, mudança de tendência, ocorrência de trincas, bacia de recalques e soerguimento no pé do aterro. A trajetória de deslocamentos horizontais dos inclinômetros é um bom indicador, pois mostra a magnitude e a região onde está ocorrendo movimentação por cisalhamento. É necessária uma interpretação das distorções e suas velocidades conforme apresentado por Almeida (2010). A curva de recalques primários pelo gráfico do método de Asaoka (1978) permite verificar e estimar o tempo e o
Placa de recalque
recalque esperado, tomando-se o cuidado com a interferência de recalques secundários. A falta de dissipação das pressões neutras e que ultrapassem valores acima da previsão merece uma verificação da estabilidade ou uma verificação de campo para constatar se
há problema na saída de tapete drenante na base do aterro. Dessa forma, o carregamento com velocidade controlada, o acompanhamento dos dados obtidos e a análise do projetista poderão indicar ações mitigadoras na velocidade do carrega-
Fotos: Arquivo Bureau
INSTRUMENTOS
Placas de recalque são constituídas por uma chapa quadrada de aço de 500 mm de lado, com espessura de 3 mm, com um tubo galvanizado de diâmetro de 1” e comprimento em torno de 100 cm soldado de topo no centro. A outra extremidade é acabada com uma calota esférica de latão para apoio da mira. As placas são instaladas em poços rasos que são reaterrados com o material escavado compactado cuidadosamente. As leituras são realizadas com o Nível N2 a partir do Referencial de Nível Profundo “Benchmark” com leituras de 0,01 mm.
Caixa de proteção metálica
mento, tratamento adicionais, execução de bermas de equilíbrio etc.
EXECUÇÃO Na etapa de implantação da obra deverá ser estabelecida uma sequência de atividades que permitam a instalação dos instrumentos simultaneamente ao desenvolvimento das atividades de obras. Para cada caso poderá haver uma prioridade de ação. Por exemplo, para aterros hidráulicos é possível instalar uma parte das placas de recalques antes da colocação do aterro bem como alguns piezômetros para medição de poropressões. Normalmente, estabelece-se como regra que as leituras devam iniciar-se antes ou imediatamente após a possibilidade de acesso e proteção adequada dos instrumentos, para permitir um acompanhamento seguro e uma boa interpretação causa-efeito. A instrumentação utilizada deve atender aos requisitos técnicos de precisão e pre70 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
ver cuidados para proteção para que os cabos e os tubos não sejam danificados face à ocorrência de recalques e esforços de atrito negativo. É necessário um bom planejamento das ações com a construtora e as subcontratadas, para que não haja danos nos instrumentos durante o alteamento do aterro. Cuidados específicos para cada instrumento deverão ser analisados previamente. O estabelecimento de parâmetros de velocidade de carregamento, valores limites, frequências de leituras, a sistemática de entrega de dados ao projetista e demais envolvidos devem estar bem definidos. O acompanhamento sistemático da evolução da obra e o registro de eventos devem acompanhar a instrumentação propriamente dita, o que em conjunto vai possibilitar a pronta análise de dados e acelerar ações na obra. Para tanto, são utilizados instrumentos para medição de deslocamentos verticais e horizontais, piezômetros e medidores de tensão.
Referências de nível profundo são instrumentos auxiliares para trabalhos de controle de recalque por nivelamento topográfico. Constituem-se de tubos de aço galvanizado de 25 mm de diâmetro instalado em furo de sondagem. A extremidade inferior é ancorada em terreno estável com calda de cimento e ao longo do furo, o instrumento é revestido com tubos de PVC (Policloreto de Polivinila). O espaço anelar entre o revestimento e o terreno é preenchido com areia ou com calda de cimento e bentonita. A extremidade superior do tubo de aço galvanizado dispõe de uma cabeça metálica semiesférica para apoio da mira. Após a instalação é feita uma caixa de proteção metálica. Estação total pode ser utilizada para o controle de deslocamento horizontal das estruturas e deformações das cavidades subterrâneas. As leituras são realizadas com este equipamento topográfico que fornece instantaneamente as coordenadas espaciais (x, y e z) a partir de uma base de apoio composta no mínimo por dois referenciais conhecidos, com a utilização do programa de medição da própria estação, denominada de Estação Livre. A poligonal principal de apoio pode ser dotada de quatro bases topográficas com placas circulares de centragem forçada, dispostas de forma que em qualquer posição da obra permita visibilidade para ao menos três delas. Os marcos de recalques podem ser lidos com a estação total por meio de
Marco de recalque com alvo topográfico
medições de recalques e deslocamentos horizontais. Medidor magnético de recalque pode ser utilizado além das medidas de recalques por meio das placas de recalques. Trata-se de um instrumento projetado para realizar medidas em um ponto ou em uma série de pontos na subsuperfície, possibilitando acompanhar os recalques dos estratos da fundação e nas camadas de aterro. Ele consiste basicamente em um tubo de PVC de 25 mm de diâmetro inserido em um furo de sondagem de 100 mm de diâmetro. Na extremidade inferior, ancorada em um terreno indeslocável, o tubo possui um anel imantado de referência. Ao longo do furo de sondagem, são fixados dispositivos providos de garras e anéis imantados, conhecidos como “aranhas”. Estes dispositivos devem estar isolados do tubo de PVC, para permitir o livre movimento. No trecho em aterro os dispositivos são constituídos por placas com anéis imantados, colocados durante o alteamento do aterro. Neste trecho, o tubo é segmentado e montado de forma telescópica para acompanhar o movimento do terreno. O anel de referência é fixado a uma distância aproximada de 2 metros da extremidade inferior do tubo. A ancoragem do tubo com o terreno é feita com calda de cimento, num trecho de aproximadamente 3 metros do fundo do furo. O espaço anelar entre o tubo e a parede do furo é preenchido com uma mistura de argila com cimento caracterizando uma mecânica equivalente ao terreno. 71 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
Bases topográficas com placas circulares de centragem forçada
A unidade de leitura é constituída por uma trena de aço ou um cabo elétrico graduado com um sensor na extremidade e um amplificador sonoro no suporte da trena. As leituras são efetuadas introduzindo o sensor no tubo até o fundo e levantando lentamente até o sensor atingir o campo magnético do anel imantado. Neste momento um sinal sonoro é emitido. Realiza-se a leitura da trena na boca do tubo. Repete-se a operação nos demais anéis imantados. As cotas dos anéis são obtidas acrescentando as leituras das placas ou “aranhas” sobre a cota do anel de referência. O recalque da camada entre as placas ou aranhas é obtido pela variação das diferenças de leituras das placas limitantes desta camada. Perfilômetro é um sensor que permite medir recalque e estabelecer um perfil contínuo ao longo de um tubo instalado horizontalmente. Para tanto é instalado um tubo PEAD (Polietileno de Alta Densidade) no aterro por meio de uma escavação rasa no sentido transversal. Para a leitura é inserido um sensor, por exemplo, o modelo 4651 (VW Settlement Profiler) da Geokon. O princípio de funcionamento do sensor baseia-se na pressão de um líquido contido num reservatório sobre uma membrana a qual está solidária a um fio de aço tensionado. A variação da tensão no fio é proporcional à variação de frequência de vibração do fio. A calibração efetuada em laboratório fornece a relação entre a altura de coluna de água e a frequência de vibração. As leituras estão isentas de variações barométricas, uma vez que o sensor é ventilado.
Placa magnética
Medidor magnético horizontal faz medições de deslocamentos horizontais com a inclusão de placas com anéis imantados envolvendo o tubo do perfilômetro. Similarmente ao extensômetro magnético vertical, as medições são realizadas percorrendo o tubo com um sensor que é ativado quando penetra no campo magnético, gerado pela placa imantada, emitindo um sinal sonoro e determinando, desta forma, a posição da placa em relação a uma base de referência montada junto ao pé do talude. Essa base por sua vez é controlada topograficamente. Leituras subsequentes comparadas com a inicial indicarão o movimento da placa em relação à base de referência. A unidade de leitura é constituída por uma trena de aço ou um cabo elétrico graduado com um sensor na extremidade e um amplificador sonoro no suporte da trena. Inclinômetros são usados na medição de deslocamentos horizontais ao longo de uma vertical. Eles são constituídos por quatro partes: o sensor móvel, o indicador digital portátil, o cabo elétrico de conexão e o tubo guia para o
cada 0,5 m. O instrumento é calibrado para leitura amplificada em 25 mil vezes sen θ, em que θ é o ângulo da inclinação do tubo-guia. São realizadas duas leituras para cada profundidade e para cada direção, de 0,5 em 0,5 m, colocando-se sempre a posição A (mais preciso) na direção principal e de movimento preponderante. Em relação à vertical (Absoluto) θ⋅= ∆ sem L sem θ Sendo ângulo de tubo com a vertical L: intervalo entre leituras igual a 500 mmh ∆: desvio horizontal do tubo em relação à vertical Em relação à leitura inicial ∆h = (L sem θt – L sem t0)
Seção típica do perfilômetro
Placa magnética e leitora
Tubo de inclinômetro em ABS sendo instalado
Exemplificação
Bulbo do Piezômetro de Casagrande e instalação
sensor, que fica permanentemente instalado na estrutura ou no solo. O tipo de tubo guia ainda fabricado no Brasil é de alumínio com diâmetro externo na ordem de 87 mm. Abaixo ilustra-se uma foto de instalação de tubo importado em ABS (Acrilonitrila Butadieno Estiren) de melhor precisão e juntas especiais, com módulo de elasticidade compatível com o solo com diâmetro externo de 70 mm. O tubo guia
é dotado de ranhuras que permitem a descida do torpedo com sensor perante a determinação do deslocamento por meio do seu desvio angular. A leitura pode ser realizada por um indicador portátil, mas atualmente utiliza-se um instrumento de aquisição de dados automáticos. O sensor é sustentado lateralmente no tubo por meio de rodas guias e é suspenso verticalmente, efetuando leituras a
72 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
Piezômetro casagrande ou de Tubo Aberto são do tipo de ponta aberta com filtro, confeccionados com tubos de PVC de diâmetro externo nominal de 25 mm. Em sua extremidade inferior, o tubo é perfurado (trecho drenante) e envolto por tela de nylon malha 60, cuja finalidade é evitar a colmatação dos furos. O trecho drenante constitui o bulbo piezométrico e seu comprimento é de 1,00 m. Para subida dos tubos no aterro, utiliza-se um tubo protetor com juntas telescópicas para proteção contra atrito negativo. O espaço existente entre o furo e o trecho drenante é preenchido com areia lavada passante na peneira #4 e retida na peneira #8 (areia média lavada). Para o espaço existente entre o tubo e o furo nos trechos não drenantes há preenchimento com calda de cimento e bentonita (relação em volume 8:1). Entre os trechos drenantes e não-drenantes será executado um selo de bentonita com comprimento de 1 m. Tem resposta que pode ser considerada lenta para solos argilosos, mas que permitem a execução de ensaios de permeabilidade. Piezômetro elétrico de corda vibrante é um instrumento de resposta rápida e apropriado para solos de baixa permeabilidade. O princípio de funcionamento baseia-se na variação da frequência de vibração de fio ligado a um diafragma. A pressão atuante sobre o diafragma provoca uma variação na tensão do fio, alterando a frequência de vibração.
de Janeiro). Os instrumentos são fixados mecanicamente na geogrelha e o cálculo do esforço é feito pela variação da resistência.
DIFERENCIAL
Piezômetro elétrico com saturação
Piezômetro elétrico a ser cravado no solo mole através da haste
Cotas piezométricas
Extensômetro elétrico para medição de carga em geogrelha. Sensor de deformação
Uma série de extensômetros instalados na geogrelha
Para solo mole é utilizado também a cravação de piezômetro elétrico sem abertura de um pré-furo. O furo é executado até cerca de 1 metro acima da cota de instalação e depois o piezômetro é cravado até a cota de instalação por meio do tubo de cravação, desconectando-se posteriormente.
cífica para verificação do desempenho da geogrelha por meio de um sensor elétrico com princípio resistível. Os extensômetros medem esforços atuantes na geogrelha pelos sensores de deslocamento. Na foto 23 é mostrado um sensor fabricado pela equipe do Laboratório de Geotecnia da COPPEUFRJ (Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia da Universidade Federal do Rio
Extensômetro em geogrelha segue um exemplo de instrumentação espe73 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
A diferença básica entre a instrumentação geotécnica para escavações subterrâneas e para aterros sobre solos moles está na forma como são medidos os valores desejados. Apesar de aferirem de forma fisicamente semelhantes, alguns instrumentos medem os valores de forma diferente. Por exemplo, quando se deseja medir tensões em uma massa de solo, são empregadas células de tensão no interior do maciço do aterro. Para o caso de escavações em rochas, as células de tensão podem ser inseridas no maciço do revestimento do túnel, quando for o caso. Assim, é possível medir as tensões radiais e as normais em determinados pontos. Para medição de cargas na base do aterro, as células de carga podem ser inseridas em sua primeira camada. Já para o caso de escavação subterrânea com chumbadores (barras empregadas para um melhor suporte do túnel), a célula de carga é instalada juntamente à barra. Algumas vezes, é possível que o instrumento seja aplicado da mesma forma nos dois casos de obra. Um exemplo a ser citado é o do marco superficial, que pode ser empregado em aterros muito altos para acompanhamento dos deslocamentos superficiais do aterro. Da mesma forma, ele pode ser instalado na obra subterrânea, para acompanhamento da deformação do maciço. As diferenças entre os aterros sobre solos moles e túneis ocorrem devido à proximidade ou à distância das referências indicadas anteriormente (situação esperada, de alerta e de emergência). Preferencialmente, os túneis são construídos em maciços mais competentes. Ademais, as trajetórias de tensões em túneis são normalmente de descarregamento, que levam a uma condição de sobreadensamento crescente do maciço (Negro, 2010). Por estes motivos, os solos ao redor de túneis costumam ter rigidez média a alta e apresentam sensibilidade (perda de resistência sob pequenas deformações).
Vista ao fundo da área do aterro piloto na fase de carregamento
Início do lançamento em geogrelha que está sendo tracionada por barcos
Logo, espera-se um intervalo mais estreito entre a situação usual e a situação de emergência. A precisão dos deslocamentos deve ser alta e a avaliação das situações de emergência deve ser feita com base em uma boa margem de segurança. Normalmente, as rupturas se caracterizam pela formação de bandas de cisalhamento localizado (shear bands), em que a superfície de ruptura fica muito bem definida. O elemento estrutural empregado em um túnel normalmente é o concreto armado, e a instrumentação de tensões deve ser própria para isso (preferencialmente, mini flat jack ou extensômetros de grandes dimensões). Normalmente, túneis escavados pelo método mineiro podem ser considerados obras escavadas em condições de cargas drenadas e o lençol freático é rebaixado, nestas condições, não se pensa em monitorar as poropressões. Os aterros sobre solos moles possuem diversos modos de ruptura e muitos deles dizem respeito apenas ao solo mole. Sendo o maciço subjacente normalmente adensado (ou pouco sobreadensado) e sujeito a cargas crescentes, espera-se um comportamento de baixa rigidez e grandes deslocamentos. Além disso, a resistência do maciço de suporte cresce com o aumento das cargas, portanto, espera-se uma grande discrepância nas deformações, desde as condições esperadas até as situações de emergência. A ruína de um aterro sobre solos moles normalmente se caracteriza por grandes deformações.
CUSTOS
Geogrelha em lançamento 74 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
Os valores de instrumentação compõem-se dos furos de sondagens, instrumentos rotineiros, instrumentos elétricos, instrumentos especiais, frequência das leituras e quantidade de instrumentos. Os furos de sondagem podem alcançar dezenas de metros em função da espessura dos solos compressíveis e do carregamento imposto (maior, por exemplo, para pilhas de minério). Além da profundidade do furo, também é analisada a necessidade de equipamento rotativo e custos eventuais para condições de acesso. Se comparadas aos custos da equipe técnica, os valores dos instrumentos não oneram no conjunto. Uma instru-
mentação complexa é justificada face às condições geotécnicas, prazo exíguo de implantação, problemas de disponibilidade do aterro e vizinhos, não existe um percentual do custo de obra para investigação e/ou instrumentação de campo. O percentual máximo de um custo de instrumentação para obras subterrâneas especiais em zonas urbanas não passa de 0,5% da obra.
OBRA EMBRAPORT Instrumentação Aterro Experimental em um Porto Embraport – Canal Santos/Guarujá (SP) Lado Barnabé. O Terminal Embraport é um dos maiores complexos portuários da América Latina, e está localizado na Ilha de Barnabé em Santos (SP). Especificamente situa-se na margem esquerda do Porto de Santos. Em 2007 foram iniciadas as obras de implantação e a construção de um aterro piloto com área de cerca de 45.000 m² para estudo do solo da região. Em 2010, as obras se intensificaram e seguiram em plena expansão até o final de 2013 quando foi concluída a primeira fase. A operação teve início no segundo semestre de 2014 com 653 metros de cais e 207.000 m² de retroárea. A instrumentação do aterro piloto consistiu em cinco perfilômetros, seis medidores magnéticos de recalque, 15 placas de recalques, três inclinômetros, dois piezômetros de Casagrande, 12 piezômetros elétricos, dois marcos fixos (BM), quatro bases topográficas de centragem forçada e 14 extensômetros. Os dados coletados da instrumentação e das investigações geotécnicas foram utilizados para o projeto executivo do empreendimento. Os resultados das investigações de campo, ensaio de laboratório e instrumentação realizados no aterro piloto foram apresentados por Rémy, J.P.P. (2011).
OBRA DUPLICAÇÃO – BR-101 – LOTE 24 – SANTA CATARINA Na duplicação da BR-101 houve diversos locais com solo mole que foram instrumentados na zona costeira do Estado de Santa Catarina. Um local com características muito especiais de baixa resistência foi no encontro da ponte do Rio Araçatuba no Município 75 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
Vista do aterro e leituras de perfilômetros
Vista do carregamento e aterro piloto com carregamento
de Garopaba (SC). O projeto previa a aceleração de recalques com uso de drenos fibroquímicos. Durante a execução do aterro detectou-se uma ruptura incipiente situada cerca de 200 metros do encontro. Esse fato levou a uma nova investigação e estudo de estabilização do aterro. Para o projeto de reforço utilizou os dados obtidos da primeira fase efetuando-se uma retroanálise deles e incorporando os resultados de novos ensaios de CPTU (Piezocone Penetration Test) e laboratoriais. A solução foi aumentar a berma de equilíbrio com uma nova desapropriação e limitar a velocidade de carregamento com acompanhamento diário da instrumentação. Foram utilizadas
placas de recalques superficiais, piezômetros de Casagrande e inclinômetros.
INSTRUMENTAÇÃO EM ESTACAS – EFEITO TSCHEBOTARIOFF Foi executada instrumentação em diversos pontos do sistema rodoviário para verificação da estabilidade dos aterros, bem como para acompanhar os recalques e definir a retirada das sobrecargas. Ressalta-se o pioneirismo na execução de teste de real grandeza para a verificação de deslocamentos e esforços nas estacas, realizado no aterro teste junto ao sistema viário da Vila dos Atletas na Barra da Tijuca, no Rio de Janeiro.
Vista dos drenos fibroquímicos, inclinômetros e plantas
Abertura de valetas para drenagem
Perfuração para instalação de inclinômetros
Final de uma seção instrumentada de inclinômetro e placa de recalque
O carregamento de aterro transmite considerável esforço vertical na direção horizontal causando o empuxo lateral em estacas que atuam em estruturas adjacentes. As estacas em edificações industriais e comum em obras de arte possuem suas estacas sobrecarregadas por efeito conhecido como Tschebotarioff. Os trabalhos estão descritos no trabalho de Uberescilas, F.P. (2015) e França, H. (2014). Foram medidos deslocamentos do terreno por meio das placas de recalques e inclinômetros no solo. Além disso, foram instalados inclinômetros no interior das estacas metálicas e centrifugadas para os deslocamentos horizontais. Os resultados foram analisados desde os momentos fletores em comparação com os modelos de cálculo em cada tipo de estaca, mostrando a necessidade de efetuar teste de escala real para aprimoramento das metodologias de cálculo. Observou-se também a movimentação lateral em estacas até grande profundidade e constatou-se que seria interessante a utilização de strain gages para uma avaliação mais precisa dos momentos fletores.
VANTAGENS Seção transversal. Solução final
Vista geral da obra 76 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
Os benefícios de instrumentação geotécnica na fase construtiva da obra são reconhecidos por garantir a execução com segurança, economia e prazo. Nesse sentido é realizada a avaliação do comportamento quanto à evolução de recalques de adensamento, de deslocamentos horizontais (imputáveis ao cisalhamento), das poropressões perante os condicionantes construtivos e impactos na vizinhança. As vantagens são maiores se obtidas na fase inicial do projeto recomendando-se a execução de aterros experimentais ou seções instrumentadas no início do empreendimento. A contribuição maior é evitar a ocorrência de ruptura do aterro na observação das pressões neutras e dos deslocamentos obtidos. Outra contribuição é a previsão e a liberação segura para retirada da sobrecarga executada para aceleração dos recalques. Não tem ocorrido a continuidade do monitoramento a longo prazo, lembrando que com a dissipação
Arquivo Pessoal
André Jum Yassuda é engenheiro civil pela PoliUSP (Escola Po l i t é c n i c a da Universidade de São Paulo), 1976. Sua carreira teve início por meio de um estágio no Laboratório de Solos no IPT (Instituto de Pesquisas Tecnológicas), como engenheiro atuou no agrupamento de fundações na divisão de engenharia civil e entre os anos de 1980 e 1987 passou a chefiar a seção de instrumentação. A partir de 1988 tornou-se sócio-diretor da empresa Bureau de Projetos e Consultoria, atuando em diversos projetos de instrumentação no Brasil e no exterior nas áreas metroviárias, rodoviárias, hidrelétricas e mineração. Desde 2013 é diretor da TÜV-SÜD Bureau de Projetos.
Arquivo Pessoal
UBERESCILAS, F.P. Efeitos de Sobrecarga Assimétricas em Estacas, Estudos Realizados na Obra da Vila dos Atletas. 2015. Apresentação no Geocarioca 2015.
Gregório Luís Silva Araújo é engenheiro civil pela UFRN (Universidade Federal do Rio Grande do Norte), 2002, possui mestrado (2004) e doutorado (2009) em Geotecnia pela UnB (Universidade de Brasília). Foi professor da UFERSA (Universidade Federal Rural do Semiárido) entre 2006 e 2010, trabalhou na Secretaria de Portos da Presidência da República em 2010 com projetos de portos e elaboração de editais de licitação. Atualmente é professor-adjunto III de graduação e pós-graduação na UnB. É membro do conselho da ABMS (Associação Brasileira de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica), tendo sido secretário-geral do Núcleo Regional Centro-Oeste durante o biênio 2012-2014.
Resultados dos testes
dos poropressões, o coeficiente de segurança tende a aumentar com o tempo. É recomendável o acompanhamento de recalques secundários, mas há poucos registros. Outros casos ocorrem em patologias de aterros com baixo coeficiente de segurança, ou a alteração das condições de vizinhança, demandando a continuidade do monitoramento. São conhecidos casos dos prédios com grande desaprumo em Santos com fundação direta e com espessas camadas de argila mole, em que os recalques absolutos e diferenciais continuam a desenvolver após 45 anos. Os solos entram em creep com deformação lenta. Para longo prazo, há de ressaltar ainda o monitoramento de estruturas de contenção com fundação em solos moles, bem como aterros que funcionem como barramentos ou contenção de cheias, sujeitos a saturação e variação do nível d’água.
REFERÊNCIAS
ALMEIDA, M.S.S., Marques M.E.S. Aterros Sobre Solos Moles – Projeto e Desempenho. São Paulo: Oficina de Textos, p. 256, 2010. ARAÚJO, G.L.S. Estudo em Laboratório e em Campo de Colunas Granulares Encamisadas com Geossintéticos. 2009. Tese de Doutorado – Publicação G.TD-058/09, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental da UnB (Universidade de Brasília), Brasília, DF, 2009. p.143. 77 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
ASAOKA, A. Observational Procedure of Settlement Prediction. Soils and Foundations, Japanese Society of Soil Mechanics Foundation Engineering, v. 18, n. 4, p. 87-101, 1978. DUNNICLIFF, J. Geotechnical Instrumentation for Monitoring Field Performance, Nova York: John Wiley & Sons, 1998. FAHEL, A. R. S.. Desempenho de Encontros de Ponte Reforçados com Geogrelhas sobre Solos Moles. 2003. Tese de Doutorado – Publicação G.TD-018/03, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental da UnB, Brasília, DF, 2003, p. 247. FRANÇA, H.F. Estudo Teórico e Experimental do Efeito de Sobrecargas Assimétricas em Estacas. 2014. Dissertação de Mestrado – COPPE-UFRJ, Rio de Janeiro, RJ, 2014. MASSAD, F. Solos Marinhos da Baixada Santista – Características e Propriedades Geotécnicas. São Paulo: Oficina de Textos, p. 247, 2009. NEGRO, A., QUEIROZ, P. I., Anais do 12º Congresso Nacional de Geotecnia. Guimarães, Portugal, abril/2010. PIEROZAN, R. C. Estudo de Interface Empregando Ensaios de Arrancamento. 2015. Seminário de Doutorado. Departamento de Engenharia Civil e Ambiental da UnB, Brasília, DF, p. 20, 2015. RÉMY, J.P.P., I.S.M. MARTINS, P.E.L. SANTA MARIA, V.N. AGUIAR, M.E.S. ANDRADE. Working Hypothesis, Special Laboratory Tests, Working Tools, Analysis of the Monitoring of a Pilot Embankment Built on Soft Clay in Santos with Wick Drains and its Application to the Final Design – Soils and Rocks, v. 34, n. 4, December 2011, p. 277-316.
ACONTECE
CONGRESSO LUSO-BRASILEIRO ACONTECE EM JUNHO E VISA A TROCA DE EXPERIÊNCIAS INTERCONTINENTAIS Evento ocorre a cada dois anos e atrai cada vez mais profissionais brasileiros para discutir a geotecnia
Segunda maior cidade de Portugal e dona de um dos mais cobiçados vinhos do planeta, Porto será a sede de um dos mais tradicionais eventos de geotecnia, que ocorre desde 1985, a cada dois anos: o 15º Congresso Nacional de Geotecnia. O encontro ocorrerá simultaneamente com o 8º Congresso Luso-Brasileiro de Geotecnia – que acontece alternadamente no Brasil e em Portugal – entre os dias 19 e 23 de junho. Com o objetivo de reunir a comunidade geotécnica luso-brasileira, o congresso é uma oportunidade para que profissionais portugueses e brasileiros compartilhem conhecimentos e experiências e possam contribuir com o desenvolvimento de equipamentos, processos, projetos e consultoria, construção e pesquisas, sobretudo pela crescente internacionalização dos especialistas, com participação em atividades no mundo todo. O evento é direcionado a acadêmicos, construtores, projetistas, consultores, fornecedores de equipamentos, de software, de estudantes de graduação e doutorado, entre outros. De acordo com o presidente do congresso, Manuel Matos Fernandes, o público brasileiro está cada vez mais ativo no evento. “Acredito que o número de participantes poderá atingir ou mesmo ultrapassar 400 pessoas. Vejo com muita satisfação a adesão de participantes do Brasil, pois essa busca é extremamente encorajadora para os organizadores”, revela.
PROGRAMAÇÃO E DETALHES Entre os temas que serão discutidos ao longo dos dias do evento, destacam-se a caracterização de maciços terrosos e rochosos; as fundações especiais, com foco nas de pontes e estruturas nos mares (nearshore e offshore); taludes e encostas em risco; grandes escavações e túneis (ocupação subterrânea das megacidades); obras geotécnicas em portos e 78 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
Fotos: Didier Pinheiro / ABMS
Por Dafne Mazaia
O último Congresso Luso-Brasileiro de Geotecnia ocorreu simultaneamente ao COBRAMSEG (Conferência Brasileira de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica), em 2014, no Brasil
de proteção costeira; barragens, inclusive as de rejeitos de minas; aterros especiais e plataformas de elevado desempenho em obras ferroviárias e rodoviárias; o melhoramento e reforço de maciços; o reaproveitamento de materiais, o que inclui resíduos industriais, de construção, além de geotecnia ambiental e aterros sanitários. Diversos especialistas da área já confirmaram presença
Além da exposição de produtos e serviços da área, haverá ainda um concurso de trabalhos, palestras e homenagens
para ministrar palestras, como o engenheiro e presidente da ABMS (Associação Brasileira de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica), André Assis, que falará sobre obras subterrâneas e sustentabilidade nas cidades; o professor da UPC (Universidad Politécnica de Catalunya), Eduardo Alonso, discutirá os efeitos do clima em taludes; o vice-presidenteexecutivo do Centro Rodoviário Português, António Pinelo, será o responsável por abordar a geotecnia ao longo da vida da infraestrutura de transportes no evento; já o engenheiro e membro do quadro de diretores da LCW Consult, Jorge Sousa Cruz, explicará o controle de material sólido em bacias de regime torrencial. Outros brasileiros também estarão presentes na programação, como o diretor da empresa Fugro e professor da UFPR (Universidade Federal do Paraná), Alessander Kormann, que abordará a integração de modelos geológico-geotécnicos e dados de instrumentação, com foco no case de reforço de maciço na Serra do Mar brasileira; e o diretor da CEG Engenharia e professor da Escola Politécnica da USP (Universidade de São Paulo), Maurício Abramento, que falará do painel de melhoria e reforço de maciços, dando ênfase aos aspectos teóricos e casos de obras. Na grade do evento outros nomes se destacam como a portuguesa e professora da FEUP (Faculdade de Engenharia Universidade do Porto), Maria de Lurdes Lopes, com a apresentação sobre os 25 anos de investigação na FEUP no domínio dos geossintéticos, assim como o diretor e engenheiro da Soletanche, Paulo Natário, abordando as obras de melhoramento e reforço de solos na África. Durante o congresso serão exibidos trabalhos acadêmicos, que foram previamente selecionados por uma comissão da equipe organizadora. Conforme o presidente do encontro, grande parte do material provém de pesquisas acadêmicas de profissionais no início da carreira. “Foram aprovados cerca de 360 resumos de trabalhos submetidos, que estão agora em fase de avaliação. Acreditamos que o número final de trabalhos aprovados seja superior a 300. Destes, uma parte significativa corresponde a artigos gerados no âmbito da atividade acadêmica, sendo na sua maioria de jovens profissionais”, relata. 79 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
A expectativa é que o evento consiga atrair mais de 400 participantes
Na imagem, à direita, o atual presidente da ABMS (Associação Brasileira de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica), André Assis, no último COBRAMSEG
Segundo Fernandes, no dia 20 de junho, no final da tarde, haverá a “Lição Victor de Mello”, para homenagear o geotécnico luso-brasileiro. “Será proferida por um amigo do homenageado: o professor Jean Pierre Giroud, com o tema ‘Leakage control using geomembrane liners’”, destaca. No congresso haverá uma exposição técnica, que cobrirá todos os tipos de serviços e produtos do segmento, stands com representantes internacionais, como a ABMS, a Sociedade Portuguesa de Geotecnia, algumas universidades, entre outros.
SERVIÇO 15º Congresso Nacional de Geotecnia e 8º Congresso Luso-Brasileiro de Geotecnia 19 e 23 de junho Faculdade de Engenharia Universidade do Porto Rua Dr. Roberto Frias s/n, 4200-465 Porto, Portugal web.fe.up.pt/~15cng/
O QUE HÁ DE NOVO
NOVA MANTA DE PVC SE DESTACA POR NÃO CONTER FTALATO Ambientalmente correto, o produto apresenta alto nível de resistência à biodeterioração e pode ser substituído ao término de sua vida útil
As mantas de PVC (Policloreto de Vinil) geralmente são empregadas para impermeabilizar coberturas, substituindo as mantas asfálticas. Com o mercado da construção civil cada vez mais exigente em relação à sustentabilidade dos materiais, este foi considerado recentemente pouco seguro por ecologistas, isso porque em alguns modelos contêm o ftalato, que é uma classe de compostos industriais largamente utilizados, que possuem propriedades toxicológicas. O ftalato é caracterizado pela sua plasticidade e flexibilidade, pois é capaz de tornar plásticos rígidos em plásticos maleáveis, porém estes não conseguem se ligar quimicamente ao plástico, o que significa que os ftalatos saem dos plásticos e de outros produtos, e entram em contato com o ser humano e com o ambiente. Os ftalatos podem estar presentes em embalagens para alimentos, copos plásticos, tubos de PVC, aparatos médicos (bolsas de sangue e bolsas para aplicação de medicamentos como o soro) e brinquedos para crianças. Esta substância está classificada pela IARC (International Agency for Research on Cancer) como possivelmente carcinogênicos para humanos. No Brasil, desde 2009, são limitadas as concentrações de ftalatos e seus derivados (não mais que 1% em peso de ftalato), em copos e garrafas plásticas descartáveis, seguindo resolução da ANVISA (Agência Nacional de Vigilância Sanitária). Ainda estão em andamento dois 80 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
Fotos: Arquivo MC-Bauchemie
Por Dellana Wolney
Exemplo de utilização da manta de PVC da MC-Bauchemie
projetos de lei que tratam da proibição do uso de ftalatos em aparatos médicos (Projeto de Lei nº 3.221/12) e em produtos infantis (Projeto de Lei nº 3.222/12). Para atender às tendências de sustentabilidade e entendendo o risco que o composto apresenta para a saúde daqueles que o manuseiam – na aplicação do sistema e na utilização das estruturas (coberturas, reservatórios etc.), e principalmente dos que lidam diretamente com a sua fabricação, a empresa MC-Bauchemie desenvolveu uma manta de PVC à base de plastificante DINCH, sem o ftalato, possibilitando que este produto seja utilizado em impermeabilizações para água
potável entre outras aplicações, sem representar perigo à saúde ou ao meio ambiente, produzidos especialmente para aplicação para contato humano. O PVC é composto por 57% de sal marinho, o que proporciona benefícios à obra, dentre eles o elevado nível de resistência à biodeterioração. É possível instalar a manta de PVC em locais úmidos e empoçados sem a necessidade de caimento ou, no caso das lajes, utilizar o conceito de caimento zero que é quando a laje não possui inclinação, ou tenha irregularidades pontuais que impossibilitam o escoamento e o direcionamento da água para a calha ou ponto de coleta (ralo, buzinote etc.), promovendo assim o acúmulo de água.
Dentre as vantagens também está a resistência à radiação ultravioleta e à leveza do material, que proporciona uma estrutura menos robusta, diminuindo os gastos e aumentando a rapidez da construção. “As mantas de PVC-P (Policloreto de Vinil Flexível) possuem espessura de 1,2 mm, 1,5 mm e 3 mm; largura de 1,50 m, 1,60 m e 2,15 m; e comprimento de 20 m ou 25 m. Elas são, em geral, utilizadas para impermeabilização de coberturas, mas também podem ser utilizadas em reservatórios, túneis, lajes, subsolos, fundações, telhados, coberturas, lagoas, tanques e reservatórios de água potável”, explica o engenheiro civil e gerente de produto da MC-Bauchemie Brasil, Gleyson Marzola.
INSTALAÇÃO No caso de coberturas em que a manta de PVC ficará exposta ao tempo, a sua fixação é feita sobre as telhas com o auxílio de distribuidores de esforços e parafusos de inox, e quando são fixadas sobre lajes, utilizam-se perfis colaminados fixados ao concreto com parafuso de inox e buchas de nylon, por fim as mantas de PVC são soldadas ao perfil. Neste segundo caso e na união entre mantas, o processo de solda é executado por meio da fusão com assopramento de ar quente. De acordo com Marzola, a quantidade e disposição do sistema de fixação da manta a estrutura, cobertura ou laje, é definida em função da inclinação, localização, solicitações previstas em normas, geometria da área, dentre outros. Ainda em coberturas, como no caso de telhados verdes, em jardineiras e varandas, o lastro (jardim, solo, britas e concreto) promove a fixação da manta sobre a estrutura. Em todas as situações, aliado à propriedade de impermeabilização, podem ser acrescentados isolantes térmicos e acústicos para a melhoria das propriedades do sistema. “Já no interior dos reservatórios, são utilizados apenas os perfis colaminados para realizar a fixação, entretanto, com uma distribuição diferente das lâminas em função do sistema não estar exposto ao sol e à ação do vento, assim como 81 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
Manta de PVC usada no Aeroporto Salgado Filho, em Porto Alegre (RS)
Estação Brás do metrô de São Paulo
no caso de túneis temos um sistema específico de fixação e soldagem dupla da manta”, afirma o engenheiro civil e gerente de produto da MC-Bauchemie Brasil, Emílio Takagi. Outro ponto relevante no processo de instalação é a soldagem das emendas da manta de PVC com ar quente, o que permite trabalhar este material em ambientes subterrâneos ou fechados, como por exemplo, nos túneis das
linhas 4 (Amarela) e 5 (Lilás) do metrô de São Paulo. A técnica também evita o uso de maçaricos com riscos de explosões, garantindo a segurança da obra. “Além de todos estes fatores, em caso de incêndio, a manta não propaga fumaça, nem fogo”, acrescenta Takagi.
VANTAGENS Quando a manta de PVC da MC-Bauchemie é utilizada na manutenção de
naram a manta de PVC a principal escolha na hora de implementar uma cobertura verde sustentável”. Ele ainda diz que não há limitação de emprego da manta, associada ao tipo de solo ou terreno, todavia deve haver análise quanto às solicitações associadas às resistências ao alongamento, rasgamento, perfuração, temperatura e ataque químico. Cada caso deve ser tratado como um projeto específico e sua solução dimensionada para os fatores individuais da obra em questão.
MERCADO BRASILEIRO
As obras da Linha 5 (Lilás) do metrô de São Paulo também utilizaram a manta de PVC da empresa MC-Bauchemie
alguma obra, ela pode ser aplicada sobre o sistema já existente, evitando a geração de entulho, que em alguns casos exige descarte diferenciado, como no caso das mantas asfálticas, das telhas com amianto etc. A sua propriedade não contaminante quando, em contato direto com água potável ou solo, possibilita a reciclagem da manta e a utilização em telhados verdes, o que faz do produto um aliado à proteção do meio ambiente. Nesse sentido, ela também contribui por meio da sua coloração clara, que promove 82 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
melhor reflexão dos raios solares, diminuindo a temperatura no interior da edificação e no seu entorno, reduzindo o consumo de energia. O engenheiro civil e gerente de produto da MC-Bauchemie Brasil, Gleyson Marzola enfatiza que a composição da manta de PVC proporciona inúmeros benefícios à obra, entre eles, o alto nível de resistência à biodeterioração. “As sobras e retalhos das mantas de PVC podem ser recicladas, bem como o material que for substituído ao término de sua vida útil. Essas são algumas das características adicionais que tor-
Segundo Takagi, a manta de PVC ainda é subaproveitada no Brasil, sendo utilizada apenas em grandes obras. As obras residenciais e comerciais ainda representam uma parcela muito pequena do mercado. “Acredito que o custo inicial mais baixo da aplicação de outros sistemas e a falta de informação dos benefícios e durabilidade do produto sejam os maiores impeditivos para a expansão da solução. Incentivos ou obrigatoriedade legal de implantação de sistemas ecologicamente corretos, que estão em estudo pelos órgãos governamentais, tendem a aumentar a procura pelo sistema de impermeabilização com mantas de PVC”, analisa. Em obras nacionais, a manta de PVC da MC-Bauchemie foi utilizada no ano de 2013 na revitalização da cobertura do Expominas localizado em Belo Horizonte (MG). Neste caso, o produto foi escolhido por conta da sua praticidade e agilidade na aplicação, assim como pela estanqueidade promovida pelo sistema e principalmente pela leveza do material que dispensava qualquer reforço na estrutura de sustentação da cobertura existente. “Além de cumprir com as características propostas, o produto deveria ser autoextinguível. Todas as propriedades requeridas foram atingidas e o sistema implantado superou as expectativas e necessidades do cliente”, pontua Marzola. A manta de PVC da empresa tem durabilidade de 30 a 40 anos, o dobro das mantas asfálticas, e precisa apenas de uma manutenção simples, já que, entre outras características, não utiliza proteção mecânica.
83 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
GEOTECNIA AMBIENTAL
CENTRAL DE DISPOSIÇÃO DE RESÍDUOS SÓLIDOS INDUSTRIAIS TORNA-SE OBJETO DE ANÁLISE EM PESQUISA No trabalho foram realizados ensaios laboratoriais de caracterização física, granulometria e resistência (cisalhamento direto)
O estudo dos processos de estabilização de taludes e suas formas de contenção tornaram-se mais frequentes e necessários atualmente, inclusive pelas desastrosas consequências que os escorregamentos podem causar à sociedade. Mesmo com as precauções, a ocorrência dos escorregamentos tem aumentado expressivamente, devido à urbanização em áreas suscetíveis a problemas de ordem geotécnica. Assim como a ocupação desordenada, o desflorestamento contínuo destas áreas e o aumento das taxas de precipitação causadas pelas mudanças climáticas também são fatores que influenciam a necessidade destes estudos de estabilização. No caso de centrais de disposição de resíduos sólidos industriais, o risco de uma instabilidade de talude pode gerar danos ao meio ambiente, na maioria das vezes até irreparáveis. “Uma ruptura de talude nestas condições ocasionaria um grave problema ambiental, pois ocorreria a exposição dos resíduos depositados e, consequentemente, a emissão de gases poluentes na atmosfera, sem falar no vazamento de chorume contaminando o solo natural e corpos d’água. Sabe-se da quantidade de metais pesados presente no chorume e também da dificuldade de mitigação destes acidentes tanto em solos como em meios aquosos”, explica o engenheiro da empresa FGS Geotecnia, Alisson Silveira Sachetti. Desta forma, Sachetti juntamente com outros engenheiros da FGS Geotecnia, Anderson Fonini e Felipe Gobbi desenvolveram uma análise da estabilidade de taludes de uma central de disposição de resíduos sólidos industriais com a finalidade de investigar a atual condição de estabilidade em que se encontram os taludes do local. Com os resultados, eles propuseram uma solução para elevar o fator de segurança de acordo com a NBR 11.682:2009 – Estabilidade de Encostas, valendo-se de ensaios laboratoriais e retroanálises para a obtenção dos parâmetros de resistência dos solos envolvidos no estudo. 84 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
Arquivo ACE Solid Waste Rolloff Truck
Por Dellana Wolney
Disposição de resíduos sólidos (imagem ilustrativa)
ANÁLISES O local da central de disposição de resíduos sólidos industriais em Porto Alegre (RS) tem a incidência de dois tipos de solos: o solo natural e também o solo utilizado para executar os aterros. O solo dos aterros é oriundo dos cortes das valas e empréstimos de outras áreas. “Não é possível afirmar que esse material é homogêneo e qual o material utilizado para cada talude, pois a execução não seguiu um padrão e não possui rastreabilidades”, afirma Fonini. Ele ressalta que os ensaios para identificar o tipo de solo foram realizados por terceiros sob a supervisão e interpretação dos autores deste estudo. Para isto foi realizado um plano de investigação geotécnica definindo os ensaios necessários para o entendimento das patologias que foram verificadas no local. A partir dos ensaios de campo foi possível elaborar um perfil geotécnico dos taludes e com os resultados dos ensaios de laboratório definiram-se os parâmetros de resistência ao cisalhamento dos materiais envolvidos. “No entanto, é válido ressaltar que foram realizados ensaios apenas no material de aterro, pois as patologias observadas em
campo não envolviam as células de disposição, sendo esta condição confirmada por meio das retroanálises realizadas. Foram feitos os seguintes ensaios: sondagem SPT (Standard Penetration Test), caracterização básica dos solos envolvidos e ensaios de cisalhamento direto”, informa Sachetti. A preparação das unidades amostrais para os ensaios de caracterização física e cisalhamento direto constituem práticas usuais em laboratórios de mecânica dos solos e encontram-se normalizados. Para os cálculos de estabilidade dos taludes em estudo foram realizadas análises determinísticas adotando métodos de equilíbrio limite. O peso específico real dos grãos foi determinado conforme o procedimento proposto pela NBR 6.508:1984 – Grãos de Solos que Passam na Peneira de 4,8 mm –Determinação da Massa Específica, tanto para o solo de aterro, como para o solo natural. Segundo Fonini, a realização de ensaios para caracterização da distribuição granulométrica de um solo constitui um procedimento básico e fundamental em qualquer estudo. A análise granulométrica dos solos desta pesquisa foi realizada por peneiramento e sedimentação, seguindo o procedimento proposto na NBR 7.181:1984 – Análise Granulométrica de Solos. Como agente defloculante foi utilizada a solução de hexametafosfato de sódio.
ENSAIOS Além das análises citadas, os engenheiros realizaram ensaios de cisalhamento direto drenado com as amostras indeformadas coletadas em campo. Esse ensaio consiste no cisalhamento de um corpo de prova (neste caso, indeformado) de dimensões conhecidas, submetido a uma tensão normal conhecida. Neste caso, de acordo com os níveis de tensão ao qual o maciço na área de estudo está submetido definiu-se as seguintes tensões normais de ensaio: 50, 100 e 200 kPa por serem as tensões equivalentes ao estado de tensão em campo. As análises de estabilidade realizadas utilizaram a metodologia de equilíbrio limite, que considera as seguintes hipóteses: a superfície de ruptura é bem definida, a condição de ruptura da massa de solo é generalizada, o critério de ruptura de MohrCoulomb deve ser satisfeito ao longo da superfície de ruptura e o fator de segurança é o único ao longo da superfície de ruptura. Os métodos adotados para isso foram: o Método de Janbu (1955) que analisa a estabilidade do talude tomando superfícies de ruptura com qualquer forma e o Método de Morgenstern & Price (1965), que consiste em analisar a estabilidade de taludes, no qual todas as condições de equilíbrio (forças e momentos) e de fronteira (normais e de corte) são satisfeitas, sendo que a superfície de ruptura poderá tomar qualquer forma. O engenheiro Alisson Silveira Sachetti revela que os ensaios, metodologias e análises foram escolhidos após algumas visitas na área, pois foram identificados problemas existentes e suas possíveis causas. Frente a isso, e com o propósito de atendimento ao cliente, foi estabelecido o plano de investigação e de ensaios geotécnicos laboratoriais. De posse dos resultados foram realizadas então as análises de estabilidade utilizando os parâmetros obtidos com o intuito de comprovar que os eventos ocorreram pelas causas identificadas. “Estas análises escolhidas foram embasadas nos tipos de patologias verificadas em campo. Os ensaios geotécnicos foram realizados nos dois tipos de materiais envolvidos nas análises: solo natural e de aterro. A caracterização básica foi efetuada 85 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
para identificar se os aterros foram construídos com o material local, visto que a operadora do aterro não possuía essa rastreabilidade”, informa Sachetti. Já os ensaios de cisalhamento direto foram feitos para obter os parâmetros de resistência dos solos e possibilitar a execução das análises de estabilidade de taludes de forma assertiva. Após a execução do plano de investigação geotécnica e da obtenção do diagnóstico das instabilidades observadas em campo foi possível definir alternativas de solução para estabilizar os taludes de aterro da central.
SOLUÇÕES Com a finalidade de estabilizar o talude do estudo de caso, foi adotada uma conformação geométrica (retaludamento) em conjunto com a execução de um sistema de drenagem de águas superficiais. Este retaludamento foi executado por meio de reaterro dos taludes, em detrimento da opção de corte, pois reduziria a espessura de solo que cobre as células de disposição. Com relação ao sistema de drenagem, de maneira conservadora, não foi levado em conta nas análises, pois ele pode ter problemas no seu funcionamento durante a utilização, muitas vezes por falta de manutenção. De acordo com o engenheiro Anderson Fonini, a técnica de retaludamento consiste em realizar cortes ou aterro na face do talude para adequar a sua declividade. Quando proposto o reaterro, é necessário verificar a compatibilidade dos materiais que serão utilizados para realizar a intervenção, bem como, um controle tecnológico restritivo visando atingir os parâmetros mínimos requeridos no projeto executivo. Suas principais vantagens são a utilização de materiais de baixo custo, em que empresas de terraplenagem podem executar o serviço sem requerer nenhuma atividade complexa, além da possibilidade da rápida cobertura vegetal. “Sua escolha no presente estudo está conectada aos fatores citados anteriormente, pela disponibilidade de espaço físico e também pela integração paisagística entre os taludes existentes e os taludes que seriam recuperados. Também é prudente lembrar que obras de terraplenagem para estabilização de taludes normalmente requerem menor investimento quando comparadas a outras soluções”, salienta. A área que compreende o aterro da central de disposição de resíduos sólidos contém tanto células negativas, quanto células positivas, as quais proporcionaram a conformação de taludes com diferentes alturas e diferentes inclinações. “Células negativas são aquelas executadas abaixo da superfície do terreno por meio de escavações. Após a sua finalização, ficam integradas ao ambiente e tornam-se imperceptíveis. Células positivas ou convencionais são executadas na superfície do terreno, normalmente com formato piramidal. Permitem identificar vazamentos mais facilmente, porém podem apresentar problemas erosivos, de instabilidade ou de drenagem superficial”, descreve Sachetti. Por fim, as máximas inclinações verificadas nos taludes da área foram de 36º e as mínimas de 20º. As patologias verificadas, aparentemente, se restringem a rupturas superficiais ocorridas apenas em taludes de aterro, os quais possuem uma largura mínima de 3,5 m. Por esta razão, as células pertencentes ao aterro sanitário não foram consideradas nas análises realizadas para a concepção do diagnóstico de estabilidade, considerando o maciço homogêneo. Ficou evidenciado pelo estudo que a estabilidade dos taludes está diretamente relacionada com o seu nível de saturação.
GEOSSINTÉTICOS
DRENAGEM E SEPARAÇÃO NA AMPLIAÇÃO DO PÁTIO DO AEROPORTO SANTOS DUMONT INTRODUÇÃO
lizado em duas funções: a separação e a drenagem. Isso garantiu um ótimo desempenho e alta durabilidade a obra, que é um fator muito importante para obras aeroviárias, em especial em aeroportos de alto fluxo de aeronaves. A drenagem foi projetada para rebaixar o lençol freático, retirando a água do subleito, mantendo a base do pavimento sem umidade de modo a garantir sua resistência. O geotêxtil tem a função de drenar o solo, e ao mesmo tempo, desempenhar o papel de filtro, evitando o carregamento de partículas para o interior do dreno evitando a sua colmatação, garantindo a sua vida útil de trabalho. Arquivo Bidim
Construído na década de 30, inicialmente como terminal de hidroaviões, o Aeroporto Santos Dumont tem uma localização privilegiada, no centro do Rio de Janeiro, rodeado de pontos turísticos como a Ponte Rio-Niterói, a Ilha Fiscal, o Museu de Arte Contemporânea e o Pão de Açúcar. Para atender a crescente demanda houve a necessidade de uma ampliação (Tabela 1), que transformou o Aeroporto Santos Dumont em um dos maiores exemplos da arquitetura modernista brasileira, acatando as requisições dos órgãos de controle ambiental e urbanístico. O projeto de ampliação foi desenvolvido utilizando novas tecnologias para o uso racional de energia elétrica, reutilização de água, tratamento de esgoto e soluções inteligentes.
Figura 1 – Sequência de instalação do geotêxtil
1 MATERIAIS E MÉTODOS
O geotêxtil para separação foi outro elemento crítico para o sucesso do projeto, ele foi colocado para separar da base granular do pavimento do subleito no local que é silto arenoso. As cargas dinâmicas produzidas pelo tráfego das aeronaves faria com que a base se misturasse com o subleito reduzindo o Índice de Suporte Califórnia, com abreviatura de ISC em português e CBR em inglês, da base do pavimento e causando perda da capacidade de suporte e consequentes trincas e recalques no pátio.
Na década de 1970, começaram as primeiras aplicações de geossintéticos no Brasil, desde então vêm sendo utilizado cada vez mais, nas obras de infraestruturas, por suas inúmeras funções, durabilidade, fácil aplicabilidade, respeito ao meio ambiente e, consequentemente, pelo custo-benefício. A construção do novo pátio teve três desafios principais: entregar a obra dentro do prazo para não prejudicar a operação aeroportuária do novo terminal, considerando que a construção está dentro do centro da cidade do Rio de Janeiro com toda a dificuldade de transporte de materiais para o canteiro; garantir a qualidade da obra, pois uma eventual manutenção no pavimento geraria um enorme transtorno para o funcionamento do aeroporto e cumprir com o orçamento do projeto.
2 RESULTADOS E DISCUSSÕES Na pavimentação do pátio do novo terminal, o geotêxtil foi uti-
Figura 2 – Efeito de separação do geotêxtil
Tabela 1 – Quadro comparativo dos investimentos Aeroporto Santos Dumont
Antes da obra
Depois da obra
Capacidade de atendimento
1,8 milhões passageiros/ano
9,9 milhões passageiros/ano
Balcões de check-in
33 posições
55 posições
Esteira de bagagem
2 esteiras
5 esteiras
Pontes de embarque
9 pontes
Fonte: O autor 86 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
CONCLUSÕES
Essa separação permitiu uma redução do material granular da base com consequente redução de custos e de tempo de execução da obra. A obra foi executada dentro dos mais modernos padrões de qualidade de engenharia que irá garantir a sua vida útil e consequente baixa manutenção do pavimento do pátio.
A obra foi entregue em meados de 2006, dentro do prazo e orçamento previstos e vem operando com excelência desde então, garantindo o bom funcionamento do Aeroporto Santos Dumont.
Figura 3 – Início da obra
Figura 4 – Execução da trincheira drenante
Figura 5 – Execução da separação
REFERÊNCIAS INFRAERO. Empresa Brasileira de Infraestrutura Aeroportuária – Disponível em: <http://www.infraero.com.br/index.php/ aeroportos/rio-de-janeiro/aeroporto-santos-dumont.html> Acesso em: 12 abr. 2016. LIEDI, B. B. et al. Pavimentação asfáltica: formação básica para engenheiros. Rio de Janeiro: PETROBRAS: ABEDA, 2008. Demetrius Guimarães é formado em Engenharia de Infraestrutura Aeronáutica pelo ITA (Instituto Tecnológico de Aeronáutica) em 1994, com especialização em Geossintéticos. Tem pós-graduação em Ashridge, na Inglaterra e MBA (Master of Business Administration) pela FGV (Fundação Getulio Vargas). Trabalha com geossintéticos há mais de 20 anos na empresa Bidim, tanto na área técnica como na área comercial.
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Figura 6 – Pavimentação finalizada
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.
LIVRO CAETANO DE CAMPOS: A ESCOLA QUE MUDOU O BRASIL Autora: Patrícia Golombek Editora: Edusp Ano: 2016 Considerada uma das maiores e mais tradicionais escolas públicas que o Brasil já teve, a Caetano de Campos já recebeu diversos intelectuais e personalidades famosas ao longo dos seus 140 anos de existência. Hoje, a antiga instituição abriga a Secretaria da Educação, na Praça da República, em São Paulo. Edifício projetado pelo arquiteto Ramos de Azevedo, o prédio possui centenas de memórias, que agora são contadas pela ex-aluna e arquiteta Patrícia Golombek, no livro “Caetano de Campos: a escola que mudou o Brasil”. Composto por 824 páginas, o livro possui mais de 1.000 fotos, que foram divididas em décadas, desde o século XIX, até meados dos anos 1970, período em que a escola saiu do prédio localizado na Praça da República, no centro de São Paulo. Ao longo da obra, a autora relata as histórias mais marcantes de São Paulo, que envolvem o espaço, as biografias de professores que passaram pela instituição, conta sobre o mobiliário que pertenceu ao local, os documentos raros, entre outros temas que enriquecem o repertório histórico de um dos edifícios mais tradicionais do Brasil. Por quatro anos, a arquiteta Patrícia Golombek pesquisou no acervo da escola e legendou fotos, investigou informações, entrevistou alunos nonagenários, criou um site (iecc.com.br), onde também reúne um conteúdo de memórias da escola, assim como realizou uma exposição no Arquivo Histórico sobre a instituição no final de 2014 e em 2016, lança o livro, que possui apresentação do professor José Goldemberg, ex-ministro da Educação.
Para comprar as obras indicadas nesta seção, envie um e-mail para assinatura@rudders.com.br
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AGENDA BRASIL 18 A 20 DE MAIO
CBPE 2016 – IX CONGRESSO BRASILEIRO DE PONTES E ESTRUTURAS
Rio de Janeiro, Rio de Janeiro
Bridge Maintenance And Safety), o evento tem como objetivo proporcionar um espaço para a troca de experiências relacionadas com a manutenção de pontes, segurança e gerenciamento. O encontro pretende atrair acadêmicos, pesquisadores e profissionais da área, para discutir os novos métodos de design, os sistemas de engenharia de fundação, ensaios não-destrutivos, reparação e substituição, entre outros tópicos relacionados.
www.cbpe2016.com.br
Direcionado para todos os profissionais, pesquisadores e estudantes interessados na área de engenharia de estruturas, o evento tem como objetivo divulgar obras deste tipo de construção em execução, assim como apresentar estudos no setor de pesquisa e aplicação que envolvam projeto, construção, recuperação e reforço de pontes, edifícios, indústrias, barragens, plataformas offshore e fundações. A edição de 2016 dará ênfase às obras realizadas como preparação para os Jogos Olímpicos de 2016, que ocorrerão no Rio de Janeiro.
08 E 09 DE JUNHO
27º CONGRESSO BRASILEIRO DO AÇO
São Paulo, São Paulo
www.acobrasil.org.br/congresso2016/
A última edição atraiu aproximadamente mil pessoas, reforçando a tradição do evento como um dos mais importantes encontros do setor de aço no País. Esse ano, o congresso volta ao seu formato corporativo, com ênfase no debate dos caminhos da indústria do aço e da situação econômica do Brasil. Com a presença de autoridades governamentais e de renomados diretores de empresas do ramo, o 27º Congresso Brasileiro do Aço é organizado pelo Instituto Aço Brasil.
16 A 18 DE AGOSTO
FENASAN 2016 – 27ª FEIRA NACIONAL DE SANEAMENTO E MEIO AMBIENTE / ENCONTRO TÉCNICO AESABESP – 27º CONGRESSO NACIONAL DE SANEAMENTO E MEIO AMBIENTE
São Paulo, São Paulo www.fenasan.com.br
Considerado como um dos maiores eventos do setor de saneamento na América Latina, a feira e o encontro técnico reúnem em média anualmente 17.000 pessoas, um público composto por empresários, pesquisadores de órgãos públicos e privados, acadêmicos, estudantes, técnicos e demais interessados no assunto. O evento propõe a difusão da tecnologia utilizada na área de saneamento ambiental, assim como a exposição de produtos empregados no tratamento e abastecimento de água, em drenagem de águas pluviais, esgotamento sanitário e demais setores relacionados.
EXTERIOR 18 A 20 DE MAIO
CONSTRUCTION EXPO 2016
ICSDEC 2016 – INTERNATIONAL CONFERENCE ON SUSTAINABLE DESIGN, ENGINEERING AND CONSTRUCTION
www.constructionexpo.com.br
www.icsdec.org/
Apoiada por mais de 130 entidades do setor, a terceira edição do evento reunirá o complexo de serviços, equipamentos e materiais voltados à área da construção civil brasileira, com o objetivo de mostrar ao público as principais novidades e tendências do segmento. A edição de 2016 pretende juntar o setor público e o privado, com palestras, exposições de produtos e serviços e salões temáticos, que apresentam de uma maneira diferente os cases, os sistemas construtivos, os projetos, as ideias, entre outros.
O evento costuma atrair centenas de participantes, vindos de mais de 30 países, devido a reputação das edições anteriores. Entre os temas de destaque, serão discutidos avanços na mobilidade, gestão de recursos, uso da terra, temas voltados para a sustentabilidade. No que concerne à construção, serão debatidos a modelagem de informações, controles e métodos, questões de produtividade e força de trabalho, temas contratuais e relacionados à legislação, as novidades em materiais de construção, entre outros tópicos.
26 A 30 DE JUNHO
07 A 09 DE JUNHO
15 A 17 DE JUNHO São Paulo, São Paulo
IABMAS 2016 – 8th CONFERENCE ON BRIDGE MAINTENANCE, SAFETY AND MANAGEMENT
Foz do Iguaçu, Paraná www.iabmas2016.org/
Organizado pela IABMAS (International Association for
Arizona, Estados Unidos
SUPERPILE 2016
Chicago, Estados Unidos http://bit.ly/1ZnMuUL
Durante três dias o evento apresentará aos participantes as tendências e atualizações de estacas cravadas,
fundações, quais testes e avaliações de sistemas são mais indicados para cada caso, projetos de fundações sísmicas e poços perfurados. Ao todo, o encontro contará com a participação de 40 fabricantes e fornecedores do setor, com a exposição das novas tecnologias e serviços para a indústria de fundações profundas. Além disso, o congresso mostrará estudos de caso, teorias, design local com ênfase na aplicação prática, entre outros assuntos relacionados.
26 A 30 DE JUNHO DE 2016
IB2MAC – 16TH INTERNATIONAL BRICK AND BLOCK MANSORY CONFERENCE
Padova, Itália
www.16ibmac.com/
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 evento 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.
JULHO/AGOSTO
HELICAL PILES & TIEBACKS
Califórnia, Estados Unidos http://bit.ly/1oV2S1W
O seminário irá apresentar as melhores maneiras de elaborar projetos adequados de aplicações e instalações de estacas helicoidais e tiebacks (tipos de ligações), em condições de carga sísmica e laterais, assim como vai mostrar estudos de caso sobre a concepção e utilização de sistemas de helicoidais sobre projetos novos e de retrofit – termo aplicado para reformas customizadas. Também serão discutidas as inovações em design, construção e equipamentos.
01 A 03 DE AGOSTO
S3: SLOPES, SLIDES AND STABILIZATION
Denver, Estados Unidos http://bit.ly/1RQ5hb5
Ao longo de três dias, o evento vai apresentar os principais conceitos de design e histórias de casos que ilustram a aplicação efetiva das fundações profundas para a estabilização de encostas e suporte de escavação. Os palestrantes vão mostrar os projetos recentes e futuros, com explicações sobre equipamentos, materiais, técnicas, entre outros. Haverá um espaço com exposição de serviços no Exhibit Hall.
09 A 10 DE SETEMBRO
DFI-INDIA 2016: 6TH CONFERENCE ON DEEP FOUNDATIONS TECHNOLOGIES FOR INFRASTRUCTURE DEVELOPMENT IN INDIA
Kolkata, Índia
20 A 22 DE JUNHO CBCI 2016 – 7º CONGRESSO BRASILEIRO DO CIMENTO
São Paulo, São Paulo www.7cbci.com.br/
No ano em que a ABCP (Associação Brasileira de Cimento Portland) completa 80 anos de história, acontecerá a sétima edição do evento, como principal acontecimento comemorativo. Com a expectativa de atrair aproximadamente 350 profissionais envolvidos com empresas fornecedoras da indústria de cimento, assim como pesquisadores, estudantes, entre outros, o encontro discutirá inovações na fabricação do cimento, e também debaterá questões de controles ambientais, a normatização e a qualidade do cimento, além de analisar os novos tipos e aplicações do material.
89 • FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
http://bit.ly/1q6PJ6R
O evento debaterá a evolução da tecnologia e mostrará histórias de casos em sistemas de bate-estacas perfuradas. Também haverá discussões sobre melhorias do solo, sistemas de escavação profunda e engenharia de solo macio em aplicações subterrâneas. Antes da conferência haverá um workshop com a duração de um dia. O encontro é voltado para empreiteiros, representantes governamentais, designers e demais profissionais envolvidos com projetos geotécnicos e com construção. Também ocorrerá a exposição de produtos e serviços no local.