Revista Fundações Ed.82

Revista FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS Ano 7

Julho de 2017

Nº 82 R$ 27,00

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Ano 7 – Edição 82 – Julho de 2017 www.revistafundacoes.com.br

Projeto para a expansão do sistema de transporte carioca Ideia propõe práticas de planejamento operacional, urbano e regional

Geossintéticos na geotecnia ambiental

Belo Monte: seminário sobre a usina hidrelétrica

Manutenção e reforço de pontes e viadutos

www.revistafundacoes.com.br Fundador e idealizador: Francisjones Marino Lemes (in memoriam) Coordenação editorial e marketing: Jenniffer Lemes (jenni@revistafundacoes.com.br) Colaboradores: Gléssia Veras (Edição); Dellana Wolney, Dafne Mazaia (Texto); Rosemary Costa (Revisão); Patricia Maeda (Projeto Gráfico); Agência Bud (Diagramação/Arte); Melchiades Ramalho (Artes Especiais)

Rua Leopoldo Machado, 236 – Vila Laís CEP: 03611-020 São Paulo - SP Telefone: (11) 95996-6391* *Telefone celular com atendimento também por WhatsApp: das 10h às 18h

Conselho editorial São Paulo • Paulo José Rocha de Albuquerque • Roberto Kochen • Álvaro Rodrigues dos Santos • George Teles • Paulo César Lodi • José Orlando Avesani Neto • Eraldo L. Pastore • Sussumu Niyama • Fernando Henrique Martins Portelinha Minas Gerais • Sérgio C. Paraíso • Ivan Libanio Vianna • Jean Rodrigo Garcia Pernambuco • Stela Fucale Sukar Bahia • Moacyr Schwab de Souza Menezes • Luis Edmundo Prado de Campos Rio de Janeiro • Bernadete Ragoni Danziger • Paulo Henrique Vieira Dias • Mauricio Ehrlich • Alberto Sayão • Marcio Fernandes Leão Distrito Federal • Gregório Luís Silva Araújo • Renato Pinto da Cunha • Carlos Medeiros Silva • Ennio Marques Palmeira Rio Grande do Sul • Miguel Augusto Zydan Sória • Marcos Strauss Rio Grande do Norte • Osvaldo de Freitas Neto • Carina Maia Lins Costa • Yuri Costa Espírito Santo • Uberescilas Fernandes Polido

Contatos Pautas: glessia@revistafundacoes.com.br Assinaturas: assinatura@revistafundacoes.com.br Publicidade: publicidade@revistafundacoes.com.br Financeiro: financeiro@revistafundacoes.com.br Foto de capa: Arte Melchiades Ramalho Impressão: Gráfica Elyon Importante • A revista Fundações & Obras Geotécnicas é uma publicação técnica mensal, distribuída em todo o território nacional e direcionada a profissionais da engenharia civil. 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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• Esta publicação é avaliada pela QUALIS, conjunto de procedimentos utilizados pela CAPES (Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior) e encontra-se atualmente com classificação B4.

• As seções “Coluna do Conselho”, “Artigo”, “Espaço Aberto”, “Opinião” e “Memória de Cálculo” são seções autorais, ou seja, têm 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 às fontes utilizadas.

Associações que apoiam a revista

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EM FOCO Thais Mayra – thaismayra@yahoo.com.br

O QUE HÁ DE NOVO Via Assessoria de Imprensa – imprensa@timbro.com.br

ENTREVISTA Luis Edmundo Campos – ledmundo@ufba.br

JOGO RÁPIDO IGS Brasil – igsbrasil.org.br

REPORTAGEM Rodrigo Sampaio – rodrigo.sampaio@poli.ufrj.br https://querometro.com/ querometro@gmail.com

Ramalho Engenharia www.ramalhoengenharia.com.br

GEOTECNIA AMBIENTAL Thelma Kamiji – thelma@fralconsultoria.com.br NOTÍCIA Alberto Sayão – sayao@puc-rio.br

LIVRO Editora Elsevier – www.elsevier.com.br NOTAS www.anebrasil.org.br O SETOR EM NÚMEROS IBRE / FGV – portalibre.fgv.br

COLUNA DO CONSELHO Álvaro Rodrigues dos Santos – santosalvaro@uol.com.br RISCOS GEOLÓGICOS E GEOTÉCNICOS Fernando Franciss – georisk.plus@live.com ARTIGO 1 Carlos Augusto Malachias Filho – carlos@fundatest.com.br Alysson Santos Resende – alysson@arcos.eng.br Wagner Agnelo Porfírio – wagner.agnelo@gmail.com Jorge William Beim – jorgebeim@terra.com.br Sérgio Paulino Mourthé de Araujo – sergio@fundatest.com.br ARTIGO 2 Matheus Luis Welter – matheusluiswelter@hotmail.com Leandro Olivio Nervis – leandron@unisc.br

Fundações e Obras Geotécnicas

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Editorial

Recentemente, uma prática recorrente passou a ser notada pela equipe de redação da revista e, a partir disso, um problema tem atrapalhado os profissionais que trabalham na área editorial e de diagramação da revista: o excesso de correção dos autores na revisão final dos arquivos PDFs de seus textos.

Para aqueles que não estão familiarizados com o processo de publicação aqui na revista, explico que ela é composta por quatro passos básicos: contato dos autores com a equipe demonstrando o interesse em publicar; recebimento do manual com todas as orientações sobre a seção e o envio dos materiais para a revista; envio do material para revista (que fará o trabalho de edição, revisão de texto e diagramação do material) e, por fim, o envio do arquivo em PDF para que os autores possam ver o material em sua versão final, ou seja, já diagramado no formato da página da revista e para que possam aprovar a página ou indicar eventuais correções a serem feitas.

Sobre esse último ponto citado, temos percebido um excesso de envio de correções, mas essas raríssimas vezes representam pontos em que o trabalho editorial deixou passar ou mesmo aspectos de layout como a troca de imagens e sim a troca de palavras, a exclusão ou inserção de parágrafos e tantas outras modificações que deveriam ser feitas pelos autores antes de enviarem o material para publicação na revista, e não quando este encontra-se na fase final e necessita apenas de ajustes pontuais, quando necessário.

Em edições recentes chegamos a fazer 124 alterações (essas contabilizadas pelo programa editorial que utilizamos) em um mesmo artigo nos momentos finais de envio do PDF. Todo esse excesso demonstra um descumprimento dos autores em relação às regras de publicação e também prejudica diretamente os profissionais da redação que, devido ao grande número de alterações, muitas vezes precisam refazer toda a diagramação da seção, alterando os prazos de fechamento da revista e início da próxima edição.

Esperamos entrar em um consenso com os autores quanto a essa questão, pois a revista é um espaço para publicação, mas para que esse fim seja realizado da melhor forma possível, precisamos respeitar as regras acordadas no momento de programar os artigos para publicação e durante todo o processo.

Da redação 4

Fundações e Obras Geotécnicas

TIJOLOS COM O SOLO DE MARTE Freepik

CORREÇÕES EM SEÇÕES AUTORAIS

Pesquisadores da Universidade da Califórnia (Estados Unidos) desenvolveram uma pesquisa, financiada pela NASA (National Aeronautics and Space Administration), que prova como é possível produzir tijolos com o solo do planeta vermelho. Os detalhes estão descritos no estudo Direct Formation of Structural Components Using a Martian Soil Simulant, publicado pela revista científica Scientific Reports. O portal da CAPES (Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior) publicou uma matéria interessante sobre o tema que vale a leitura.

Acesse: https://goo.gl/A4vhiW

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NESTA EDIÇÃO

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destaque Mobilidade urbana, sustentabilidade ambiental e retomada da construção são temas destaques na Semana das Tecnologias Integradas

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Reportagem Projeto apresenta alternativas para a expansão do sistema de transporte carioca

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32 Notícia

Seminário sobre Usina Hidrelétrica de Belo Monte é sucesso no Rio de Janeiro

de novo Recicladora Wirtgen melhora o solo e processa camadas asfálticas deterioradas

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Em foco Obras de manutenção e reforço de pontes e viadutos

76 Geotecnia

Ambiental Principais funções dos geossintéticos na geotecnia ambiental

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Artigo Detecção de patologias em estacas moldadas in loco com fluido estabilizante através de ensaios de desempenho (bidirecional e ensaio de carregamento dinâmico) e controle de integridade (crosshole) e avaliação dos tratamentos definidos

52 Artigo

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62 O que há

Tensões admissíveis de um solo estimadas a partir de modelos baseados no NSPT e em parâmetros de resistência

Seções

06 Jogo Rápido 07 O setor em números 10 Coluna do Conselho 13 Perfil – Luis Edmundo 36 Riscos Geológicos 38 Notas 60 História 80 Livro 82 Agenda Fundações e Obras Geotécnicas

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Jogo Rápido

por Dafne Mazaia

A IGS – Brasil (Associação Internacional de Geossintéticos) está realizando ao longo de 2017 diversos cursos básicos de geossintéticos, que têm como objetivo fornecer informações importantes sobre os principais tipos de geossintéticos, as suas funções, propriedades e os conceitos básicos associados a aplicações em obras de engenharia (viárias, de terra, hidráulicas e de proteção ambiental).

De acordo com a secretária-geral da IGS- Brasil, Natália de Souza Correia, o curso é interessante para que os profissionais do segmento possam se atualizar com docentes de destaque na área. “O curso é importante aos profissionais que atuam em projeto, gerenciamento, construção e fiscalização de obras de infraestrutura, para que se atualizem quanto às novidades no setor e também quanto às especificações normativas sobre geossintéticos. Estes cursos são ministrados por docentes de destaque na engenharia geotécnica e especialistas em geossintéticos”, explica.

Para conferir a agenda completa acesse: www.igsbrasil.org.br.

Revitalização de Alcatraz Localizada num pequeno monte em São Francisco, na Califórnia (Estados Unidos), a histórica prisão de Alcatraz, que já deteve diversos criminosos famosos, como Al Capone, e é um dos principais pontos turísticos da região. Segundo dados oficiais do turismo norte-americano, o local recebeu 1,3 milhão de visitantes no ano de 2015. Com o objetivo de preservar a estrutura histórica, o Instituto de Preservação do Concreto dos Estados Unidos decidiu coordenar uma operação de recuperação dos prédios do local.

Devido às condições climáticas que cercam a ilha, como ventos, exposições ao sol, assim como ataque de cloretos, por conta do ambiente marítimo, o espaço sofreu danos ao longo dos anos e precisou de uma intervenção de especialistas. A revitalização será feita por engenheiros-militares veteranos e estudantes de engenharia civil da Universidade Estadual da Califórnia, com previsão para ser concluída ainda em 2017.

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Fundações e Obras Geotécnicas

Empresa amplia linha de produtos Para comemorar seus 55 anos, a empresa Ramalho Engenharia, distribuidora de materiais para o mercado da construção civil, ampliou a sua linha de geossintéticos e de produtos técnicos especiais, área em que atua desde meados dos anos 1980. Além das novas mercadorias, a empresa reforça o atendimento técnico especializado que oferece aos seus clientes opções de produtos que podem atender adequadamente cada tipo de obra.

Entre os produtos que fazem parte da ampliação da linha, destacam-se: geotêxteis tecidos e nãotecidos, tubos para drenagem, geogrelhas, geocélulas, geocompostos, drenantes, fibras para concreto, dentre outros. De acordo com o engenheiro e gerente de Desenvolvimento de Negócios da empresa, Hersio Antonio Ranzani Júnior, os segmentos mais atendidos pela empresa são: construção civil, obras geotécnicas, infraestrutura, obras públicas e privadas, obras rodoviárias, aeroviárias, portuárias, ferroviárias, saneamento, meio ambiente, aterros sanitários e industriais, mineração, arquitetura e urbanismo, paisagismo, entre outros.

Divulgação Ramalho Engenharia

Cursos de geossintéticos pelo Brasil

O setor em Números

ÍNDICE DE CONFIANÇA EMPRESARIAL

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por Dafne Mazaia

Fotos: Divulgação FGV/IBRE

O IBRE/FGV (Instituto Brasileiro de Economia da Fundação Getulio Vargas) passa a divulgar a partir deste mês o ICE (Índice de Confiança Empresarial), agregação dos indicadores-síntese das quatro sondagens empresariais produzidas pelo Instituto 1. Em maio, o ICE avançou 1,2 ponto em relação ao mês anterior, alcançando 86,4 pontos, o maior nível desde dezembro de 2014 (87,7 pontos).

“A confiança empresarial manteve em maio a tendência de alta observada desde o início do ano. A boa notícia é a redução virtuosa da distância, ainda grande, entre o nível dos indicadores que medem a percepção sobre o presente e as expectativas. A má notícia é que a maior parte da coleta de dados para o fechamento deste mês já havia sido realizada quando uma nova crise política foi deflagrada no País em 17 de maio. O aumento da incerteza provocado por eventos desta natureza tende a impactar negativamente as expectativas”, avalia o superintendente de Estatísticas Públicas do IBRE/FGV, Aloisio Campelo Junior.

Fundações e Obras Geotécnicas

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O setor em Números

O ICE (Índice de Confiança Empresarial) consolida os índices de confiança dos quatro macrossetores cobertos pelas sondagens empresariais produzidas pelo FGV/ IBRE: indústria, serviços, comércio e construção. A agregação é realizada por pesos econômicos, tendo como referência dados extraídos das pesquisas estruturais anuais do IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística): PAC (Pesquisa Anual de Comércio); PAIC (Pesquisa Anual da Indústria da Construção); PAS (Pesquisa Anual de Serviços) e PIA (Pesquisa Industrial Anual). A variável de ponderação dos setores é o valor adicionado, exceto pelo Setor de Comércio, cujo peso é determinado pela margem de comercialização. As séries completas dos indicadores de confiança empresarial serão dessazonalizadas a cada mês.

Considerando-se os diferentes horizontes de tempo da pesquisa, a maior contribuição para a alta da confiança em maio foi dada pelo ISA-E (Índice de Situação Atual), com alta de 1,1 ponto, para 80,2 pontos. Já o IE-E

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Fundações e Obras Geotécnicas

(Índice de Expectativas) subiu 0,3 ponto, alcançando 95,0 pontos.

O distanciamento entre a percepção atual dos empresários e as expectativas é visto também nas quatro sondagens que compõem o resultado empresarial.

A sondagem com a maior diferença entre expectativas e percepção atual é da Construção com 20,9 pontos; seguida por Serviços com 13,8 pontos; Comércio com 11,9, enquanto a Indústria apresenta um distanciamento menor de 6,7 pontos.

A alta da confiança empresarial ocorreu na Indústria e nos Serviços, os dois segmentos com maior peso, como mostra a tabela abaixo. No Comércio, houve ligeira queda, de -0,5 ponto, após alta acumulada de 10,2 pontos nos três meses anteriores. Já a Construção continua apresentando resultados bem inferiores aos dos outros setores, retratando um setor ainda em clima de recessão.

Difusão da confiança entre os setores

Divulgação FGV

Um indicador de certa fragilidade da alta da confiança empresarial no mês é a disseminação de segmentos em alta: em maio houve alta da confiança em 22 e queda em 26 dos 49 subsetores que integram o ICE.

> Aloísio Campelo Junior é formado em economia pela PUC-Rio (Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro), com “Diploma in Economics for Development” pela University of London (Inglaterra) e mestrado pela FGV (Fundação Getulio Vargas) em economia empresarial. Atualmente é superintendente de Estatísticas Públicas do FGV/IBRE.

Fundações e Obras Geotécnicas

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Coluna do Conselho

Arquivo Pessoal

SERIAM MESMO EXAGERADAS AS EXIGÊNCIAS AMBIENTAIS?

> Álvaro Rodrigues dos Santos é geólogo, ex-diretor de Planejamento e Gestão do IPT (Instituto de Pesquisas Tecnológicas) e atualmente trabalha como consultor em Geologia de Engenharia e Geotecnia e como diretorpresidente na empresa ARS Geologia Ltda.

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”, “Manual Básico para Elaboração e Uso da Carta Geotécnica” e “Cidades e Geologia”.

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Fundações e Obras Geotécnicas

V

Vêm crescendo em número e intensidade as críticas e alegações sobre eventuais excessos nas exigências de cunho ambiental para a implantação de empreendimentos de médio e grande porte dos mais variados tipos. Adicionalmente, essas críticas também incidem sobre a lentidão e a exagerada burocracia com que esses processos são tratados no âmbito das diversas instâncias públicas normalmente envolvidas na análise documental pertinente aos processos abertos pelos empreendedores interessados.

Essas críticas, ao associar o nível das exigências e seu lento processamento pelos órgãos fiscais a um suposto entrave ao desenvolvimento econômico do País e às políticas de redução do desemprego, têm sensibilizado considerável parcela da sociedade brasileira para a concordância e o apoio as suas teses, criando com isso a base política de sustentação para propostas que visam, como estratagema para a solução do problema, a redução das exigências ambientais legais e, como cunha para uma pretendida desburocratização de procedimentos, a delegação de decisões para instâncias públicas descentralizadas, como no caso, as municipais.

Enfim, lidamos com questão de enorme importância e que exige um tratamento antes de mais nada responsável, em que o foco central deva estar exclusivamente no atendimento dos

interesses maiores do País e da sociedade brasileira. O reduzido espaço para esse artigo nos obriga a uma arriscada linguagem direta, onde faltarão certamente ponderações necessárias, pelo que me desculpo antecipadamente.

Vamos então, por partes.

1 – Não existe, infelizmente, no País uma real consciência ambiental (fruto de uma cultura de responsabilidade social) por parte dos mais diversos empreendedores econômicos. Elaboradas peças institucionais de publicidade não correspondem à fria realidade do pragmatismo econômico-comercial que na verdade condiciona e determina as decisões e condutas dos grandes e médios empreendedores; privados e públicos, diga-se de passagem. A verdade crua é que não fossem os constrangimentos legais hoje reguladores dos componentes ambientais dos empreendimentos, ou seja, fossem deixadas as decisões ao livre critério dos agentes econômicos, o país estaria, nesse quesito ambiental, em condição muito próxima de terra arrasada. A um custo enorme, insustentável, para a economia e para a qualidade de vida dos brasileiros, ou seja, é indispensável, no contexto cultural da sociedade brasileira, uma legislação ampla e rígida voltada à conservação ambiental. A solução dos atuais problemas não estará nunca no desmerecimento e no enfraquecimento dessa legislação.

2 – Há que se trazer à baila, corajosamente, como fator primordial na má condução dos procedimentos jurídicos envolvidos nas exigências de cunho ambiental, uma considerável e generalizada incompetência técnicocientífica que se expressa tanto na elaboração da documentação ambiental de responsabilidade dos empreendedores (EIAs – Estudos de Impactos Ambientais, RIMAs – Relatórios de Impactos Ambientais etc.), que tem primado pela superficialidade e pela atitude de “esperteza” na consideração das questões ambientais, como nas análises e considerações que dela decorrem na área pública fiscalizadora e reguladora. Essa incompetência técnico-científica generalizada constitui, na verdade, o motivo maior de um sem número de idas e vindas de documentos e, decorrentemente, do excessivo tempo para se chegar a uma decisão final nos processos ambientais.

3 – A bem da verdade o próprio Código Florestal atual é carente de um maior peso da esfera técnicocientífica, tendo várias de suas determinações sido fruto de arranjos e acordos possíveis entre partes, em detrimento do real entendimento científico das questões naturais e ambientais envolvidas. Outro relevante ponto nessa mesma seara, e fonte de inumeráveis conflitos, é a absurda prevalência para o singular espaço urbano de um Código Florestal fruto dos embates ambientais próprios de nossa realidade rural.

4 – Frente à insuficiência da capacidade operacional dos órgãos públicos federais e estaduais responsáveis pela fiscalização ambiental vem crescendo

exponencialmente a intervenção do MP (Ministério Público) nas questões ambientais da mais diversa ordem, com destaque ao GAEMA (Grupo de Atuação Especial de Defesa do Meio Ambiente), ao qual estão ligados os promotores com atuação específica em questões ambientais. Muito bem-vinda para uma mais permanente e ágil defesa da sociedade nas questões ambientais, há que se convir que ao lado de seus aspectos muito positivos a atuação do MP também tem carecido da mesma insuficiência técnico-científica no cumprimento de suas funções, o que tem gerado uma infinidade de conflitos desnecessários, decisões equivocadas e prejuízos às imagens do MP e das políticas ambientais perante a própria sociedade. O fato é que o Ministério Público, no sentido de proporcionar suporte técnico e científico às decisões de seus promotores, que pela sua formação acadêmica naturalmente não são afeitos aos âmagos científicos das questões tratadas, criou instâncias internas próprias de apoio, o que pode ter configurado um erro estratégico. São duas essas instâncias internas de apoio, o corpo de ATPs (Assistentes Técnicos de Promotoria), constituído por técnicos diretamente ligados aos promotores da área ambiental, e o CAEX (Centro de Apoio Operacional à Execução), centralizado e diretamente ligado à Procuradoria Geral de Justiça. Diante da carência de uma diversidade técnica que lhe proporcionasse cobrir todo o universo das questões ambientais, ou seja, na área química, física, biológica, geológica, hidrológica etc., e também diante da precariedade da formação técnico-científica e da comum baixa

experiência profissional de boa parte de seus componentes, o corpo de ATPs lida com uma dificuldade enorme para bem cumprir suas funções, muitas vezes procurando compensar essas carências com a adoção de uma cultura de poder de polícia no trato com os empreendedores fiscalizados ou autuados. Além disso, frente a uma contestação técnico-científica anteposta pelos empreendedores autuados, o MP age com indisfarçável espírito de corpo, pelo que quase nunca um outro ATP se dispõe a contradizer um parecer emitido por um seu colega; e o próprio promotor, e mesmo o CAEX quando chamado a opinar, procuram evitar a todo modo conflitar ou desautorizar seus ATPs. Nesse caldo de cultura torna-se psicologicamente extremamente difícil a possibilidade de reconhecimento e reversão pelo MP de um parecer técnico emitido por suas próprias instâncias internas, mesmo que intimamente reconheça um equívoco cometido. Frente a esse paradoxo, além dos cuidados com a contínua formação técnico-científica de seu corpo técnico interno e com maiores exigências para a aceitação de seus constituintes, o GAEMA, frente a um conflito de opiniões estabelecido entre seu corpo técnico e o corpo técnico dos agentes econômicos porventura autuados, deveria adotar como norma obrigatória o desempate via a manifestação de uma terceira opinião externa, a ser obtida via convênios de colaboração com órgãos para tanto naturalmente abalizados como as instituições de pesquisa e as universidades.

5 – No âmbito do objetivo de aperfeiçoar as legislações e os procedimentos adotados no País para trato das questões Fundações e Obras Geotécnicas

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Coluna do Conselho

ambientais envolvidas nos projetos e na instalação de médios e grandes empreendimentos, as considerações expressas nos itens anteriores apontam para uma medida essencial: o melhor aprimoramento técnico-científicos dos profissionais que, seja na área pública, seja na área privada, lidam com as questões ambientais. A demanda de profissionais em meio ambiente tem, ao contrário dessa preocupação, proporcionado a proliferação de cursos oportunistas que se autoproclamam capacitados a formar os técnicos ambientais, analistas ambientais, gestores ambientais etc., habilitados ao cumprimento das funções ambientais exigidas pelos órgãos públicos e para o atendimento das necessidades da área privada nesse mesmo campo. Algumas dessas novas profissões inclusive não exigentes de um diploma universitá-

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Fundações e Obras Geotécnicas

rio. Um enorme erro educacional que precisa ser urgentemente corrigido. Os geólogos, biólogos, químicos, engenheiros, dentre outros, que se formaram em boas faculdades e que se dedicam à temática ambiental sabem perfeitamente que apenas algumas pinceladas superficiais de informações, à guisa de cursos de especialização, são totalmente insuficientes para a produção de um profissional minimamente capacitado a exercer funções na área.

6 – Pode-se concluir, em resumo, que a questão central dos enormes problemas que hoje contaminam as relações entre os órgãos públicos fiscalizadores e reguladores e os empreendedores privados e públicos reside na generalizada precariedade da formação técnico-científica dos profissionais que militam nessas duas esferas republicanas.

Obviamente, sem que isso signifique qualquer desprezo da necessidade de um contínuo aprimoramento de nosso aparato ambiental legal e de indispensáveis aperfeiçoamentos operacionais.

Nesse contexto, fica ressaltado o papel fundamental que deve ser oficialmente delegado às nossas universidades e instituições de pesquisa na organização e no oferecimento de consistentes e validados cursos de formação e aperfeiçoamento científico e tecnológico em todos os campos de conhecimento envolvidos com a questão ambiental.

Em outras palavras, é preciso retirar as polêmicas associadas à aplicação das legislações ambientais do atual contexto estéril de “mocinhos” e “bandidos” e trazê-las para o terreno fértil, virtuoso e incontestável da ciência e da tecnologia.

Entrevista

Comprometimento com a geotecnia Com uma carreira consolidada, Luis Edmundo Campos conta como escolheu essa área como trabalho e paixão por Dellana Wolney

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ascido na capital baiana no ano de 1958, Luis Edmundo Campos desde criança teve bons motivos para escolher a engenharia civil como profissão. Nesta entrevista ele recorda as lembranças com o seu pai, também engenheiro civil, e as motivações que o fizeram seguir o caminho da geotecnia. Cada um dos seus irmãos graduou-se em profissões distintas, o que exemplifica a participação ativa dos seus pais e a consolidação de uma educação familiar notável. Atualmente, o engenheiro se dedica às pesquisas científicas na área de instrumentação em obras geotécnicas e comportamento mecânico de solos tropicais não saturados aplicados ao estudo de estabilidade de taludes. Além disso, sua atuação como docente e membro de diversas associações também contribuem para sua vasta experiência profissional.

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Fotos: Acervo pessoal

Entrevista

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Fundações e Obras Geotécnicas

Poderia nos contar sobre o início de sua história?

Nasci no dia 29 de setembro de 1958 na cidade de Salvador (BA), sou o terceiro filho de oito irmãos de Edmundo Falcão de Campos (engenheiro civil) e Sonia Marlene Prado de Campos (empreendedora).

Meus irmãos seguiram carreiras distintas: Eliane (pedagoga), Maria das Graças (professora), Rosangela (arquiteta), Jorge Alberto (engenheiro civil), Sonia Emília (economista), Carlos Henrique (administrador) e Ricardo José (arquiteto).

Sempre morei em Salvador e na infância passava as minhas férias em Conceição do Almeida (BA), na fazendo de meu avô Alberto Campos. Em janeiro de 1985 casei com Maria do Socorro Mendonça de Campos (médica), com quem constituí uma família com três filhos: Bruno (design), Marcelo (arquiteto) e Rafael (advogado).

Como surgiu o seu interesse pela engenharia civil?

Meu interesse pela engenharia civil se deu vendo o trabalho desenvolvido por meu pai, que também era engenheiro civil e trabalhava no antigo DNER (Departamento Nacional de Estradas e Rodagens). Na adolescência, quando cursava o científico (hoje ensino médio), no período de férias, acompanhava meu pai na fiscalização da construção da BR101, trecho da BR-324, até o encontro do entroncamento de Valença. Neste período pude conviver e me identificar com esta bela profissão de transformação e contribuição na infraestrutura para o progresso de uma sociedade.

Após escolher a engenharia civil, optou por se especializar na área de geotecnia. O que o motivou a seguir este caminho e como tem sido esta experiência até hoje?

Apesar do curso da Escola Politécnica da UFBA (Universidade Federal

da Bahia) ter um grande foco na área de estruturas e construção civil de edifícios, fui monitor do professor Cid Santos Gesteira, período em que comecei a trabalhar na área de informática aplicada à geotecnia. Cid foi um grande incentivador para seguir nesta área. Comecei desenvolvendo programas em Fortran para análise de estabilidade de talude e, assim, comecei a tomar gosto pela área geotécnica.

Tive como referência de profissionalismo e humanidade na área geotécnica os professores Cid Gesteira, Hernani Sávio Franco Sobral, Moacyr Schwab e Erundino Pousada Presa, que após tanto aprendizado e convivência tornaram-se grandes amigos.

Conte-nos um pouco sobre a sua trajetória acadêmica?

Durante a graduação estagiei como voluntário na empresa Concreta – Controle de Concreto e Tecnologia Ltda., por seis meses. Também fui estagiário do

Durante entrevista à TVE-BA sobre utilização de pneus em pavimentação

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Entrevista

prédio construído pela família durante um ano e meio. Simultaneamente fui monitor do professor Cid Gesteira que me despertou o interesse pela área de informática e geotecnia. Trabalhei com ele durante um ano.

No intervalo entre o penúltimo e último semestre (janeiro a fevereiro de 1980) fiz um estágio voluntário de dois meses no agrupamento geotécnico do IPT (Instituto de Pesquisas Tecnológicas), em São Paulo (SP), onde realizei atividades no Laboratório de Mecânica dos Solos no primeiro mês e de campo em Campos do Jordão (SP), quando tive que interromper para retornar a Salvador devido ao falecimento do meu pai.

Após terminar a graduação, fui contratado por três universidades: a UFBA (Universidade Federal da Bahia), UCSal (Universidade Católica de Salvador) e UEFS (Universidade Estadual de Feira de Santana) para ministrar a disciplina introdução à ciência dos computadores.

Em 1981, seis meses depois de formado, fui aceito no mestrado em geotecnia na PUC-Rio (Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro), juntamente com mais 11 colegas. Na PUC-Rio desenvolvi a dissertação na área de estabilidade de taludes em solos residuais não-saturados, sob a orientação dos professores Sergio Fontoura e Leandro Moura Costa Filho. Defendi a dissertação em fevereiro de 1984.

Como é a sua atuação na docência e nos trabalhos que envolvem as associações do segmento?

Quando voltei em seguida para Salvador para retomar as atividades 16

Fundações e Obras Geotécnicas

Com colegas da Coordenação Nacional das Câmaras Especializadas de Engenharia Civil dos CREAS

Visita de campo com os alunos da disciplina barragens de terra

Visita de campo a comunidades de baixa renda em áreas de risco de deslizamento em Salvador (BA)

Aula de taludes e contenções, em que os alunos desenvolvem atividades práticas como projetos de estabilização em região de baixa renda, com a presença da CODESAL (Defesa Civil de Salvador) apresentando a área de estudo

acadêmicas na UFBA, UCSal e UEFS passei aproximadamente um ano ensinando ainda na UCSal e na UEFS, nesta última mudando de departamento, passando a ensinar mecânica dos solos. Isso se deu após o recebimento de um convite da UFBA para trabalhar em regime DE (Dedicação Exclusiva). Como DE foi possível me dedicar mais ao trabalho na UFBA e recuperar o Laboratório de Mecânica dos Solos que estava desativado.

Com a reativação, o laboratório mudou de nome para Laboratório de Geotecnia, em 1986. Na ocasião teve-se um grande apoio da construtora Norberto Odebrecht, com a compra e doação do laboratório da empresa Ródio. Assim, o laboratório começou a se destacar na pesquisa e extensão, contribuindo para o conhecimento das propriedades dos solos da cidade de Salvador (BA). Neste período só existia um grande laboratório na Bahia que era do CEPED (Centro de Pesquisa e Desenvolvimento).

Diante da paixão também pela área de informática, começamos o desenvolvimento de sistemas de aquisição de dados e instrumentação dos ensaios, o que deu maior confiança e credibilidade aos ensaios realizados ali. Na UFBA, além das atividades desenvolvidas de ensino e pesquisa/ extensão no Laboratório de Geotecnia,

também me dediquei às atividades junto ao colegiado do curso de engenharia civil, sendo coordenador por dois anos, vice-coordenador por mais dois anos e, posteriormente, vice-diretor por oito anos (1998 a 2006) e diretor por mais oito anos (2006 a 2014).

No período em que fui diretor da Escola Politécnica, atuei por um

Participação em um evento de engenharia na Universidade Católica de Salvador

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Entrevista

ano como substituto eventual do vice-reitor, assumindo temporariamente a reitoria na ausência do reitor e de seu vice. Neste período fui também presidente do Conselho Deliberativo da Fundação Escola Politécnica da Bahia e após a diretoria fui presidente do Conselho Diretor do Instituto Politécnico da Bahia.

No ano de 2009 fui indicado ao cargo de representante da Escola Politécnica no CREA-BA (Conselho Regional de Engenharia e Agronomia da Bahia), onde no segundo e terceiro ano fui coordenador da CEAP (Centro Educacional Assistencial Profissionalizante). Em 2013 continuei como conselheiro indicado para ser representante da ABENC (Associação Brasileira de Engenheiros Civis), paralelamente, atuando como coordenador da CCEEC (Coordenadoria de Câmaras Especializadas de Engenharia Civil) do CONFEA (Conselho Federal de Engenharia e Agronomia) no segundo e terceiro ano do mandato, sendo que neste último ano também exerci o cargo de coordenador-adjunto.

Sempre exerci diversas atividades na área, dentre elas a organização de diversos eventos científicos nacionais, podendo citar o COBRAMSEG (Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica) 1990, COBRAE (Conferência Brasileira de Estabilidade de Encostas) 2005 e atualmente o COBRAMSEG 2018.

Você tem atuado em projetos de pesquisa atualmente?

Desde o retorno do mestrado em 1984 venho trabalhando em pesquisas na área de comportamento mecânico de solos tropicais não-saturados aplicados ao estudo de estabilidade de taludes, bem como em instrumentação

em obras geotécnicas. Estes estudos visam entender os mecanismos de instabilidade e avaliações das soluções para estabilizações. Com os diversos ensaios de resistência ao cisalhamento realizados em Salvador, foi possível caracterizar geoespacialmente as diferenças de propriedades de resistência dos solos da cidade, permitindo assim, acoplado a um modelo de infiltração, avaliar a variação do fator de segurança com o tempo, principalmente no período chuvoso.

No início dos anos 2000, o laboratório passou a fazer parte da Rede Asfalto N/NE, liderada pelo professor Jorge Soares da UFC (Universidade Federal do Ceará), cujo projeto

Durante o 2º Congresso das IE (Instituições de Ensino)

Com sua mãe e irmãos

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Fundações e Obras Geotécnicas

Com colegas da Coordenação Nacional das Câmaras Especializadas de Engenharia Civil dos CREAS

Aula prática com os alunos da disciplina barragens de terra

grande campo de trabalho. Por outro lado, vejo que este seja o momento exato para investir em conhecimento, pois o mercado necessitará de profissionais mais qualificados e com visão não só da área técnica, mas principalmente da área de gestão, empreendedorismo, inovação, contratos, financeira etc.

Seminário na Universidade do Oeste da Bahia

Com a família (esposa e filhos). Da esquerda para a direita: Bruno, Marcelo, Maria do Socorro, Rafael e Edmundo

No Laboratório de Geotecnia da UFBA, onde foi responsável pela reestruturação

é composto por dez universidades das regiões Norte e Nordeste. A partir deste momento, começamos a atuar na área de pavimentação, em que a primeira medida foi a implantação de um curso de especialização em pavimentação, que foi um marco para a retomada deste segmento na Bahia. Ao mesmo tempo, foi feito um convênio com o DERBA (Departamento de Infraestrutura de Transportes da Bahia) para uso do Laboratório de Pavimentação, com o intuito de desenvolver mais trabalhos nesta área.

Com uma trajetória consolidada, como observa o desenvolvimento do mercado brasileiro da engenharia civil?

Vejo atualmente com muita apreensão, a situação econômica e política do País, porém tenho certeza que superaremos esta fase em breve, com o retorno do crescimento, que necessitará de profissionais da engenharia para atender a grande demanda de infraestrutura nas diversas áreas.

Desta forma, acredito que o engenheiro geotécnico voltará a ter

Quais considerações poderia traçar sobre a sua carreira profissional até este momento?

Tive uma carreira profissional dedicada à área acadêmica da engenharia civil e principalmente à geotecnia.

Tive a honra de motivar diversos estudantes, levando-os a se interessar por esse segmento. Acredito que, além disso, e por assumir diversos cargos acadêmicos e profissionais, contribuí para o crescimento da geotecnia baiana, junto com diversos colegas do setor de geotecnia do Departamento de Ciência e Tecnologia dos Materiais da Escola Politécnica da UFBA. Conseguimos montar uns dos melhores laboratórios de geotecnia do País.

Com a visão de uma geotecnia social, ensinada durante o mestrado pelo professor Franklin Antunes, venho desenvolvendo diversas atividades de apoio à Defesa Civil, o que culminou com o recebimento da Medalha da Defesa Civil Nacional. Como projetos futuros, tenho como meta a finalização do doutorado e a contínua contribuição para o crescimento do ensino de engenharia na função que ocupo hoje: diretor acadêmico da ABENGE (Associação Brasileira de Educação em Engenharia).

Fundações e Obras Geotécnicas

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Destaque

Mobilidade URBANA, sustentabilidade ambiental e retomada da construção são temas destaques na Semana das Tecnologias Integradas O evento ainda reuniu os principais do setor como BW Expo 2017, Construction Expo 2017 e M&T Peças e Serviços 2017 por Dellana Wolney

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Durante os dias 7 a 9 de junho, aconteceu no São Paulo Expo Exhibition & Convention Center a Semana das Tecnologias Integradas para Construção, Meio Ambiente e Equipamentos, que contou com a BW Expo 2017 (Feira de Serviços e Tecnologias para Gestão Sustentável de Água, Resíduos, Ar e Energia), Construction Expo 2017 (Feira de Edificações e Obras de Infraestrutura – Serviços, Materiais e Equipamentos) e M&T Peças e Serviços 2017 (Feira e Congresso de Tecnologia e Gestão de Equipamentos para Construção e Mineração).

Embora o Brasil ainda esteja passando por um momento difícil, os dirigentes e organizadores da Semana das Tecnologias Integradas manifestaram confiança na retomada dos negócios no segmento. Durante a coletiva de imprensa, o presidente da SOBRATEMA (Associação Brasileira de Tecnologia para Construção e Mineração), Afonso Mamede demonstrou seu otimismo dizendo que já existem sinais claros de melhoria em vários indicadores e que, gradualmente, as reformas estão caminhando, independentemente da crise.

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Fundações e Obras Geotécnicas

Abertura da Semana das Tecnologias Integradas

rico em água, energia, terras e um grande mercado consumidor. Já o vice-presidente da SOBRATEMA, Mário Humberto acrescentou que as oportunidades de negócio na área de infraestrutura atualmente estão na esfera municipal.

“Além das oportunidades, a vantagem adicional é que existem recursos disponíveis como é o caso do segmento de saneamento, cujo orçamento prevê financiamento até 2030”, afirma Humberto que também salienta que outra área promissora é a de energia eólica, que este ano deve registrar um crescimento de 70%.

Na solenidade de abertura da Semana das Tecnologias Integra-

das também participaram a vice -presidente da AEM (Association of Equipment Manufactures), Megan Tanel; o diretor da empresa World of Concrete, Jackie James e o diretor da ANMOPYC (Associación Española de Fabricantes de Maquinaria de Construcción, Obras Publicas y Mineria), Jorge Cuartero Dastis.

Tendências Um dos destaques da Semana das Tecnologias Integradas foi o VIVACIDADE promovido pela SOBRATEMA, juntamente com o SINAENCO. O programa focou na apresentação de tendências para o futuro em relação ao aproveitamento do espaço urbano Fotos: Marcelo Vigneron / SOBRATEMA

Para o vice-presidente da SOBRATEMA, Juan Manuel Altstadt, uma das provas da confiança do mercado na retomada é a realização da Semana das Tecnologias Integradas e a parceria recentemente firmada entre SOBRATEMA e a empresa Messe München.

“O evento marca o início de um relacionamento que deve durar os próximos 30 anos”, enfatizou o diretor da Messe München, Collin Davis.

Na oportunidade, o presidente do SINAENCO (Sindicato Nacional das Empresas de Arquitetura e Engenharia Consultiva), José Roberto Bernasconi disse acreditar no crescimento do Brasil por outros fatores como as vantagens de ser um território

Fundações e Obras Geotécnicas

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Destaque

e mobilidade em grandes metrópoles. Uma das palestras que integrou a programação do VIVACIDADE teve como tema “Mobilidade Urbana Sustentável”, ministrada pelo diretor de jornalismo do Mobilize Brasil, Marcos de Sousa.

Na ocasião, Sousa ressaltou o uso das bicicletas no cenário urbano e seus benefícios para o meio ambiente. “A utilização da bicicleta demanda uma reformulação do espaço urbano, que sempre foi pensado para priorizar os carros. Nesse sentido, a grande referência no Brasil é a cidade de Sorocaba (SP), que apresenta a maior proporção rua/ciclovia do Brasil. Outro meio de priorizar o uso das bicicletas é por meio da micrologística. Posta em prática pela primeira vez em Paris, a estratégia propõe o transporte de cargas dentro de cidades por meio de bicicletas equipadas com baús”.

O palestrante fez um paralelo de como as concepções mudam com o tempo. Ao contrário do século XX, quando o carro representava o equipamento mais moderno em termos de deslocamento urbano, o século XXI trouxe a discussão sobre como pensar sistemas de transporte público mais eficientes e ecologicamente corretos.

Como exemplo, o palestrante citou o VLT (Veículo Leve sobre Trilhos), que já funciona no Rio de Janeiro (RJ) e em Santos (SP).

Em relação ao espaço urbano, Sousa acrescentou que a tendência do século XXI é transformar vias de passagem em locais de lazer, diminuindo dessa maneira o fluxo de carros em determinados pontos. Essa diretriz citada por ele, já foi colocada em prática na capital 22

Fundações e Obras Geotécnicas

Autoridades durante o programa VIVACIDADE

paulistana, no elevado João Goulart, e também em outras cidades do mundo como Seul, na Coreia do Sul. Em 456 m², o VIVACIDADE proporcionou aos visitantes visualizarem um recorte urbano, projetado e construído sob os conceitos de acessibilidade universal, que exemplifica que é possível uma convivência harmoniosa entre pedestres, ciclistas, ônibus e automóveis. A rua contou com o leito carroçável compartilhado por bicicletas e carros, com faixas específicas para ônibus.

A convivência pacífica entre pedestres, ciclistas, ônibus e automóveis é possível pela baixa velocidade máxima permitida aos veículos, de 40 km/h, com ampla sinalização e outros elementos de projeto, como a iluminação, com foco nas calçadas e nos pedestres e piso podotátil, para

orientação aos deficientes visuais. A drenagem dessa rua é feita por meio de biovaletas, também chamadas de “Jardim de Chuvas”, um canteiro que permite a passagem das águas pluviais.

SOBRATEMA Summit 2017 No primeiro dia do Sobratema Summit 2017 o tema “Mobilidade Urbana” foi novamente enfatizado por meio de um painel que trouxe uma discussão sobre os desafios da mobilidade humana e como é possível implantar políticas e projetos que humanizem mais as cidades brasileiras, levando a transformação de ruas, avenidas e calçadas em ambientes eficientes e inclusivos, para uma convivência entre ciclistas, pedestres, motoristas e passageiros. No final do painel, os participantes puderam ter

contato direto com o projeto “Ruas Completas” exposto em um dos pavilhões do São Paulo Expo.

O segundo dia de evento trouxe assuntos variados como o uso de tecnologias e a boa gestão da operação de estações de tratamento de esgotos sanitários e industriais. O tema foi o foco do workshop “Gestão do Tratamento de Efluentes para a Proteção da Vida Aquática”. Na ocasião, tópicos como tecnologias avançadas no tratamento de efluentes industriais; reuso de efluentes; gestão high performance de lodos ativados; análise microscópica de lodos ativados como ferramenta de gestão operacional e efluentes tóxicos: origem da toxicidade e soluções para redução da toxidez foram debatidos.

Participantes do VIVACIDADE

Para a diretora e responsável técnica da Acqua Consulting, Ana Luiza Fávaro, temas como este se tornaram muito relevantes para a consciência de preservação do meio ambiente. Ela exemplifica que as palestras geram essa reflexão em prol da sustentabilidade, como por exemplo, a apresentação sobre tecnologias de membranas no tratamento de efluentes, que possibilitam o seu reuso. “A técnica reduz drasticamente o lançamento de resíduos para o corpo receptor e ainda diminui o consumo de água nas indústrias”, destaca.

Ainda no segundo dia do Sobratema Summit 2017 também aconteceu o 5º Fórum MATCON, promovido pela Agenttia; o Fórum Obras de In-

fraestrutura Sustentável: Perspectivas e Oportunidades de Negócios, do CTE (Centro de Tecnologia de Edificações); e o 5º Congresso Nacional de Valorização do Rental, da ANALOC (Associação Brasileira dos Sindicatos e Associações Representantes dos Locadores de Máquinas, Equipamentos e Ferramentas).

O último dia do evento foi marcado pelo seminário “Obras de Infraestrutura Sustentável: Perspectivas e Oportunidades de Negócio”, que indicou a previsão de investimentos de 744,5 bilhões de reais em obras de infraestrutura até 2022. A diretora da empresa Neoway Tecnologia, Cristina Della Penna, afirma que existem maiores possibilidades de diálogo do governo com o setor privado, em virtude da estabilidade institucional e segurança jurídica regulatória com o PPI (Programa de Parcerias de Investimentos).

Ela destaca que atualmente há um volume de 66,7% das obras em andamento no setor de transportes/ vias urbanas e indústria e, que esta é a primeira vez, desde que iniciaram esse levantamento, que o setor de óleo e gás não lidera as obras. “Os dados representam uma mudança no investimento em infraestrutura que pode ser vantajosa para o setor privado”, informa.

Outros palestrantes também apresentaram os seus pontos de vista durante o seminário. O sócio da Radar PPP (Parceria Público Privada), Guilherme Naves falou dos projetos de PPP e das concessões que acontecem em todo o Brasil; o secretário municipal de Desestatização da Prefeitura de São Paulo, Fundações e Obras Geotécnicas

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Destaque

Sérgio Lopes, descreveu a importância da PPP para a administração pública e criticou algumas regras impostas pelo projeto de sua criação.

Mesa-redonda A Semana das Tecnologias Integradas contou com importantes mesas-redondas com os mais diversificados temas. Uma delas abordou detalhadamente o BIM (Building Information Modeling ou Modelagem da Informação da Construção), plataforma considerada hoje em dia como essencial para o desenvolvimento da construção. Nessa mesa-redonda “BIM – Desafios e Oportunidades: Acelerando o BIM no Brasil”, a conclusão é de que a ferramenta veio para ficar, mas precisa contar com o envolvimento de todos, desde o

arquiteto, na elaboração do projeto, até as construtoras e fornecedores.

A arquiteta Cecília Levy resume o BIM como um sistema que oferece suporte ao projeto ao longo de todas as suas fases, produzindo com qualidade superior e sustentável. Ela faz ressalvas quanto ao preço elevado do software, que também necessita de investimento em equipamentos mais potentes, profissionais especializados e um tempo maior de projeto, fatores que dificultam o avanço do sistema no Brasil.

O diretor da CFA Cambiabhi Arquitetura, Henrique Cambiaghi também reconhece as dificuldades de ampliação no uso do BIM no Brasil, mas entende que o sistema logo será definitivo. “Não tem volta, pois a eficiência da ferramenta é grande. Um

estudo para análise de viabilidade de uma mudança no projeto, por exemplo, é quase imediata enquanto o sistema atual exige muito tempo”, analisa.

Ele acrescenta outras vantagens como a compatibilização de projetos hidráulicos e elétricos, de forma mais eficiente. “Ainda assim, é preciso que todos tenham consciência e repassem todas as informações de forma correta. Não adianta fazer como hoje, que o incorporador esconde detalhes do arquiteto, que acaba tendo surpresas na hora de aplicar o projeto”, chama a atenção.

O coordenador da Comissão Especial de Estudos da ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas), que estuda a padronização do BIM no Brasil, Wilton Silva Catelani enfatiza que a utilização da ferramenta exige

O presidente da SOBRATEMA (Associação Brasileira de Tecnologia para Construção e Mineração), Afonso Mamede

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Fundações e Obras Geotécnicas

trabalho, pois precisa envolver todos os profissionais que trabalham na obra, tornando este o processo mais complexo, porém ele garante que os estudos feitos pela associação nesta esfera, já estão bastante avançados e que a meta é oferecer diretrizes sobre os diferentes aspectos, como geometria, parâmetros, caracteres e aquisições para orientar fabricantes e desenvolvedores na criação de componentes BIM.

Dados finais A BW Expo 2017, a Construction Expo 2017, a M&T Peças e Serviços 2017 e o Sobratema Summit 2017 contaram com a participação

de 122 expositores nacionais e internacionais, vindos de nove países: Alemanha, Argentina, Canadá, China, Espanha, Estados Unidos, Israel, Peru e Reino Unido.

No Sobratema Summit 2017 mais de 870 participantes assistiram a uma programação ampla e abrangente, que além dos assuntos citados como mobilidade humana, tratamento de resíduos, controle e gestão operacional de estações de tratamento de efluentes e BIM, também contou com apresentações relacionadas à arquitetura, compliance, certificação, sustentabilidade, tecnologia para concreto, sistemas industrializados, geossintéticos, impermeabilização,

distribuição, varejo e consumo de materiais para construção.

“Nós tivemos um ano difícil e de muito trabalho, em decorrência da conjuntura político-econômica, mas a recompensa maior foi ver o pavilhão de exposições com um público excelente, formado por players de compra, representantes de diversos segmentos e de órgãos públicos, engenheiros, técnicos e projetistas, além de líderes governamentais e setoriais. Soma-se a essa qualificação de visitantes, a resposta positiva dos expositores, que ressaltaram as novas oportunidades de mercado, de negócios e de relacionamento”, finaliza Mamede.

Reportagem

Projeto apresenta alternativas para a expansão do sistema de transporte carioca A ideia propõe práticas interessantes de planejamento operacional, urbano e regional, bem como a melhoria definitiva do sistema metroviário do Estado por Dellana Wolney

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Dois estudantes baseando-se em suas experiências pessoais criaram em 2010 o projeto “QUERO Metrô”, com o intuito de discutir desde a concepção da rede e expansões futuras ao funcionamento do sistema atual, desde fatores como conforto, previsibilidade, desempenho e tarifa para o metrô do Rio de Janeiro. As postagens no blog, em que as ideias estão hospedadas, além de estudos, são reflexões sobre problemas do dia a dia da mobilidade carioca.

O primeiro passo para divulgar o trabalho foi dado por Pedro Geaquinto que na época era estudante de engenharia química na UFF (Universidade Federal Fluminense) e registrava o exercício de desenhar linhas imaginárias de metrô para o Rio de Janeiro. “Inicialmente tinha um caráter inexperiente: devaneios de um estudante de engenharia química com interesses por cidades e mapas. O ‘QUERO’, que era a princípio um verbo, foi transformado na

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Fundações e Obras Geotécnicas

sigla de um coletivo e, desde as fases iniciais, tentou absorver uma solidez técnica proveniente do debate entre sabedorias formais e informais”, explica.

As ideias cruas tiveram início em junho de 2010, mas o site só ficou pronto em fevereiro de 2011. Mesmo durante dois anos administrando o projeto sozinho, na época Geaquinto já tinha contato com Rodrigo Luiz Sampaio que, futuramente seria também um colaborador. O projeto continuou com sucesso, porque embora os mapas naqueles anos ainda fossem muito simples, havia um feedback muito bom dos amigos e de pessoas aleatórias da internet.

“Algumas vezes o esquema de linhas se difundia e isso estimulava muito as coisas irem pra frente. Em 2014, resolvemos abrir mais o projeto e o QUERO Metrô virou um coletivo. Entrei para o mestrado de engenha-

Atualmente, a dupla mantém um debate com membros da sociedade civil, como a ACIT (Associação Comercial da Tijuca), AFTR (Associação de preservação Ferroviária Trilhos do Rio) e grupos de transporte ativo que auxiliam em algumas ações.

Evolução Apesar do site não ser renovado de forma radical há algum tempo, desde então foram discutidas práticas interessantes de planejamento operacional, urbano e regional, corredores de modos diversos e cálculos de custos para prever cronogramas. Houve um esforço no último ano para organizar um registro desses aspectos conjecturados.

Desta forma, foi estipulado que o trabalho teria um caráter “definitivo” para destinar o coletivo para ações mais rápidas e de fácil participação, ao mesmo tempo em que é exposto por uma interface organizada. Nove dos membros do coletivo se voluntariaram para compor um comitê de colaboradores e observadores, presidido por Pedro Geaquinto e Sampaio.

Tal ação resultou num projeto que está em fase de redação.

“As proposições dessa atualização tentarão, sobretudo, absorver argumentações para sua viabilização, já que a presença do nome ‘metrô’, sem nenhuma ressalva, de certa forma marca o coletivo Ilustrações: Melchiades Ramalho/Editora Rudder

ria de transportes na COPPE-UFRJ (Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa em Engenharia da Universidade Federal do Rio de Janeiro) em 2015 e, devido à relevância adquirida, a discussão se ramificou do metrô para modos diversos de transporte coletivo e a urbanidade que os cercam”, afirma Geaquinto.

Inicialmente, as discussões também ocorriam num fórum e os debates começaram a delinear o que passou a ser escrito no blog. Alguns anos depois os dois idealizadores passaram a participar de debates no Fórum de Mobilidade, do Clube de Engenharia e nas secretarias de Transporte do Estado e do Município do Rio de Janeiro.

Fundações e Obras Geotécnicas

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Reportagem

como defensores de um transporte fantasioso, devido aos custos enormes e unimodal. Entendemos que alternativas devem ser investigadas com profundo detalhamento para abastecer soluções”, observa.

Ele acrescenta que há um discurso presente que transborda a questão do transporte e flerta com questões de urbanismo e gestão. Além disso, algumas possibilidades são presumidas na operação dos coletivos, como a mudança no regime operacional do arranjo entre ônibus e BRT (Bus Rapid Transit), assim como novas perspectivas tecnológicas nos sistemas ferroviários. Portanto, esse é um projeto participativo que propõe mudanças

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Fundações e Obras Geotécnicas

no setor de planejamento urbano e sugere uma malha de transporte para a região metropolitana.

Ao contrário da versão encontrada no site, eixos além da temática metroviária serão detalhados: serviços de trens expressos e regionais; troncos de média capacidade (BRT, VLT – Veículo Leve sobre Trilhos e outros); reconfiguração rodoviária; análises especiais sobre a operação.

Devido ao estudo desde versões iniciais, o metrô será ainda o eixo mais explorado, porém, os demais tópicos serão detalhados de forma tão ou mais rica que as primeiras versões do projeto, quando englobava apenas o metrô.

Inspiração A inspiração para traçar um plano tão desafiador que é o de interligar todo o Estado do Rio de Janeiro a um sistema de transporte eficiente foi baseada em projetos já existentes, alguns que nunca saíram do papel, como o trajeto original do Metrô do Rio de Janeiro, de 1969; o Plano Agache (no caso de trens diretos/expressos); o plano do arquiteto Jaime Lerner (com os corredores transversais); e o PDTU (Plano Diretor de Transportes Urbanos), de 2002.

Eles também passaram a estudar os sistemas de transporte de outras metrópoles semelhantes ao Rio de Janeiro (RJ), como Londres, Paris, Buenos Aires, Los Angeles, Chicago, Madrid, Hong Kong e o vale do Reno-Ruhr na Alemanha. “Nossas linhas de trens expressos são inspirados em muito pelos sistemas S-Bahn alemães e o RER (Réseau Express Régional) de Paris. Gostamos da lógica dos sistemas de fala alemã e da relação com o planejamento urbano dos sistemas asiáticos”, enfatiza Geaquinto.

Mesmo com tantas inspirações, a maioria das ideias contida no projeto pertence a eles. “Cada região metropolitana possui suas particularidades.

Por isso é necessário constituir uma solução própria a nossa realidade, inspirada nos exemplos internacionais, ainda assim particular”, defende Sampaio.

Para entender os padrões de viagem na metrópole, os dados dos PDTU de 2003 e 2015 e outros estudos, como o da FGV (Fundação Getulio Vargas) para a Linha 4 do metrô do Rio de Janeiro foram empregados.

Um cronograma de três fases baseadas tanto logicamente nas diretrizes do “QUERO Metrô”, quanto financeiramente foi imaginado.

Projeções dos sistemas ferroviário e rodoviário foram previstas para o subsídio de novas operações de transporte urbano e o reforço nas relações interurbanas. Cada fase é estimada, por enquanto, em torno de 9 bilhões de dólares para investimento no sistema de metrô, o que dá, para todas as fases, umas sete vezes o custo do projeto de desenvolvimento e expansão da Barra feito recentemente.

“Nosso grande esforço sempre foi modificar conceitualmente o exercício

de desenhar uma rede de forma mais holística, além de apenas responder às tendências. Naturalmente, nossas propostas, que são traduções dos nossos conceitos para o desenho de rede, seriam diferentes com o uso de ferramentas analíticas que as absorvessem, e talvez mais baratas de se implantar. O ponto é: geralmente essas ferramentas não utilizam essas ideias, quando não são decisões arbitrárias que ditam mudanças na mobilidade urbana”, relata Geaquinto.

Além de normas gerais, como espaçamento entre estações adequado para cobertura de rede e uma gradação de prioridades de implantação, cinco

debates importantes para o desenho de rede foram recolhidos: a apropriação dos leitos ferroviários, atualmente negligenciados e subutilizados para serviços renovados, inclusive expressos e regionais; o ajuste do meio rodoviário e seu papel na taxa de uso do transporte coletivo (e um possível financiamento) e o seu impacto no território local e transporte ativo.

Também usou-se o debate do método para fortalecer a intermodalidade e para definir o papel de cada modo no sistema de transportes; discutiu-se o formato do desenho de rede e seu impacto em regiões de transbordo e a importante atribuiFundações e Obras Geotécnicas

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Reportagem

ção do transporte em conduzir um desenvolvimento urbano compacto, de forma a reduzir a horizontalização e as ineficiências urbanas por deslocamentos de longas distâncias.

Entraves Após estas comparações entre o metrô do Rio de Janeiro e os de grandes cidades, eles chegaram à conclusão de que o principal problema do sistema carioca, além das poucas estações e de quase nenhuma integração, é a falta de planejamento. “Quando se pensa nos entraves para um plano desse ser implementado, sempre se pensa na crise financeira que o Governo Estadual do Rio de Janeiro vem passando também. Porém, geralmente crises são passageiras e os obstáculos a longo prazo estão mais voltados para a gestão, governança e planejamento”, opina Pedro Geaquinto.

Para ele, esse projeto só é possível de ser feito em uma velocidade adequada com um bom modelo de financiamento. Para isso, ou se faz de acordo com a marcha ditada pela economia, por meio de investimentos diretos ou empréstimos, como é atualmente, ou se acelera esse processo com modelos mais criativos. Existem diversas maneiras de aumentar a velocidade de expansão, como taxar o transporte individual ou aproveitar a mais-valia do entorno, com ou sem absorção do potencial de construção.

“Por outro lado, o que geralmente comentamos é que há um problema sério no planejamento de desenho de rede, que é construído, na maioria das vezes, de forma subjetiva e ineficiente.

Por buscar às cegas objetivos como 30

Fundações e Obras Geotécnicas

solucionar problemas pontuais ou diminuir custo de obras, até por motivos políticos, vários critérios importantes são ignorados. Nessa simplificação excessiva de um problema complexo, a lógica imperfeita do desenho acaba ocasionando problemas estruturais graves”, exemplifica.

Alguns desses problemas são a pendularidade e espraiamento, porque o sistema não foi feito pensando como um instrumento para fomento de um desenvolvimento urbano mais equilibrado, ou gargalos. Não foi previsto nas diretrizes de projeto conexões coincidentes e integradas. Enquanto a construção de rodovias tem normas rígidas e várias cidades passaram por reformas que as adaptaram completamente para uma lógica rodoviária, o transporte coletivo fica passível de decisões arbitrárias e, isso acontece não só no Brasil, mas na maioria dos lugares.

Segundo Sampaio, além de todos estes pontos, há um entrave político-institucional, com uma lacuna na governança metropolitana que afeta diretamente o transporte coletivo. Por exemplo, os investimentos no BRT TransBrasil são paralelos e concorrentes ao eixo da linha Saracuruna da SuperVia, que demanda investimentos para atrair mais demanda. Os recursos são públicos, mas de esferas governamentais diferentes.

“Onde seria mais adequado alocar esses investimentos no cenário a curto prazo? É um tanto óbvio afirmar que o ideal seria adequar o sistema ferroviário já estabelecido, porém a falta de governança metropolitana só permitiu que fosse possível investir num BRT

concorrente. São pequenos detalhes que vão se acumulando numa avalanche de desperdícios e investimentos equivocados por limitações intrínsecas à legislação vigente, punindo os mais vulneráveis socialmente não só com um transporte insuficiente, mas com uma tarifa elevada”, opina.

Benefícios da expansão O metrô é um modo de transporte com altíssima capacidade de implantação, geralmente de custo elevado. Em uma cidade do porte do Rio de Janeiro é indispensável sua presença no planejamento da mobilidade urbana e, por isso, deve ser tratado com seriedade. Deve ser entendido que o metrô depende dos modos menores para o diálogo com o território local e em uma cidade com uma área de ocupação tão grande é necessário planejar também serviços expressos de transporte coletivo.

“Com uma inserção tão intensa no território urbano, o metrô tem uma das maiores capacidades de impactar o desenvolvimento urbano no leque de opções de modos de transportes. Isso pode ser aproveitado ou ignorado, e quando ignorado pode causar problemas a longo prazo, apesar de resolver problemas pontuais a curto prazo.

Simplesmente responder a tendências pode causar a consolidação de formatos espaciais e demográficos pouco sustentáveis”, salienta Geaquinto.

Muitas vezes essas tendências são o problema mais crítico da conjuntura, o que é um dilema importante para o planejador, que tem que encontrar formas alternativas para tratar o obstáculo

de forma a não ocasionar problemas maiores no futuro. Por exemplo, o investimento na melhora de deslocamentos radiais, que geralmente são inevitáveis e os mais intensos de uma cidade, facilita o desenvolvimento em áreas afastadas, que causam mais deslocamentos radiais que devem ser tratados outra vez.

Ele ainda diz que a mesma coisa acontece quando se estimula formações econômicas que desequilibram o arcabouço de igualdade social. É necessário haver paciência e não sucumbir a soluções imediatistas, mas buscar um planejamento interseto-

rial do espaço que resulte em um desenvolvimento mais sustentável, equânime e compacto. Também é preciso tratar os modos como um sistema integrado. Acabar com a dicotomia de transporte para rico e transporte para pobre, tendo um transporte para todos.

“Há um evidente status especial quando se trata de ‘metrô’ comparado com outros meios e um negligenciamento de sistemas mais antigos e consolidados nos subúrbios. Metrô é trem, trem urbano é metrô. Temos dois operadores e dois sistemas que não se integram e recebem tratamento diferenciado do

ente público o que gera uma metrópole partida”, ressalta Sampaio.

Para ele, exclui-se convenientemente a maior parcela da população de oportunidades criando um espantalho, por isso vencer essa barreira, derrubar esses muros que dividem o Rio Turístico do Rio real, das pessoas, é a revolução que fará o morador de Austin ter o direito de ir trabalhar em Botafogo sem gastar mais de meio salário por mês em um transporte degradante e lento, pois transporte coletivo é fundamental para o exercício da dignidade humana e do direito à cidade.

Fundações e Obras Geotécnicas

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Notícia

Seminário sobre Usina Hidrelétrica de Belo Monte é sucesso no Rio de Janeiro Poucos dias antes o evento já tinha suas vagas praticamente esgotadas, lotando um auditório por Dellana Wolney

N Fotos: Arquivo Alberto Sayão

No dia 18 de abril aconteceu no auditório Professor Carlos Castilho da PUC-Rio (Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro) um seminário sobre a “Usina Hidrelétrica de Belo Monte, no rio Xingu (PA)”. A organização

Participantes do seminário

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Fundações e Obras Geotécnicas

do evento foi feito pela ABMS (Associação Brasileira de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica) juntamente com outras entidades como CBDB (Comitê Brasileiro de Barragens) e ANE (Academia Nacional de Engenharia).

Mesa de abertura

Cerca de 130 pessoas, dentre elas professores e alunos dos cursos de graduação e pós-graduação em engenharia civil da PUC-Rio, além de profissionais convidados de outras universidades e outros estados, participaram das quatro palestras, seguidas de debates técnicos coordenados pelo engenheiro e professor da PUC-Rio, Alberto Sayão.

O tema geral do seminário enfatizou a Usina Hidrelétrica de Belo Monte, bem como os desafios que envolvem a construção de uma grande obra hidrelétrica. Sayão ressalta que somente agora, após a usina já ter sido inaugurada foi possível viabi-

lizar este seminário. “Belo Monte é uma das obras mais importantes feitas recentemente aqui no Brasil, principalmente nesta época de problemas com a demanda de energia”.

Participaram como palestrantes: projetistas, construtores e donos do empreendimento Usina Hidrelétrica de Belo Monte. As apresentações foram feitas pelo engenheiro e superintendente da Norte Energia, Oscar Bandeira e pelo representante do CCBM (Consórcio Construtor Belo Monte), Marco Túlio Pinto. Já o engenheiro da PCE, José Eduardo Moreira falou sobre a “Barragem de Pimental” e o engenheiro da empresa Fundações e Obras Geotécnicas

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Notícia

Intertechne, Lourenço Baba sobre o “Projeto do Canal de Derivação”.

Apresentações e debate Oscar Bandeira foi responsável por fazer uma apresentação geral da Usina Hidrelétrica de Belo Monte.

Na ocasião, ele citou os acionistas do empreendimento, componentes do projeto e do consórcio construtor, a localização das estruturas que compõem o complexo, a infraestrutura necessária para viabilizar a logística, assim como informações técnicas da usina.

Sequencialmente, Marco Túlio Pinto expôs as obras feitas nos canteiros e nas cidades próximas à usina, para compensar e proporcionar melhorias aos trabalhadores e moradores da região. De acordo com o aluno da PUC-Rio e participante do seminário, Rodrigo Lima Rodrigues, o público surpreendeu-se com as “pequenas cidades” que foram construídas, contendo infraestrutura moderna e o intuito

Mesa de debates

de melhorar a qualidade de vida da comunidade local.

O destaque foi o programa “Capacitar para Crescer” que ofereceu treinamento e formação para operadores de máquinas pesadas, armadores,

O engenheiro e superintendente da Norte Energia, Oscar Bandeira

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Fundações e Obras Geotécnicas

carpinteiros, pedreiros, cozinheiros entre outras profissões. Marco Túlio Pinto afirma que após o treinamento, as pessoas tinham a opção de trabalhar com o consórcio ou não.

No final de sua palestra, ainda foram

O representante do CCBM, Marco Túlio Pinto

mostrados alguns números da obra, que chegou a ter 2.570 equipamentos e um total de 37.000 trabalhadores em momento de pico.

Lourenço Baba, por sua vez, detalhou o projeto do canal de derivação, que liga o reservatório principal a um reservatório intermediário. Inicialmente, no leilão realizado pela ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica), era previsto segundo ele, dois canais para fazer esta ligação, entretanto, após a análise das alternativas, optou-se por apenas um canal locado estrategicamente para aproveitar a topografia do terreno, que contava com diversos igarapés.

Para Rodrigues, o ponto alto da palestra de Lourenço Baba foi quando ele mostrou a utilização de enrocamento na solução adotada para revestimento do canal, mesmo em trechos em que a estrutura era escavada em rocha. Esta solução, como mencionado pelo palestrante, foi a mais viável, com base em estudos numéricos e em modelo reduzido.

A última palestra do seminário, ministrada por Moreira, enfatizou a “Barragem de Pimental”, que é a estrutura que efetivamente barra o rio Xingu, possuindo uma queda d’água de aproximadamente 13 metros e seis unidades geradoras tipo bulbo, com potência de 233,1 MW. O principal objetivo desta estrutura é formar o reservatório principal e controlar a vazão do rio Xingu.

Na oportunidade, Moreira ainda apresentou o sistema de transposição de peixes, localizado ao lado da casa de força; o interessante sistema de transposição de embarcações, localizado na

O engenheiro da PCE, José Eduardo Moreira

O engenheiro da empresa Intertechne, Lourenço Baba

margem esquerda; e a solução adotada de ensecadeira incorporada, que permitiu que a usina começasse a produzir energia antes da data prevista.

O final do seminário contou com uma sessão de uma hora de debate com a plateia, que direcionou perguntas e comentários aos palestrantes com

questões importantes sobre logística, instrumentação e outros assuntos apresentados durante o evento. Fechando oficialmente a cerimônia, o engenheiro, presidente honorário do CBDB e membro-titular da ANE, Flávio Miguez Mello fez um resumo e um balanço geral sobre o tópico principal abordado.

Fundações e Obras Geotécnicas

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Riscos geológicos e geotécnicos

Conheça a nova seção da revista “Riscos Geológicos e Geotécnicos”

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Fundações e Obras Geotécnicas

Confira todas as orientações para publicação no site www.revistafundacoes.com.br Sobre o coordenador da seção: Fernando Olavo Franciss formou-se em engenharia civil pela PUC-Rio (Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro) em 1958, licenciou-se em Geologia Aplicada pela Universidade de Grenoble, na França, em 1961, onde também fez seu doutorado em 1970 e lecionou em cursos de graduação e pós-graduação na PUC -Rio, de 1964 a 1981.

Sua carreira profissional começou em 1956 como estagiário na Sondotécnica, onde permaneceu até 1991, depois de ocupar cargos de direção, para dedicar-se à prestação de consultoria especializada pela empresa Progeo. Escreveu vários artigos técnicos e quatro livros-texto dos quais o último, Fractured Rock Hydráulics, foi publicado pela Taylor&Francis em 2009.

Sua prática profissional sempre o envolveu com questões geológico-geotécnicas em empreendimentos de engenharia civil e, mais recentemente, mineração.

Freepik

N

Nesta edição, a revista Fundações & Obras Geotécnicas inaugura uma nova seção que terá periodicidade quadrimestral criada para fomentar a troca de experiências e o debate sobre o tema “Riscos Geológicos e Geotécnicos” onde serão publicadas manifestações e colaborações do público leitor por meio de notas técnicas ou pontos de vista.

A seção foi idealizada pelo engenheiro civil Fernando Franciss que fará a coordenação do projeto: “Um dos principais compromissos públicos das revistas técnicas e científicas consiste no seu empenho, quase missionário, em zelar pela constante promoção da qualidade das atividades do setor que prestigiam. Assim, a revista Fundações & Obras Geotécnicas, diante das atuais exigências da sociedade no sentido de reduzir os efeitos negativos dos desastres naturais e aumentar os efeitos positivos dos grandes empreendimentos, decidiu criar uma nova seção focada na gestão de Riscos Geológicos e Geotécnicos”, explica Franciss.

Todas as propostas de contribuições devem ser enviadas diretamente para a avaliação do coordenador da seção no e-mail: georisk.plus@live.com

Para o atendimento de suas necessidades (energia, transporte, alimentação, moradia, segurança física, saúde, comunicação etc.), o ser humano é inexoravelmente levado a ocupar e modificar espaços naturais das mais diversas formas (cidades, agricultura, indústria, usinas elétricas, estradas, portos, canais, extração de minérios, disposição de rejeitos ou resíduos industriais e urbanos), o que já o transformou no mais poderoso agente geológico hoje atuante na superfície do planeta. Caso esses empreendimentos não levem em conta, desde seu projeto até sua implantação e operação, as características dos materiais e dos processos geológicos naturais com que vão interferir e interagir é quase certo que a natureza responda através de acidentes locais (o rompimento de uma barragem, o colapso de uma ponte, a ruptura de um talude, por exemplo), ou graves problemas regionais (o assoreamento de um rio, de um reservatório, de um porto, enchentes e deslizamentos, a contaminação de solos e de águas superficiais e subterrâneas, por exemplo), consequências todas extremamente onerosas social e financeiramente, e muitas vezes trágicas no que diz respeito à perda de vidas humanas.

Enfim, mesmo com a abdicação do consumismo tresloucado e do crescimento populacional descontrolado, a epopeia civilizatória de chegarmos a uma sociedade onde todos tenham uma vida materialmente digna e espiritualmente plena, exigirá, sem dúvida, a multiplicação de novos empreendimentos humanos no planeta. Sobre as geociências aplicadas recai a enorme responsabilidade de tornar essa maravilhosa utopia técnica e ambientalmente possível, sem que a própria possibilidade da vida humana no planeta seja comprometida.

Conclui-se, assim, que para assegurar-se que a humanidade tenha um futuro promissor e pleno de felicidade faz-se cada vez mais imprescindível conversar com a Terra, de tal forma que, com uma abordagem técnica de caráter preventivo, os empreendimentos humanos sejam harmônicos com a ordem original dos fenômenos e processos próprios da natureza geológica, obtendo dessa forma a garantia de seu sucesso técnico, social e ambiental.

Diante dessa realidade, apelo aos meus colegas de profissão que divulguem suas experiências na solução de riscos geológicos e geotécnicos nesta nova seção da revista Fundações & Obras Geotécnicas a fim de nos ajudar a construir um futuro melhor.

Álvaro Rodrigues dos Santos é geólogo, ex-diretor de Planejamento e Gestão do IPT (Instituto de Pesquisas Tecnológicas) e atualmente trabalha como consultor em Geologia de Engenharia e Geotecnia e como diretor-presidente na empresa ARS Geologia Ltda.

A revista Fundações & Obras Geotécnicas, sempre inovadora, tem uma nova seção dedicada a um tema de extrema relevância para a engenharia de fundações e obras geotécnicas: “Riscos”.

Esta fascinante especialidade, sempre responsável por parcela crucial da segurança dos empreendimentos de engenharia civil e mineira, ganhará muito com o compartilhamento e a troca de conhecimentos nesta área.

Atualmente, a combinação das ciências do risco e das técnicas de gestão já propõem metodologias maduras para detectar e quantificar cenários de risco com confiabilidade compatível com a complexidade do meio natural e dos empreendimentos em causa. Vejam-se as contribuições do II Congresso Internacional e VI Encontro Nacional de Riscos em 2010 em Coimbra (Portugal), bem como, as do I e II Seminários de Gestão de Riscos e Segurança de Barragens de Rejeito, sendo o último de maio de 2017, em Belo Horizonte.

Assim, dirijo aos engenheiros e geólogos leitores dessa revista um especial convite para que contribuam com artigos e outras publicações sobre riscos a esta recém-criada seção da revista, no sentido de valorizar cada vez mais esta temática.

Francis Bogossian é engenheiro civil, presidente da ANE (Academia Nacional de Engenharia), ex-Presidente do Clube de Engenharia do Rio de Janeiro, fundador e presidente da empresa Geomecânica.

Fundações e Obras Geotécnicas

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Notas

Andrea Antunes / ANE

por Dafne Mazaia

Academia Nacional de Engenharia elege nova diretoria e presidência O engenheiro Francis Bogossian foi eleito o novo presidente da entidade

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No dia 20 de abril de 2017 foram realizadas as eleições para o cargo de presidente da ANE (Academia Nacional de Engenharia). A chapa “Prosseguir”, comandada pelo

engenheiro Francis Bogossian, venceu por 69 votos em uma assembleia com mais de 100 votantes. Ex-presidente da ABMS (Associação Brasileira de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica) e do Clube de Engenharia, Francis Bogossian ocupou a vice-presidência da entidade por dois mandatos e agora irá presidir o órgão.

O quadro eleito da diretoria para o triênio 2017-2020 da ANE é composto pelo vice-presidente Flavio Miguez de Mello (presidente honorário do Comitê Brasileiro de Barragens), dos diretores Alberto Sayão (ex-presidente da ABMS), Edival Ponciano de Carvalho, Mário Menel da Cunha, Sandra Shelling e Luiz Altran. Fernando Olavo Franciss e José Eduardo Moreira também farão parte da nova gestão.

Membro da ANE há mais de 20 anos, Francis Bogossian pretende dar continuidade ao trabalho que já está sendo realizado no órgão. Ele também visa ampliar o espaço de abrangência da ANE, para consolidar o papel da entidade como referência técnica junto ao âmbito governamental.

Além disso, Bogossian também almeja uma maior interação com outras academias e mais interlocução com instituições semelhantes.

Poli-USP cria aplicativo para dimensionar reservatórios de captação de água da chuva Sistema considera o regime de chuva do local usando informações pluviométricas de bases de dados climáticas Pesquisadores da Poli-USP (Escola Politécnica da Universidade de São Paulo) criaram um modelo matemático e um software que permite o dimensionamento adequado de reservatórios para captação e aproveitamento da água de chuva. Além de considerar a demanda de consumo e o regime de chuva local, o sistema também estima o tempo de amortização do investimento. O software pode ser usado sob licença por empresas e profissionais de construção civil.

Esse sistema permite a obtenção de dados pluviométricos do CPTEC (Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos) do INPE (Instituto Nacional de Pesquisas 38

Fundações e Obras Geotécnicas

Espaciais), o que possibilita a realização dos cálculos. O resultado é um gráfico que mostra quanto será captado de água de acordo com o volume do reservatório pensado e a demanda projetada e dados mais específicos, por exemplo, quanto se aproveita de água de chuva a cada mês, qual a precipitação do ano, quantos dias o edifício ficaria sem água etc.

Intitulado CAPCHU (Captação de Água de Chuva), o software obteve registro no INPI (Instituto Nacional da Propriedade Industrial) em janeiro deste ano. Mais informações: http://biton.uspnet.usp.br/cirra/

Artigo

DETECÇÃO DE PATOLOGIAS EM ESTACAS MOLDADAS IN LOCO COM FLUIDO ESTABILIZANTE ATRAVÉS DE ENSAIOS DE DESEMPENHO (BIDIRECIONAL E ENSAIO DE CARREGAMENTO DINÂMICO) E CONTROLE DE INTEGRIDADE (CROSSHOLE) E AVALIAÇÃO DOS TRATAMENTOS DEFINIDOS Carlos Augusto Malachias Filho – Diretor Fundatest – Projetos e Ensaios Geotécnicos Ltda. carlos@fundatest.com.br Alysson Santos Resende Arcos Engenharia de Solos alysson@arcos.eng.br Wagner Agnelo Porfírio Consórcio CST Linha 13 – JADE wagner.agnelo@gmail.com Jorge William Beim – Consultor Pile Dynamics, Inc. jorgebeim@terra.com.br Sérgio Paulino Mourthé de Araujo – Diretor Fundatest – Projetos e Ensaios Geotécnicos Ltda. sergio@fundatest.com.br

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Fundações e Obras Geotécnicas

RESUMO O objetivo do presente trabalho é apresentar a metodologia adotada para tratar patologias detectadas em estaca do tipo escavada moldada in loco com fluido estabilizante e avaliar a eficiência do tratamento.

As estacas avaliadas, com comprimento projetado de 26 m e diâmetro de 1.800 mm, fazem parte da Linha 13 – Jade da CPTM (Companhia Paulista de Trens Metropolitanos), mais especificamente do bloco 71A, integrante do Viaduto Estaiado de transposição sobre as rodovias Ayrton Senna e Hélio Smidt, executado pelo Consórcio CST. No projeto inicial foram especificados ensaios de capacidade de carga estática do tipo bidirecional e ensaios de integridade do tipo Crosshole. Como houve falhas executivas no plano inicial, foram acrescentados ao processo os ensaios dinâmicos (PDA).

A estaca E25 foi escolhida em fase de projeto (OUTEC Engenharia) para verificação de desempenho através do

ensaio estático bidirecional executado pela empresa Arcos. Ao iniciar o ensaio, as células bidirecionais apresentaram pouca reação e deslocamentos excessivos, indicando uma provável falha de preenchimento de concreto abaixo do conjunto de células expansivas sem diagnóstico do motivo que originou tal deficiência.

Foram então realizadas duas sondagens rotativas no eixo da estaca E25 para o entendimento da falha do ensaio bidirecional e constatou-se que houve problema na concretagem na região das células que, em seguida seguiu um plano de recuperação através da limpeza do dano e injeção de calda de cimento para recuperação da estaca. Adicionalmente, decidiu-se executar o ensaio de carregamento dinâmico PDA, executado pela empresa Fundatest, para confirmação do desempenho e integridade da estaca na região das células.

O ensaio Crosshole tem o objetivo principal de verificar a integridade da estaca, as estacas E17, E24 e E31 foram escolhidas também em fase de projeto para realização deste ensaio. Os resultados apresentados pelo ensaio mostraram uma redução significativa na energia e na velocidade da onda em torno dos 23 metros até o final do tubo, ou seja, dano na ponta da estaca, decidindo-se então por executar um ensaio dinâmico também na estaca E31, com o mesmo objetivo anteriormente citado.

Diante do disposto acima, este trabalho mostrará como as patologias foram solucionadas e detalhar os resultados dos ensaios executados.

introdução Este artigo trata das fundações do viaduto estaiado situado em Guarulhos (SP) sobre as rodovias Ayrton Senna e Hélio Smidt (apoio 71A e apoio 76A) projetado em estacas escavadas de grande diâmetro, moldadas in loco com fluido estabilizante no diâmetro de 1.800 mm e carga compressiva igual a 1.425 toneladas força.

Cada apoio contempla 18 estacas de mesma seção conforme apresentado na Figura 1. Uma estaca com dano estrutural e/ou falha de execução, neste caso, poderia gerar elevados custos ao aumentar o bloco de coroamento.

Desse modo, a recuperação de uma estaca torna-se economicamente viável.

1 características geológicogeotécnicas O subsolo local é constituído por solo sedimentar, com primeira camada de argila arenosa de consistência muito

mole e espessura igual 4,68 metros cor cinza, sobrejacente a uma camada de areia média a compacta, com pedregulhos e espessura de 5,27 metros, e uma terceira camada de argila siltosa de consistência dura e espessura 1,72 metros cor cinza. Sob esta camada tem-se areia média argilosa, muito compacta de espessura 2,99 metros e por último uma camada de argila siltosa dura, cor cinza de espessura 15,64 metros. O índice NSPT (Índice de Resistência à Penetração) começa a apresentar valores muitos elevados já a partir dos 5 metros de profundidade na primeira camada de areia. O perfil geotécnico está apresentado na Figura 2 abaixo.

2 ENSAIOS CROSSHOLE As estacas E17, E24 e E31 foram submetidas a ensaio de integridade tipo Crosshole. Para estes ensaios, em cada estaca foram instalados seis tubos metálicos com diâmetro de 5,3 cm, E17 e E24 – Ø 180 cm – Ensaio Crosshole.

E31 – Ø 180 cm – Ensaio Crosshole e ensaio PDA.

E25 – Ø 180 cm – Ensaio Estático Bi-direcinal, Sondagem Rotativa e ensaio PDA.

SP-71 - Sondagem de simples reconhecimento com medida de NSPT.

Figura 1 – Planta esquemática do apoio 71A

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Artigo

Figura 2 – Esquema de montagem das células na estaca ensaiada e perfil geológico Fonte: Arcos Engenharia de Solos

presos no lado de dentro da armadura.

Os tubos foram preenchidos com água logo após a concretagem, e o nível d’água foi mantido até o momento da execução do ensaio, o qual consiste na inserção de uma sonda emissora e 42

Fundações e Obras Geotécnicas

uma sonda transmissora de ultrassom, em cada tubo. As sondas são então puxadas através do cabo até chegarem à parte superior do concreto, enquanto uma polia decodificadora registra a posição das sondas a cada momento.

Ao mesmo tempo são feitos registros do tempo de transmissão da onda entre as duas sondas (denominado FAT, de “First Arrival Time”), e da energia do sinal que chega na sonda receptora. Caso haja qualquer obstrução ou diminuição da qualidade do concreto entre os dois tubos haverá um aumento no tempo de transmissão do ultrassom, e uma queda na energia recebida, ambos indicando a presença de alguma anomalia entre aquele par de tubos naquela profundidade. O procedimento é repetido para todas as combinações possíveis de tubos.

A Figura 3 abaixo mostra um diagrama esquemático (fora de escala) da posição dos tubos, e mostra o chamado “diagrama cascata” (em verde), que mostra a chegada do ultrassom na sonda receptora, bem como a intensidade do sinal, ao longo da profundidade, em duas das varreduras efetuadas na estaca E17 (tubos 1-2 e tubos 1-3, de um total de 15 varreduras). É possível ver a perda significativa de sinal a partir de 22,3 m de profundidade nestas duas varreduras. Este mesmo nível de redução foi verificado em todas as outras varreduras para esta estaca, e também abaixo de 23 m em todas as varreduras da estaca E24, e abaixo de 23,1 m em todas as varreduras da estaca E31. Estas reduções são indicativas de ausência de material bom condutor de ultrassom (concreto de boa qualidade) na região afetada.

3 PROVA DE CARGA COM CÉLULA EXPANSIVA, ENSAIO BIDIRECIONAL

3.1 PREPARAÇÃO DO EQUIPAMENTO

Figura 3 – Esquema de montagem dos tubos metálicos para realização dos ensaios Crosshole, gráficos de velocidade de onda e energia, e “diagrama cascata” (em verde) para a varredura dos tubos 1-2 (esquerda) e 1-3 (direita), estaca E17 Fonte: Fugro In-Situ Geotecnia

A prova de carga com células expansivas consiste na instalação destas, previamente aferidas, dentro do fuste da estaca engastadas à armação.

Para o esquema de montagem buscase o equilíbrio entre a resistência ao atrito lateral do fuste mais o peso próprio contra o atrito lateral da ponta mais sua resistência. Para a realização do ensaio, aguarda-se a cura do concreto e endurecimento deste até se atingir resistência mínima suficiente para sua realização e para que haja a interação entre solo-elemento de fundação. Os deslocamentos da ponta são medidos por meio de hastes metálicas previamente instaladas na ponta da estaca. O deslocamento do fuste é medido por meio do movimento ascendente da parte superior da

estaca. Os deflectômetros utilizados para medição dos deslocamentos apresentam leitura direta com precisão de 0,01 mm.

Os ensaios são executados por meio de carregamento rápido, conforme o item 3.5.3, da norma ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) NBR 12.131:2006 em estágios iguais e sucessivos limitados a 10% da carga de trabalho da estaca testada, sendo as cargas transmitidas utilizando-se uma ou um conjunto de células expansivas, situadas no interior da estaca, reagindo a ponta contra seu respectivo fuste, solicitando-a a compressão verticalmente. Em cada estágio a carga deve ser mantida durante 10 minutos, independentemente da estabilização dos deslocamentos e devem-se promover estágios até se chegar a duas vezes a carga de trabalho.

As células de carga são preparadas conforme o tipo de estaca podendo ser individuais ou um conjunto de células no caso de estacas escavadas.

Nesse caso, as células expansivas se encontram em uma gaiola metálica denominada “suporte para células expansivas”. O suporte é projetado especialmente para cada obra, o qual se adequa à armação da estaca. Existem células expansivas simetricamente posicionadas e espaço circular central para passagem da tremonha de concretagem, conforme pode ser visualizado na Figura 4 e Fotos 1a e 1b que também apresentam detalhes da montagem do conjunto na estaca ensaiada.

3.2 EXECUÇÃO DO PRIMEIRO ENSAIO E PATOLOGIA DIAGNOSTICADA – E25 O teste se iniciou normalmente, conforme procedimento executivo, em que o concreto é rompido à tração através da expansão das células acionadas simultaneamente por uma mesma bomba, para que os trechos acima e abaixo das células se separem. Com 40 kg/cm², o equivalente a 230 t.f. dois deflectômetros da ponta da estaca já apresentavam grandes deslocamentos. Como as células são ligadas em paralelo e a estaca é de grande diâmetro, para garantir que a separação do concreto ocorra em toda sua extensão, cada célula foi acionada separadamente. Todas células apresentaram grandes deslocamentos quando submetidas à aplicação de carga. Após Fundações e Obras Geotécnicas

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Artigo

Figura 4 – Modelo de suporte com três células expansivas Fonte: Arcos Engenharia de Solos

verificação da abertura de todas as células foi feito o descarregamento para que o teste fosse iniciado.

A Foto 2 representa a instrumentação montada para o ensaio.

Foto 2 – Detalhe instrumentação para execução da prova de carga estática bidirecional

No momento da primeira carga do ensaio, a bomba teve dificuldades para atingir a pressão almejada de 24 kg/cm², o equivalente a carga de 138 tf. A dificuldade foi devida 44

Fundações e Obras Geotécnicas

ao deslocamento excessivo da parte inferior das células expansivas, onde no primeiro estágio já foi registrado um deslocamento médio de 76,20 mm. Todas as células apresentaram deslocamentos próximos (73,54 mm, 76,94 mm e 78,13 mm).

Foi verificado se havia presença de vazamentos nos dutos de alimentação ou algum problema na bomba hidráulica. Não foram constatados vazamentos e a bomba estava funcionando corretamente. Ao avançar para o segundo estágio, o deslocamento da parte inferior se manteve excessivo e também apresentou dificuldades para chegar à pressão de 48 kg/cm².

Diferente do primeiro estágio, as células apresentaram diferenças de deslocamento (120,93 mm, 80,25 mm e 103,66 mm). O teste foi paralisado

Fotos 1 (a) – Detalhe células-armação finalizado e Foto 1 (b) – Descida do conjunto células-armação Fonte: Arcos Engenharia de Solos

por atingir o curso máximo do conjunto de células (aproximadamente 130 mm) na carga de 280 tf. Tal fato indica uma provável falha de preenchimento de concreto abaixo do conjunto de células expansivas sem diagnóstico do motivo que originou tal deficiência, procedeu-se então a desmontagem da instrumentação conforme procedimento específico da empresa Arcos.

4 DIAGNÓSTICO DA DEFICIÊNCIA APRESENTADA PELO ENSAIO BIDIRECIONAL – SONDAGEM ROTATIVA

Após a verificação da impossibilidade de conclusão do ensaio bidirecional, provavelmente por falha de preenchimento de concreto junto às células de carga, reuniram-se executores da obra, executores dos ensaios de carregamento estático e Crosshole, projetistas e consultores em busca de um diagnóstico e possível correção da falha. Analisando-se os resultados do Crosshole, boletins executivos e metodologias de recuperação ou reforço, optou-se pela execução de sondagens rotativas para avaliação da integridade da estaca através da extração de testemunhos.

As sondagens rotativas são realizadas em materiais rochosos (blocos ou afloramentos rochosos), para a obtenção de testemunhos, isto é, amostras de rocha e identificação das descontinuidades do maciço rochoso. A sondagem puramente rotativa só se justifica quando a rocha aflora ou quando

não há a necessidade de classificação das camadas de solo que recobrem o maciço rochoso. Os resultados obtidos a partir de uma sondagem rotativa são: classificação litológica; estado de alteração; grau de faturamento; porcentagem de recuperação e RQD (Rock Quality Designation).

No entanto, neste caso utilizou-se deste procedimento para perfurar o eixo longitudinal da estaca e verificar visualmente através dos testemunhos de concreto a integridade do fuste da estaca executando-se dois furos no eixo central, na Figura 5, fugindo assim da região da chapa base das células de carga do ensaio bidirecional, o que confirmou dois pontos importantes: o primeiro foi que o sistema de injeção das células não estava danificado conforme teste citado anteriormente e o segundo confirmou a falha de concretagem abaixo da chapa metálica da gaiola metálica do “suporte para células expansivas”.

As Figuras 6 e 7 mostra os resultados das sondagens a partir de 20 metros de profundidade, visto que acima deste ponto os RQDs obtidos foram iguais a 100%, indicando a integridade do fuste da estaca nos pontos escolhidos e logo abaixo as falhas de concretagem na estaca começam a aparecer, não sendo possível diagnosticar o motivo.

Figura 5 – Posição das sondagens rotativas

Figura 6 – SR-1

Figura 7 – SR-2

4.1 RECUPERAÇÃO DA ESTACA TESTADA Para a recuperação da estaca, utilizouse dos furos das sondagens rotativas para lavagem e injeção de calda de cimento.

Obturando-se um dos furos e injetando-se água com 2 kg/cm² de pressão, lavou-se os vazios presentes no fundo da estaca, circulando-se água até não notar qualquer carreamento de material.

Após a conclusão da limpeza, todos os vazios por falha de concretagem e furos de sondagem foram preenchidos com

Fundações e Obras Geotécnicas

45

Artigo

6 ENSAIO DE CARREGAMENTO DINÂMICO A empresa Fundatest foi contratada para a realização dos ensaios PDAs utilizando um equipamento 46

Fundações e Obras Geotécnicas

(Foto 5), dimensionado pela empresa Fundatest com materiais de mesma característica da estaca e de forma a reduzir possíveis efeitos de flexão no impacto dinâmico.

Foi utilizada de forma preliminar a capacidade de carga mobilizada através do método Case (no momento do ensaio), e posteriormente, com o processamento dos sinais de força x velocidade através da análise CAPWAP® 14 (Case Pile Wave Analysis Program / 2014) que determinou

ARCOS ENGENHARIA DE SOLOS

CURVA CARGA x DESLOCAMENTO

Fuste (*): carga aplicada

180 cm

Fuste (*): carga corrigida

PCE02 - Estaca: ESCAVADA (E45 - Eixo 76)

Ponta: carga aplicada

Ponta: carga corrigida (*) Medição no topo da estaca

FUSTE= 21 m

A segunda estaca ensaiada seguiu todas as recomendações sugeridas e todo o ensaio ocorreu conforme procedimentos e os resultados. Fuste 1.425 t.f sem deslocamento e ponta da estaca mais 2 metros de atrito lateral, parte inferior, obteve um deslocamento residual igual a 20 mm e carga igual a 1.425 t.f., chegando a duas vezes a carga de trabalho da estaca (Figura 8).

modelo PAX de fabricação da PDI com a parceria da empresa Dynamic Hammers que utilizou um martelo do tipo queda livre com peso igual a 24.500 kg.f (Foto 4a). Foram afixados quatro pares de sensores posicionados diametralmente opostos a cada 90 graus (Fotos 4b e 4c), sendo quatro medidores de deformação e quatro acelerômetros, devidamente calibrados. A fixação destes sensores ocorreu a uma distância de 2,70 metros do topo do bloco de impacto

5,00

0,00 PONTA= 2 m

5 RESULTADO DO ENSAIO BIDIRECIONAL ESTACA E45 APOIO 76

Fotos 3 (a), (b) e (c) – Injeção da calda de cimento para recuperação da estaca E25

-5,00 180 cm

Deslocamento (mm)

calda de cimento, do mesmo modo que foi executada a lavagem, ou seja, até o expurgo por um dos furos. Quando foi constatada a eliminação dos vazios, obturou-se o outro furo e aplicou-se 25 kgf/cm² de pressão até a estabilização, cessando-se o consumo de calda com total de 12 sacos de cimento, para preenchimento dos vazios de concretagem e furos rotativos de investigação (Fotos 3a, 3b e 3c).

Na injeção foi utilizado o cimento CPV-ARI Fácil da Holcim, com a/c 0,60, obtendo-se resistência média à compressão de 24,6 MPa, com 48h, momento da execução da prova de carga dinâmica.

Para verificação da efetividade do tratamento executado, foi proposta a execução de prova de carga dinâmica (PDA), com uso de martelo de queda livre.

-10,00

-15,00

-20,00

-25,00

-30,00 0

2000

4000

OBRA: Consórcio CST |Metro SP - Linha 13 - Jade - Guarulhos/SP

6000

8000

10000

Carga (kN)

Rua José Pedro Drumond, 111, B. Floresta, BH / MG -Tel/Fax: (31) 374-0155

Figura 8 – Resultados da prova de carga estaca 45 – Eixo 76

12000

14000

Carga de trabalho da estaca: até 13900 kN Carga total aplicada: 28274,4 kN

16000

as parcelas de resistência por atrito lateral, resistência de ponta, cargas máximas mobilizadas e constante de amortecimento Jc em resultado apresentado na Tabela 2. Este programa usa um processo iterativo para modelar o solo a partir dos sinais de força e velocidade coletados pelo PDA. Para modelagem da estaca, o programa a divide em elementos de aproximadamente 1 metro, cada um com sua respectiva impedância (o que permite a modelagem de estacas não-uniformes). A versão 2014 do programa acrescentou a possibilidade de modelar alterações na velocidade de propagação da onda ao longo do tempo durante um golpe. Isso permite modelar melhor o comportamento de estacas de concreto com fissuras ao longo do fuste, em que estas fissuras permanecem “fechadas” durante o início do golpe, quando a força ao longo da estaca é compressiva, porém se abrem (retardando assim a propagação da onda) posteriormente quando a estaca é submetida a esforço de tração. O ensaio de carregamento dinâmico foi executado conforme prescreve a NBR 13.208/2006.

A aplicação da energia cinética foi de forma crescente no topo do bloco de coroamento, através de golpes do martelo citado acima, com alturas de queda variáveis e crescentes até mobilização da carga máxima na interação estaca-solo e/ou no limite de tensões dinâmicas do concreto que constitui as estacas e limite de altura de queda do sistema de impacto utilizado. Durante os impactos, eram verificadas as tensões máximas de tração (TSI) e compressão (CSI) aplicadas às estacas

para limitar a energia aplicada. As negas foram medidas por dois aparelhos óticos, uma estação total e um nível ótico.

A Tabela 1 apresenta os resultados obtidos em campo durante o ensaio,

cujos valores obtidos, para cada golpe são: energia líquida máxima transferida ao nível dos sensores (EMX); deslocamento máximo medido ao nível dos sensores da estaca (DMX = K+s), sendo K igual ao repique elástico e s igual a

Fotos 4 (a) – Martelo de impacto “queda-livre” – 24.500 kg (Dynamic Hammers) / (b) e (c) Transdutores de Força e Acelerômetro instalados na estaca E25

Foto 5 – Bloco de impacto e fixação dos sensores

Fundações e Obras Geotécnicas

47

Artigo

nega; deformação permanente da estaca (nega); tensão de compressão média medida ao nível dos sensores (CSX); tensão de tração média calculada ao longo do fuste (TSX) e proporcionalidade da força x velocidade no primeiro pico das curvas (FVP), sendo este último um indicador da qualidade dos dados e correção da velocidade de onda usada para o concreto, quanto mais próximo for de 1.

A Figura 9 apresenta a curvas forçavelocidade e curvas força medida x força calculada do golpe 5 da estaca E25.

A fabricante PDI sugere não efetuar análise CAPWAP do sinal referente ao primeiro golpe, devido à acomodação do sistema amortecedor e aos ajustes inicias dos sensores. Todos os demais golpes do martelo foram analisados pelo programa CAPWAP. A Tabela 2 resume os resultados das análises CAPWAP/14 para cada golpe analisado. Nesta tabela tem-se: a velocidade de propagação da onda na estaca (WS); a resistência última (RU); a parcela da resistência por atrito disponível (QAL);

Figura 9 – Curvas força-velocidade (a) e curvas força medida x força calculada (b)

a parcela da resistência de ponta (QP) e o fator de qualidade (MQ – Match Quality). Este último é um indicador

de erro, que mede o grau de convergência da análise, a qual é melhor quanto mais o MQ se aproximar de zero.

Tabela 1 – Medições de campo Estaca E25 – Eixo 71A / Carga admissível = 1.425,0 toneladas Golpe

Altura do golpe (cm)

EMX (t.f x m)

DMX (mm)

Nega (mm)

CSX (Mpa)

TSX (Mpa)

FVP

1 2 3 4 5

80 120 160 200 240

3,28 6,43 10,39 14,36 18,77

2,50 3,55 4,64 5,54 6,44

0,00 0,00 1,00 0,00 1,00

6,00 8,40 10,40 11,90 13,20

1,80 2,90 3,90 4,90 5,20

1,0 1,1 1,0 1,0 1,0

Estaca E31 – Eixo 71A / Carga admissível = 1.425,0 toneladas

48

Golpe

Altura do golpe (cm)

EMX (t.f x m)

DMX (mm)

Nega (mm)

CSX (Mpa)

TSX (Mpa)

FVP

1 2 3 4 5

60 100 140 200 220

2,99 5,67 9,22 12,68 14,95

2,40 3,49 4,48 5,38 5,80

1,00 0,00 0,00 0,00 2,00

5,80 7,50 9,40 10,70 11,50

1,50 2,40 2,90 3,20 3,60

1,3 1,1 1,1 1,0 1,0

Fundações e Obras Geotécnicas

Tabela 2 – Resultado das análises CAPWAP

1800

Estaca

Ø (mm)

1800

Carga Trabalho (tf)

Golpes

WS (m/s)

RU (tf)

QAL (tf)

% QAL

QP (tf)

% QP

MQ

2

3650

2.611,59

2.369,19

90,7

242,40

9,3

2,06

3

3650

2.801,64

2.360,64

84,3

441,00

15,7

1,92

4

3650

3.124,99

2.588,63

82,8

536,36

17,2

1,95

5

3650

3.214,31

2.653,60

82,6

560,71

17,4

1,39

Golpes

WS (m/s)

RU (tf)

QAL (tf)

% QAL

QP (tf)

% QP

MQ

2

3650

2.579,99

2.242,98

86,9

337,01

13,1

2,59

3

3650

2.728,13

2.384,97

87,4

343,16

12,6

1,82

4

3650

2.904,99

2.456,73

84,6

448,26

15,4

1,13

5

3650

3.045,05

2.505,05

82,3

540,00

17,7

1,71

1425

Carga Trabalho (tf)

1425

Pode-se observar na Tabela 2 que os coeficientes de segurança obtidos nas análises CAPWAP para as estacas E25 e E31, foram iguais a 2,25 e 2,14, respectivamente, maior que 2 conforme prescreve a NBR 6.122/10.

Na Figura 10, apresentam-se as curvas da prova de carga simuladas pelo CAPWAP/14 das estacas E25 e E31, RU (carga máxima mobilizada pelo ensaio PDA) em relação ao deslocamento máximo, acumulando-se as deformações permanentes medidas durante o ensaio a cada golpe de energia crescente. Observa-se que para os golpes aplicados, o deslocamento acumulado é de 2 mm para E25 e 3 mm para E31.

A Tabela 3 abaixo, apresenta a distribuição de resistência ao longo do fuste de cada estaca em relação à posição dos sensores e sua respectiva

Estaca E25 - Escavada com lama - Ø 1.800 mm - CAPWAP COM DEFORMAÇÃO RESIDUAL ACUMULADA 0

500

1000

1500

2000

2500

3000

RU (t.f)

3500

0

2

4

6

8

10

ρ (mm)

Ø (mm)

12 CAPWAP GOLPE 2

CAPWAP GOLPE 3

CAPWAP GOLPE 4

CAPWAP GOLPE 5

Estaca E31 - Escavada com lama - Ø 1.800 mm - CAPWAP COM DEFORMAÇÃO RESIDUAL ACUMULADA 0

500

1000

1500

2000

2500

3000

RU (t.f)

3500

0 2 4 6 8 10 12

ρ (mm)

Estaca

14

CAPWAP GOLPE 2

CAPWAP GOLPE 3

CAPWAP GOLPE 4

CAPWAP GOLPE 5

Figura 10 – Resultado das análises CAPWAP com deformação residual acumulada

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49

Artigo

Tabela 3 – Resultado individual das análises CAPWAP – “ENVELOPE” Distribuição resistência CAPWAP - E25

3,1 5,1 7,2 9,2 11,3 13,3 15,4 17,4 19,5 21,5

GOLPE 2

GOLPE 3

GOLPE 4

GOLPE 5

ENVELOPE

0 161,60 262,60 324,39 324,39 308,04 198,35 197,96 197,96

0 130,00 181,87 299,56 342,35 342,35 342,35 267,47 160,48

0 93,02 174,49 287,40 307,96 352,74 362,81 287,40 266,88

0 92,11 183,57 269,69 279,30 288,95 298,60 308,23 309,18

0 161,60 262,60 324,39 342,35 342,35 342,35 308,23 308,18

196,95

149,78

243,87

311,73

311,73

196,95 242,40 2.611,59

144,43 441,00 2.801,64

212,06 536,36 3.124,99

312,24 560,71 3.214,31

312,24 560,71 3.576,73

Distribuição de resistência (t.f)

Distribuição dos Sensores (m)

23,6 Ponta (t.f) Total (t.f)

Σ Atrito Lateral (Envelope) 3.016,02

Distribuição resistência CAPWAP – E31

3 5,1 7,1 9,1 11,2 13,2 15,2 17,3 19,3 21,4 23,4 Ponta (t.f) Total (t.f)

GOLPE 2

GOLPE 3

GOLPE 4

GOLPE 5

ENVELOPE

48,18 228,74 247,48 259,51 243,47 237,46 204,65 201,50 201,50

0 183,97 231,59 265,73 247,27 260,61 260,61 255,52 255,52

0 163,37 213,17 224,13 245,05 278,92 283,90 311,05 278,92

0 0 160,75 214,94 243,73 271,98 322,73 322,73 322,73

48,18 228,74 247,48 265,73 245,05 278,92 322,73 322,73 322,73

197,31

229,96

239,07

322,73

322,73

173,18 337,01 2.579,99

194,19 343,16 2.728,13

219,15 448,26 2.904,99

322,73 540,00 3.045,05

322,73 540,00 3.419,57

Distribuição de resistência (t.f)

Distribuição dos Sensores (m)

capacidade de carga de ponta para cada golpe do martelo. Observa-se que à medida que a energia aumenta (altura de queda) mobiliza-se mais atrito lateral nos elementos inferiores da estaca e aumenta a resistência de ponta, ao mesmo tempo que se perde atrito nas camadas superiores do solo. Como não houve o esgotamento da carga, ou seja, não houve ruptura física da interação estaca-solo, também confirmada pelas baixas negas medidas durante os 50

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golpes, pode-se utilizar as máximas resistências de cada elemento, conforme determinado pelas análises CAPWAP de cada golpe de energia crescente, procedimento denominado “envelope”.

Pode-se observar que as porcentagens de atrito lateral e resistência de ponta do envelope ficaram bem próximas aos medidos individualmente, igual a 84,3% e 15,7%, respectivamente para a estaca E25 e 84,2 % e 15,8%, respectivamente para a estaca E31.

Σ Atrito Lateral (Envelope) 2.879,57

CONCLUSÕES Ao se comparar os resultados obtidos nos ensaios PDAs (estacas E25 e E31) com os resultados obtidos na prova de carga estática bidirecional da estaca E45, pode-se concluir que: 1) No ensaio bidirecional o fuste da estaca com deslocamento igual a zero à carga de 1.425 t.f. e a ponta da estaca mais 2 metros de atrito lateral com deslocamento residual igual a 20 mm à carga igual a 1.425 t.f.,

totalizando 2.850 t.f, o ensaio chegou a duas vezes a carga de trabalho da estaca sem que houvesse recalques representativos, não ocorrendo a ruptura física da interação estaca-solo.

2) Assim que se determinou a causa da patologia da estaca E25 através dos furos de sondagem rotativa e como solução a injeção de calda de cimento sob pressão objetivando-se o melhoramento de ponta e garantia de integridade da estaca, o ensaio de carregamento dinâmico (PDA) não detectou variação de impedância significativa confirmado assim a integridade da estaca no local da patologia após o tratamento.

3) A incitação da força (impacto do martelo) no ensaio PDA ocorre de cima para baixo, ao contrário do que acontece no ensaio estático bidirecional,

e como a energia disponível durante o ensaio PDA não atingiu a ruptura física da interação estaca-solo (confirmadas pelas baixas negas medidas no ensaio) pode-se observar que os resultados do “Envelope – PDA”, cujo atrito lateral resultou em torno de 3.000 t.f., e no ensaio bidirecional 1.425 t.f., o atrito lateral ficou subestimado pelo ensaio estático, ao contrário do ensaio PDA que subestimou a carga de ponta da estaca, quase um terço do ensaio estático.

Não se deve, em hipótese alguma, condenar uma estaca sem realmente estudar a patologia. Após o entendimento da patologia envolvida, alguns cuidados foram adotados para os ensaios subsequentes: primeiro, a abertura de mais pontos de passagem de concreto pela chapa de distribuição de esforços das células para os ensaios das estacas do

eixo 76A de modo a garantir preenchimento de concreto no entorno da célula, segundo, instalação de tubo-guia para “tell tale” de medição do deslocamento na ponta das estacas do eixo 76, e cuidados extras no momento de concretagem principalmente no trecho onde está localizada as células. Com as precauções adotadas, os ensaios do eixo 76A foram bem-sucedidos, obtendo-se resultados satisfatórios.

O leigo tende apenas a criticar os resultados dos ensaios utilizados, mas quando bem executados, mesmo com patologias envolvidas, deve-se esgotar ao máximo as informações e particularidades de cada um deles, sejam eles: ensaios estáticos bidirecionais, ensaios dinâmicos (PDA), crosshole (integridade), PIT (integridade), prova de carga estática (PCE) convencional etc.

referências De Oliveira, Marco Aurélio; Falconi, Frederico; Perez Júnior, Wanderley; SEFE VIII – 2015, Estaca Hélice Contínua e Prova de Carga Estática.

Soares, F.L., Aoki, N. – SEFE V – 2004 – Análise de Provas de Carga Dinâmica em Tubulões a Céu Aberto.

Patrick Vessaro; Carlos José Marques da Costa; José Carlos A. Cintra; Nelson Aoki – SEFE V – 2004 – Provas de Carga Dinâmica em Estacas Escavadas com Trado Mecânico.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT – NBR 6.122; Projeto e Execução de Fundações, Rio de Janeiro; ABNT, 2010.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT – NBR 13.208; Estacas – Ensaio de Carregamento Dinâmico, Rio de Janeiro; ABNT, 2007.

Niyama, Sussumo; Golombek, Milton; Paraíso, Sérgio; Lodi, José Eduardo; SEFE VIII – 2015, Ensaio de Carregamento Dinâmico como Verificação de Desempenho e Economia de Fundações.

Morgano, C.M., June 1989. Capabilities of Pile Integrity Testing. PDA User’s Day: Cleveland, OH. Hussein, M.H., Garlanger, J., June 1992. Damage Detection for Concrete Piles Using a Simple Nondestructive Method. Proceedings of the First International Conference on Fracture Mechanics of Concrete Structures: Breckenridge, CO. Hussein, M.H., Morgano, M., June 1993. Structural Integrity Evaluatiuon of Concrete Piles from Stress Wave Measurements. Society for Experimental Mechanics Conference on Nondestructive Testing of Concrete in the Infrastructure: Dearborn, MI.

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Artigo

TENSÕES ADMISSÍVEIS DE UM SOLO ESTIMADAS A PARTIR DE MODELOS BASEADOS NO NSPT E EM PARÂMETROS DE RESISTÊNCIA

Engº Matheus Luis Welter, engenheiro civil, Lajeado (RS) matheusluiswelter@hotmail.com Dr. Leandro Olivio Nervis, Santa Cruz do Sul (RS). Docente na Instituição de Ensino UNISC (Universidade de Santa Cruz do Sul) – Santa Cruz do Sul (RS) leandron@unisc.br

RESUMO Neste trabalho foi realizado um comparativo entre valores de tensão admissível do solo de fundações superficiais obtidos por modelos baseados no NSPT e em parâmetros de resistência de Mohr-Coulumb, para um terreno localizado em Santa Cruz do Sul (RS), Brasil, avaliando principalmente o impacto no dimensionamento dos elementos de fundação. Foram realizados ensaios SPT (Standart Penetration Test) no referido terreno e ensaios de cisalhamento direto em amostras in52

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deformadas coletadas do local para a obtenção dos parâmetros de resistência do solo. Foram estimadas as tensões admissíveis empregando-se métodos analíticos ou teóricos, empíricos e semiempíricos e dimensionadas as fundações considerando-se diferentes níveis de carregamento. Os resultados obtidos demonstraram que, para a situação estudada, os métodos empíricos conduzem a elementos de fundação significativamente superiores aos dimensionados através dos métodos analíticos para edificações a partir de dois pavimentos.

Palavras-chave: Fundações Superficiais, Tensão Admissível, Dimensionamento.

INTRODUÇÃO Um projeto de fundações, para que seja considerado racional sob o ponto de vista de engenharia, deve atender de maneira satisfatória critérios de segurança, econômicos e ambientais.

Isso envolve a escolha adequada do tipo de fundações a ser adotado e o

dimensionamento de seus elementos para que não ocorram a ruptura (verificação dos ELUs – Estados Limites Últimos) ou deformações excessivas (verificação dos ELS –Estados Limites de Serviço). A verificação dos ELUs abrange o atendimento quanto a não ocorrência, respeitados fatores de segurança recomendados pelas normalizações vigentes, da ruptura do solo e também do elemento estrutural que integra as fundações.

No caso das fundações superficiais, admite-se que as cargas são transmitidas ao terreno pelas tensões distribuídas sob sua base. Assim, a verificação dos ELUs com relação ao solo, quando o carregamento é fornecido em termos característicos (sem majoração), é função da tensão admissível do solo, a qual corresponde à razão da tensão de ruptura do solo por um FS (Fator de Segurança) global. Esse FS contempla ao mesmo tempo a majoração do carregamento e a minoração da resistência do solo.

Na literatura técnica são apresentados diversos métodos voltados a

estimar a tensão admissível do solo.

Além do ensaio de placa, podem ser citados os métodos analíticos ou teóricos, nos quais a resistência do solo é calculada com base nos parâmetros de Mohr-Coulumb (intercepto de coesão e ângulo de atrito interno).

Quando são empregados esses mesmos modelos, porém com os parâmetros obtidos por correlação com os ensaios de campo, por exemplo, a partir dos ensaios SPT (Standard Penetration Test), tem-se os métodos semiempíricos. Por fim, quando a tensão admissível do solo é obtida a partir de correlações diretas com resultados de ensaios de campo, como o SPT, tem-se os métodos empíricos.

Os ensaios de placa, embora sejam os que produzam resultados mais confiáveis, são pouco empregados em razão do custo e do tempo elevados que demandam. Na sequência por ordem de confiabilidade, têm-se os métodos analíticos ou teóricos, porém demandam coleta de amostras indeformadas e realização de ensaios de laboratório para a determinação dos parâmetros de resistência de MohrCoulumb. Assim, os métodos empíricos e semiempíricos, em especial os que correlacionam tensão admissível com os resultados do ensaio SPT, tem sido largamente empregados no Brasil em razão do baixo custo, praticidade e rapidez da realização do ensaio SPT. Contudo, cabe salientar que muitas das correlações existentes foram estabelecidas a partir de um número pequeno de observações, em alguns casos para poucas variedades de tipos de solo, podendo ser um tanto temerosa sua extrapolação para os

diferentes lugares do planeta. A partir dessa premissa, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a aplicabilidade das referidas correlações para a determinação da tensão admissível de fundações superficiais para atender os Estados Limites Últimos para um solo sedimentar do município de Santa Cruz do Sul (RS). Os estudos tiveram como escopo a análise dos métodos empíricos para determinação da tensão admissível do solo para fundações superficiais baseados nos resultados do ensaio SPT, em comparação com métodos semiempíricos e analíticos ou teóricos baseados nos parâmetros de resistência do solo de Mohr-Coulumb (intercepto de coesão e ângulo de atrito interno), sendo esses obtidos por correlação com os resultados do ensaio SPT e experimentalmente em laboratório, respectivamente.

1 DESCRIÇÃO DO LOCAL DE ESTUDO 1.1 Caracterizações física, geomorfológica, geológica e pedológica O local de estudo está situado no município de Santa Cruz do Sul, região central do Estado do Rio Grande do Sul, no sul do Brasil. O clima do Rio Grande do Sul, de acordo com o IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística) é classificado como Temperado, Mesotérmico Brando, super úmido, com temperatura anual média entre 10°C e 15°C. A média pluviométrica anual do local é de 1.700 a 1.800 mm/ano.

O terreno objeto de avaliação possui localização geográfica na Latitude -29°39’09”, Longitude -52°27’51” e altitude de 42 metros. De acordo com o mapa geomorfológico disponível no site da Secretaria de Orçamento e Gestão do Estado do Rio Grande do Sul, o local recai na unidade geomorfológica denominada depressão central. Essa unidade é formada por rochas sedimentares e é caracterizada por terrenos de baixa altitude.

Através de consulta ao mapa geológico do Estado do Rio Grande do Sul, verificou-se que o local de estudo está inserido numa região de depósitos relacionados a barreiras-holocênicas, pertencente ao éon Fanerozoico, era Cenozoica, período Neógeno, época Holocena, período também conhecido como quaternário, constituídos por Depósitos Aluviais, o qual é composto por areia grossa a fina, cascalho e sedimento síltico-arenoso, em calhas de rio e planícies de inundação.

1.2 Descrição do perfil geológicogeotécnico Para fins de investigação geotécnica do terreno, destinada à elaboração do projeto de uma edificação, foi executada uma campanha de sondagem do tipo SPT (Standard Penetration Test), a qual foi realizada seguindo as recomendações da norma técnica ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) NBR 6.484:2001.

A partir do relatório de sondagem foi elaborado um perfil geotécnico do terreno, o qual é representado na Figura 1.

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53

Artigo

Figura 1 – Perfil geológico-geotécnico do terreno

A caracterização táctil-visual do solo estudado apresentada no boletim de sondagem apontou que a camada superficial, a qual apresentou uma espessura de 4,80 m a 5,90 m e se constitui o foco do estudo, tratava-se de uma argila arenosa, cor marrom, com presença de pedregulhos, cor cinza, de consistência mole a média, porém os ensaios de caracterização realizados em laboratório apontaram que o solo em estudo, coletado a 1,50 m de profundidade, trata-se na realidade de uma areia siltosa. Logo abaixo, tem-se uma camada que, segundo caracterização táctil-visual fornecido no boletim de sondagem SPT, se constitui de argila arenosa de cor marrom de consistência média a rija, com presença de pedregulhos, cor cinza, a qual se estende até o final do furo de sondagem, que variou entre 9,88 e 10,62 metros de profundidade. O nível de água freático variou entre 4,42 a 4,65 metros abaixo da superfície.

Conforme apresentado anteriormente no enquadramento geológico do local estudado, previa-se a presença de areia grossa a fina, cascalho 54

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e sedimento síltico-arenoso, sendo observada boa coerência.

2 CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA DO SOLO EM ESTUDO 2.1 Coleta de amostras Para possibilitar a execução dos ensaios necessários para o desenvolvimento da pesquisa, foram coletadas amostras deformadas e

Figura 2 – Curva granulométrica

indeformadas do solo estudado. Para tal, foi realizada a abertura de uma trincheira com 1,5 m de profundidade, junto ao furo de sondagem SPT 2, no fundo da qual foram realizadas as referidas coletas.

Buscou-se realizar a coleta de amostras indeformadas próximo ao furo de sondagem SPT 2 realizado previamente, a fim de garantir um comparativo geotécnico o mais aproximado possível entre o resultado de resistência de suporte de carga obtido a partir do parâmetro NSPT e o obtido analiticamente pelo ensaio de cisalhamento direto.

A coleta das amostras indeformadas foi realizada com o auxilio de anéis amostradores circulares com bico biselado. As amostras foram obtidas posicionando-se, inicialmente, o anel sobre uma porção de solo indeformado.

Sequencialmente, com o auxílio de uma faca, criou-se uma espécie de saliência sob o anel, ou seja, foi-se removendo o

2.2 Ensaios de Laboratório As amostras coletadas foram submetidas a ensaios de caracterização (análise granulométrica, limites de Atterberg e peso específico real dos grãos) e de cisalhamento direto.

O material apresentou uma granulometria constituída de 65% de areia (38% areia fina e 27% de areia média) 25% de silte e 10% de argila, conforme

se pode abstrair da curva granulomé120 trica (Figura 2), sendo classificado granulometricamente como areia siltosa.

100LL (Limite de Liquidez) de Apresentou 38% e Limite de Plasticidade de 23%, resultando80num Índice de Plasticidade de 15% e massa específica real dos grãos de 25,4 kN/m³. Esses valores são 60 compatíveis com a natureza granulométrica e geológica do solo. O material Tensão Cisalhante (kPa)

solo nas adjacências do anel, de forma a causar o menor abalo possível à amostra. Posteriormente aplicou-se um leve esforço vertical sobre o anel, de forma que o solo da saliência criada ingressasse no mesmo, talhando-se os excessos no entorno com cautela, de forma a causar o mínimo de perturbações à amostra.

Após a coleta, as amostras indeformadas foram acondicionadas em pequenos sacos plásticos e posteriormente dispostas em caixa de EPS (Poliestireno Expandido), a fim de que pudessem ser garantidas as características originais, principalmente quanto às mínimas perturbações e à umidade.

A coleta de amostra deformada foi realizada com o auxílio de pá de corte, acondicionada em sacos plásticos.

No total, foram coletadas dez amostras indeformadas e 10 kg de amostra deformada.

τ= 5+σ'tg31º R² = 0,9972

40 20 0

0

20

40 60 80 Tensão Normal (kPa)

100

120

Figura 3 – Envoltória de resistência obtida no ensaio de cisalhamento direto

classifica-se como SC no SUCS (Sistema Único de Classificação dos Solos) e como A-6 no Sistema da AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials).

Os ensaios de cisalhamento direto foram realizados com corpos de prova inundados, mirando-se atingir a saturação do solo e então serem obtidos os parâmetros de resistência efetivos c’ e ø’ do material, os quais foram aplicados na determinação da capacidade de suporte do solo estudado. Para a inundação dos corpos de prova, a caixa

de cisalhamento foi completada com água, permanecendo desta forma por pelo menos 20 horas. As tensões normais aplicadas foram de 25, 50 e 100 kPa, buscando-se com isso cobrir níveis de tensão correspondentes desde uma edificação térrea até uma de quatro pavimentos. O ensaio foi realizado de forma lenta, com velocidade de 0,025 mm/min. No gráfico da Figura 3 e na Tabela 1 são apresentados os resultados obtidos nos ensaios.

No item a seguir será apresentado o dimensionamento dos elementos

Tabela 1 – Resultados dos ensaios de cisalhamento direto Características dos corpos de prova Designação

Peso específico natural (kN/m³)

Teor de Umidade (%)

CP 1 CP 2 CP 3

18,1 17,7 17,6

30,7 29,4 31,0

Parâmetros de resistência

Índice de vazios

Grau de saturação (%)

Coesão c’ (kPa)

Ângulo de atrito ø (º)

0,78 0,85 0,88

99,6 92,5 84,8

5

31

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Artigo

Tabela 2 – Tipo de fundação e máxima carga característica atuante Edificação

Tipo de fundação

Máxima carga característica

Térrea

Sapata corrida

49 kN/m

2 pavimentos

Sapata isolada

479 kN

4 pavimentos

Sapata isolada

1.430 kN

de fundação a partir das tensões admissíveis obtidas através dos métodos empíricos, semiempíricos e analíticos. Desta forma, no dimensionamento por métodos analíticos, onde foram empregados os parâmetros de resistência obtidos no ensaio de cisalhamento direto, fez-se a consideração de que o solo é homogêneo quanto aos resultados obtidos para coesão e ângulo de atrito interno.

Essa consideração se faz necessária uma vez que todas as amostras foram coletadas a 1,5 metros de profundidade. O ideal seria experimentar o solo em diferentes profundidades, abrangendo o bulbo de tensão de todos os elementos a serem dimensionados, porém pela elevada carga de trabalho envolvida no ensaio e pela homogeneidade apresentada pelo solo, tanto pela caracterização quanto pela resistência à penetração NSPT, julgou-se ser prudente tal simplificação.

3 OBTENÇÃO DE TENSÕES ADMISSÍVEIS A PARTIR DOS DIVERSOS MÉTODOS 3.1 Determinação de faixas de carregamento 56

Fundações e Obras Geotécnicas

simulando variação no porte da edificação A determinação das tensões admissíveis dos solos é dependente das dimensões e forma das fundações, as quais dependem das tensões admissíveis e do carregamento. Portanto, as dimensões finais são obtidas através de iteração. Para tal, a Tabela 2 apresenta o carregamento característico (sem majoração) de uma edificação térrea, uma de dois pavimentos e outra de quatro pavimentos, as quais serviram de modelos para a determinação das tensões admissíveis obtidas através dos diversos métodos.

A partir dos carregamentos apresentados na Tabela 2 foi possível realizar o pré-dimensionamento dos elementos de fundações, sendo este necessário para possibilitar o posterior dimensionamento final, pois se trata de um processo iterativo, como anteriormente citado.

3.2 Obtenção das tensões admissíveis e dimensionamento das fundações 3.2.1 Métodos empregados Conforme mencionado anteriormente, foram empregados métodos analíticos ou teóricos, semiempíricos e empíricos.

Dentre os métodos analíticos ou teóricos foram empregados os modelos clássicos de Terzaghi e Peck (1948) e Hansen (1970), os quais demandam como parâmetros ge-

Tabela 3 – Valores de ø’ obtidos a partir de diversas proposições Proposição

ø’ (º)

de Mello / Gibbs & Hotlz

40

de Mello / Skempton

36

Bolton / Gibbs & Hotlz

45

Bolton / Skempton

42

Peck, Hanson & Thornburn

30

Mitchell e outros

36

Edificação térrea e de 2 pavimentos

30

Edificação de 4 pavimentos

32

Décourt Kenney

33

Mayne

30

otécnicos a coesão e o ângulo de atrito do solo (c’ e ø’), seu peso específico e a tensão efetiva do solo na profundidade de apoio da fundação (VELLOSO E LOPES, 2010). Esses modelos retornam o valor da tensão de ruptura do solo, sendo que para a obtenção da tensão admissível, a NBR 6.122:2010 estabelece um fator de segurança global igual a 3.

Os métodos semiempíricos são aqueles em que os parâmetros de resistência (c’ e ø’) são obtidos através de correlações empíricas existentes na literatura, as quais empregam os resultados do ensaio SPT, bem como os índices de consistência do solo, sendo na sequência os valores utilizados nas formulações teóricas (no

presente estudo os modelos citados acima), determinando-se a tensão admissível do solo (HACHICH et al., 1998). A Tabela 3 apresenta o resumo da obtenção de ø’ a partir de diversas proposições existentes na lite-

ratura (VELLOSO E LOPES, 2010; HACHICH et al., 1998; ALONSO, 1991; ALONSO, 2010; CINTRA et al., 2003). Em função da natureza geológica-geotécnica do solo estudado se tratar de um solo granular, a lite-

ratura não atribui valor à coesão, não apresentando correlações a partir do valor de NSPT, o que se tem somente para solos argilosos. Desta forma, para obtenção da tensão admissível e previsão de recalques através dos modelos semiempíricos, adotou-se coesão igual a zero.

A obtenção de ø’ diretamente através de formulações empíricas deve ser realizada com cautela, uma vez que, pelos valores apresentados, pode-se observar que parte considerável dos resultados obtidos conduzem a tensões admissíveis superestimadas, que vão contra a segurança. Desta forma, os resultados de ø’ obtidos através das formulações de Mello / Gibbs & Hotlz, Mello / Skempton, Bolton /

Tabela 4 – Tensões admissíveis e dimensões das fundações para atender os ELU Edificação térrea

Analíticos

Semiempíricos

Empíricos

Método

Edificação de 2 pavimentos

Edificação de 4 pavimentos

Dimensões (m)

Área (m²)

σadm (kPa)

Dimensões (m)

Área (m²)

σadm (kPa)

Dimensões (m)

Área (m²)

σadm (kPa)

Método direto

0,60x1,00

0,60

140,0

1,85x1,85

3,42

150,0

3,05x3,25

9,91

153,3

Teixeira

0,60x1,00

0,60

136,8

1,70x1,70

2,89

176,0

2,60x2,80

7,28

206,4

Mello

0,60x1,00

0,60

164,6

1,70x1,70

2,89

173,9

2,85x3,05

8,69

176,9

Peck, Hanson & Thornburn

0,60x1,00

0,60

181,2

1,30x1,30

1,69

312,9

1,90x2,10

3,99

385,9

Mayne

0,60x1,00

0,60

181,2

1,30x1,30

1,69

312,9

1,90x2,10

3,99

385,9

Dècourt

0,60x1,00

0,60

181,2

1,30x1,30

1,69

312,9

1,65x1,85

3,05

496,0

Kenney

0,60x1,00

0,60

259,9

1,10x1,10

1,21

442,8

1,60x1,80

2,88

565,2

Terzaghi & Peck

0,60x1,00

0,60

222,8

1,35x1,35

1,82

300,5

1,95x2,15

4,19

378,2

Hansen

0,60x1,00

0,60

275,0

1,10x1,10

1,21

451,1

1,60x1,80

2,88

543,6

Fundações e Obras Geotécnicas

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Artigo

Gibbs & Hotlz, Bolton / Skempton, Peck, Hanson & Thornburn e Mitchell e outros foram desconsiderados na análise da capacidade de carga do solo estudado, justamente por conduzir a elementos de fundações com dimensões abaixo das mínimas exigidas pela NBR 6.122:2010.

Por fim, foram empregados os métodos empíricos, os quais determinam a tensão admissível diretamente a partir do valor de NSPT médio no bulbo de tensões, adotando-se as dimensões do prédimensionamento. O método direto mais empregado na prática é o que correlaciona a tensão admissível do solo com a resistência à penetração das sondagens, conforme a Fórmula 1, válida para qualquer tipo de solo natural no intervalo 5 ≤ N ≤ 20 (HACHICH et al., 1998). Foram empregadas ainda as correlações para solos arenosos conforme a Fórmula 2 desenvolvida por Teixeira (1996) e a Equação 3 desenvolvida por Mello (1975), válida para qualquer tipo de solo com NSPT entre 4 e 16 (CINTRA et al., 2003). onde: σadm: tensão admissível; NSPT: valor médio do SPT dentro do bulbo de tensão; B: menor dimensão da fundação.

Considerando-se a aplicação dos modelos analíticos, semiempíricos e empíricos referidos acima e os carregamentos característicos apresentados na Tabela 2, as tensões admissíveis e as decorrentes dimensões das fundações são apresentadas na Tabela 4.

Para a edificação de um pavimento, independentemente do método 58

Fundações e Obras Geotécnicas

utilizado, a largura calculada para o elemento de fundação ficou abaixo do valor mínimo de 0,60 m estabelecido pela NBR 6.122:2010.

A variação dos valores obtidos pelos métodos empíricos demonstra que o método direto, mais comumente empregado e difundido na comunidade técnica, é o que emprega as maiores margens de segurança, justamente por possuir um alto grau de incertezas, ou seja, leva em consideração somente o valor de NSPT, o que se assemelha à formulação proposta por Mello. Já a proposição de Teixeira, emprega, além do valor NSPT, o valor da menor dimensão da fundação B, o que aumenta o número de variáveis envolvidas e a confiabilidade do próprio método.

Comparando-se as tensões admissíveis obtidas pelos métodos analíticos e semiempíricos observa-se que os valores são relativamente próximos, ponderando-se que foram desprezados os valores de ø’ para aplicação nos métodos semiempíricos oriundos de correlações que os superestimavam.

Dentre esses métodos, o modelo de Terzaghi e Peck (1948) foi o que se mostrou ligeiramente mais consevador.

Entretanto, ao se comparar os valores obtidos entre os métodos analíticos e os empíricos, observa-se uma diferença significativa nos resultados obtidos, sendo que para edificações de dois e quatro pavimentos, os métodos empíricos se mostraram extremamente conservadores.

conclusões Analisando-se os resultados apre-

sentados pelos métodos empíricos, semiempíricos e analíticos para determinação da tensão admissível do solo estudado, pode-se afirmar que a correlação da medida NSPT, a qual é uma medida dinâmica enquanto que a tensão admissível trata-se de uma grandeza estática, bem como o nível de incertezas envolvido no ensaio SPT, faz com que as formulações empíricas adotem margens de segurança extremamente altas.

Quando empregados os valores do ângulo de atrito ø’ obtidos empiricamente através de correlações a partir de NSPT, ou seja, os métodos semiempíricos, a tensão admissível assumiu valores próximos aos determinados através do ensaio de cisalhamento direto. No entanto, algumas correlações conduziram a valores de ø’ bastante elevados, sendo que seu emprego resulta em valores que vão contra a segurança. Dessa forma, constata-se certo desconforto no uso desses métodos para o dimensionamento.

Numa análise numérica somente entre o método direto comumente empregado no meio técnico e o analítico proposto por Hansen, considerando a obtenção dos parâmetros de resistência através do ensaio de cisalhamento direto, obteve-se um aumento na ordem de três vezes na tensão admissível do solo estudado.

Teoricamente tem-se que o modelo de Hansen é o mais preciso dentre os métodos teóricos. Aliando ao emprego do método a entrada de parâmetros de resistência obtidos experimentalmente e não por correlação, as incertezas são reduzidas

quando se compara com as outras situações e, portanto, a margem de segurança a ser empregada pode ser menor, o que acaba conduzindo a dimensões menores.

O ensaio SPT é uma ferramenta extremamente importante para a comunidade técnica, uma vez que garante aos projetistas a segurança necessária para o adequado dimensionamento das fundações de uma estrutura. Seu baixo custo, praticidade de execução e dados apresentados garantem a eficiência do projeto, mas por se tratar de um ensaio onde existe um alto grau de incertezas (na execução quanto as variáveis que podem sofrer interferência e no uso dos resultados através da interpretação do projetista e formulações que este

irá utilizar para obter a capacidade de carga, por exemplo), as formulações empíricas existentes acabam por minorar significativamente a tensão admissível do solo objeto de análise, objetivando não transmitir à fundação a insegurança do ensaio. Essa redução da capacidade de carga do solo repercute diretamente nas dimensões dos elementos de fundação e, consequentemente, nos custos envolvidos. Segundo a pesquisa realizada, a redução da área das sapatas isoladas para os modelos de edificação apresentados foi da ordem de 60% a 70%, o que representa menos da metade do consumo dos insumos necessários para a construção dos elementos de fundação. Dessa forma, conclui-se

que o ensaio SPT deve ser utilizado em edificações de baixo porte, sendo que em médio e grande porte deve somente servir como auxiliar no pré-dimensionamento, investindo-se na realização de ensaios de maior precisão, tais como cisalhamento direto, triaxiais ou provas de carga, os quais poderão conduzir a elementos de fundação de menores dimensões, reduzindo os custos de execução envolvidos.

Salienta-se que toda a análise anteriormente apresentada é realizada a partir dos dados obtidos nos ensaios com o solo estudado, sendo que para outras classificações geológicas geotécnicas tais resultados podem apresentar grande variação, conduzindo a outras conclusões.

referências BRASIL. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística – IBGE. Mapa de Clima do Brasil, 2002. Disponível em: <ftp://geoftp.ibge.gov.br/informacoes_ambientais/climatologia/mapas/brasil/clima.pdf>. Acesso em 20 mai. 2017.

RIO GRANDE DO SUL. SEPLAG – Secretaria de Orçamento e Gestão RS. Governo do Estado do Rio Grande do Sul. Mapa Geomorfológico, 2004. Disponível em <http://www.atlassocioeconomico.rs.gov.br/ hipsometria-e-unidades-geomorfologicas>. Acesso em 20 mai. 2017.

BRASIL. Serviço Geológico do Brasil – CPRM. Ministério de Minas e Energia. Mapa Geológico do Estado do Rio Grande do Sul, 2006. Disponível em: <http://www.cprm.gov.br/publique/media/geologia_basica/ cartografia_regional/mapa_rio_grande_sul.pdf>. Acesso em 20 mai. 2017.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6.484: Solo – Sondagens de simples reconhecimentos com SPT – Método de ensaio. Rio de Janeiro: ABNT, 2001.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6.122: Projeto e execução de fundações. Rio de Janeiro: ABNT, 2010.

HACHICH, Waldemar et al. (1998). Fundações: teoria e prática. 2ª edição. São Paulo: PINI, 1998l.

VELLOSO, Dirceu A.; LOPES, Francisco R.. Fundações: Critérios de Projeto, Investigação do Subsolo, Fundações Superficiais, Fundações Profundas. São Paulo: Oficina de Textos, 2010.

ALONSO, Urbano Rodriguez. Exercícios de fundações. 2ª. Edição. São Paulo: Blücher, 2010.

ALONSO, Urbano Rodriguez. Previsão e controle das fundações. São Paulo: Blücher, 2010.

CINTRA, José Carlos A. et al.. Tensão Admissível em Fundações Diretas. 1ª edição. São Carlos: Rima, 2003.

Fundações e Obras Geotécnicas

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História

Obra: Cobertura do edifício do Hospital São Lucas em fase de construção Local: Curitiba / Paraná Data: Entre 1941 e 1950 Crédito: Acervo da Biblioteca da FAUUSP (Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo)

Obra: Edifício do Hospital São Lucas em fase de construção Local: Curitiba / Paraná Data: Entre 1941 e 1950 Crédito: Acervo da Biblioteca da FAUUSP (Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo)

Estas imagens foram retiradas do banco de imagens Arquigrafia da USP (Universidade de São Paulo)

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Fotos: Divulgação CIBER

O que há de novo

Recicladora Wirtgen executando serviço em uma estrada

Recicladora Wirtgen melhora o solo e processa camadas asfálticas deterioradas Além de desempenhar a mistura e homogeneização, o equipamento gera rapidez e produtividade na execução

A

por Dellana Wolney

A CIBER Equipamentos Rodoviários, empresa integrante do grupo alemão Wirtgen Group, completará no ano de 2018, 60 anos.

Ao longo da sua história, sempre houve a busca pelo desenvolvimento de novas tecnologias para usinas de asfalto e vibroacabadoras. Em 2012, a empresa rompeu uma nova barreira em termos de tecnologias e inovações, apre-

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Fundações e Obras Geotécnicas

sentando uma usina de asfalto móvel com a série de usinas iNOVA. Esta nova série é considerada um marco no que tange o segmento das usinas de asfalto móvel. O diferencial é a alta produtividade aliada com a mobilidade, que permite aos clientes, empreiteiras e construtoras no Brasil, equipamentos equivalentes a tecnologias hoje

disponíveis em qualquer continente, visto que as usinas CIBER, por exemplo, são exportadas para quatro continentes atualmente. A empresa soma em quase 60 anos de atuação cerca de 1.800 usinas comercializadas.

Um dos diferenciais apresentados pela CIBER é a Recicladora Wirtgen, caracterizada por reaproveitar materiais já existentes numa estrada ou rodovia e realizar o trabalho de recuperação estrutural do local. A recicladora desbasta, corta, mistura e faz a homogeneização do material, podendo ser utilizada para estabilizar solos ou para processar camadas asfálticas deterioradas. Trata-se de um equipamento com capacidade de trabalho de até 50 cm de profundidade.

No cenário brasileiro, ainda não é comum o uso de recicladoras na homogeneização do solo, todavia, a técnica gera ganhos na terraplanagem,

principalmente na etapa de execução de melhorias no subsolo e nas camadas estruturais de base de uma rodovia. As recicladoras além de desempenharem a mistura e homogeneização, reduzem a necessidade de mais equipamentos na obra e diminuem o transporte de materiais, o que gera rapidez na execução e produtividade.

Alternativa vantajosa O especialista de produto e aplicação da CIBER Equipamentos Rodoviários, Juliano Gewehr conta que as recicladoras foram desenvolvidas na década de 1990 na Alemanha e que antes o reaproveitamento de uma camada asfáltica danificada ocorria somente após o aquecimento e amolecimento do asfalto, exigindo equipamentos caros e de lenta execução.

“Com a pesquisa e o desenvolvimento de ferramentas de corte, que até então eram utilizadas apenas na mineração, o corte passou a ser executado sem a necessidade de aquecimento do pavimento e os equipamentos foram se aperfeiçoando até os modelos atuais”, afirma.

Ele diz que a Recicladora Wirtgen é um equipamento versátil, pois quando há um solo com baixa capacidade de suporte ou com alto teor de água, pode-se adicionar cal sobre o solo e a recicladora misturará e tornará o material homogêneo. Já em uma rodovia danificada o equipamento corta tanto a camada asfáltica quanto as camadas granulares abaixo. É possível reforçar estes materiais com uma pequena quantidade de cimento. Em uma única aplicação, ela reaproveita Fundações e Obras Geotécnicas

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O que há de novo

100% do material existente, por mais danificado que esteja.

As Recicladoras Wirtgen possuem nove velocidades de giro do cilindro de corte. De acordo com o gerente de marketing da CIBER Equipamentos Rodoviários, Jandrei Goldschmidt o equipamento e a sua produção podem ser adaptados aos materiais com diferentes níveis de rigidez. A independência do compartimento de corte e mistura em relação à locomoção, garante um corte preciso mesmo em condições de terreno desnivelado.

“Em termos práticos, uma das grandes vantagens dos modelos Wirtgen é o controle na adição de água que corrige a umidade do solo para uma compactação eficiente e o

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Fundações e Obras Geotécnicas

fechamento parcial em caso de sobrepassadas do equipamento, porém a limitação é que não é recomendado passar a recicladora sobre camadas que tenham pedras muito grandes, superiores a sete centímetros. Não é possível também reciclar rodovias construídas em concreto da mesma forma que é feito com rodovias em asfalto, pois isto requer outras soluções”, detalha Goldschmidt.

Desta forma, as Recicladoras Wirtgen podem ser empregadas em obras de estabilização de solos em uma implantação de rodovia, barragens e onde houver grandes áreas a serem

estabilizadas e/ou recuperadas. Elas também possuem um bom desempenho em trabalhos de recuperação estrutural de rodovias envelhecidas e danificadas.

Gewehr conta que nos últimos dez anos a reciclagem se difundiu bastante, mas ainda está muito longe do patamar necessário, visto que a maioria das rodovias brasileiras foi projetada nas décadas de 1960 e 1970, para um tráfego muito menor do que existe hoje. “Para aumentar a capacidade de suporte destas rodovias para os padrões atuais, a reciclagem é a melhor alternativa em termos de tempo

e custo. Além de ser ambientalmente correta”, opina.

Uma das utilizações mais relevantes da Recicladora Wirtgen está sendo na obra da BR-070 realizada pela empresa paranaense Neovia, localizada no Estado do Mato Grosso. O projeto possui uma meta de executar 1,5 km de asfalto por dia. A escolha pelo equipamento, neste caso foi devido ao aumento do peso dos caminhões nas últimas décadas, que faz com que as camadas não suportem tamanha carga, entretanto, a reciclagem com adição de cimento permite um aumento desta capacidade de suporte.

Fundações e Obras Geotécnicas

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Em foco

Obras de manutenção e reforço de pontes e viadutos

P

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Fundações e Obras Geotécnicas

Não há qualquer elemento ou material criado pelo homem que seja eterno. Não há qualquer concreto, por mais especial que seja, com características intrínsecas que lhes confiram elevada resistência mecânica, que tenha tanta longevidade quanto uma rocha sã formada pela natureza. Conseguiria o homem criar uma estrutura em concreto semelhante ao Pão de Açúcar, cartão-postal da cidade maravilhosa, Rio de Janeiro (RJ), que tivesse vida tão longa? A resposta é clarividente: não.

No entanto, se bem projetada, esmeradamente construída, com rigoroso e eficaz controle da qualidade, com uma fiscalização atuante e participativa, uma ponte ou viaduto pode durar muitos e muitos anos, fundamentalmente, também, se houver um cuidadoso e continuado plano de manutenção. Vejamos o caso da ponte Rio-Niterói, na cidade do Rio de Janeiro.

Fotos: Arquivo pessoal

“Porque somos mortais, curtamente mortais, inevitavelmente mortais, tendemos a acreditar que tudo o que dura mais do que nós é eterno.

Nossa crença, em realidade, é simplesmente desejo, ou talvez mentira que nós pregamos por querermos acreditar que tudo aquilo que fazemos, que construímos, ou de que participamos da criação, brilhará para sempre no infinito.” (SOUZA e RIPPER, 1998) Depois da água, não há material mais consumido pelo homem, em tamanha quantidade, do que o concreto, por três razões bem cristalinas: a excelente resistência à ação deteriorante da própria água, a grande variedade de formas e tamanhos que pode com ele ser realizada e o custo relativamente baixo, comparado com outros materiais de construção como o aço, por exemplo. Complementarmente, o concreto tem excelente desempenho à ação do fogo e aos carregamentos cíclicos, contrariamente ao aço.

Este preâmbulo pode parecer uma apologia ao material de construção mais usado no mundo, o concreto, em detrimento de outro igualmente importante, o aço. Em verdade, não é este o intuito, mas tão somente tratar do produto resultante do cimento, areia, brita e água, eventualmente aditivo, com a importância que ele merece e se destaca no cenário construtivo brasileiro, tendo em conta que as nossas obras de arte especiais são, em quase sua totalidade, edificadas com esse especial apetrecho. Decorrente desta assertiva, nada mais justo do que destacar, em primeiro plano, os seus atributos.

Ponte Rio-Niterói é a maior obra de arte especial do hemisfério Sul e a 13ª do mundo, com cerca de 14 km de extensão e 23 km incluindo os acessos

Trata-se de um exemplo de manutenção no cenário brasileiro e mundial, cujo prognóstico de vida útil se encaixa em 100, 150, 200 anos, levando em conta os predicados aqui mencionados. Ela é considerada uma situação ímpar no Brasil, porquanto a nossa cultura em manter é muito pouca ou quase nenhuma, o que fomenta a baixa longevidade das obras, notadamente aquelas situadas em ambiência agressiva, mais precisamente em região de zona marinha.

Muito antes de a obra de arte especial entrar em serventia, ainda em fase de concepção conceitual, um bom projeto já leva em conta os aspectos da durabilidade que, fundamentalmente, são determinantes na vida longeva da obra, na medida em que é nessa ocasião onde são considerados os principais fatores que se contrapõem as ações agressivas ao concreto.

Curioso é notar que o conceito de durabilidade, que é a resposta dada pelas estruturas aos agentes que as atacam, não era considerado há pouco mais de meio século no cálculo estrutural, fato inconcebível nos dias atuais. É oportuno lembrar que somente com a construção da ponte Rio-Niterói, a partir do ano de 1969, o Brasil veio a fazer uso do primeiro cimento resistente aos sulfatos, com baixo teor de aluminato tricálcico, em suas fundações no trecho sobre a Baía de Guanabara.

O desgaste por ação cotidiana da natureza, ou pelo uso diuturno, de uma ponte ou viaduto, é perfeitamente normal. O que é fora de qualquer propósito é, sabendo-se disso, não se ter um programa de manutenção

contínuo que preserve o patrimônio público, com ações neutralizantes dessa agressividade.

situada no canal de navegação da superestrutura da ponte sobre o rio Mojú, localizada no quilômetro 48 da rodovia Alça Viária, a cerca de 120 km de Belém (PR), ligando a capital e o nordeste do Estado à Região do Baixo Amazonas e ao sul do Pará.

Conceito

Estado de falência de pendurais de ponte em arco, por falta de manutenção

Causas e efeitos Fatores congênitos podem fazer declinar a qualidade das pontes e viadutos abreviando as suas vidas úteis e acarretando prejuízos de elevada monta. Portanto, causas intrínsecas na elaboração do projeto são os primogênitos dos defeitos que ocorrem nas obras, respondendo por expressiva parcela até de outras lesões que se originam delas.

A afirmação anterior assume proporções ilimitadas quando se trata de proteção de pontes, por exemplo, contra choques de embarcações. Ao não ser consideradas em projeto, ou apenas levadas em conta em períodos posteriores à abertura ao tráfego, as estruturas guarnecedoras das pontes em canais navegáveis pode levar a obra, parcial ou totalmente, à ruína, dependendo da concepção estrutural e, o que é mais crítico, com perdas de vidas humanas.

O caso recente que se tem notícia foi o colapso de um pilar e dois vãos pela lacuna da proteção por dolfins e defensas em elastômero da coluna

“As estruturas, como os homens, são concebidas, nascem, vivem cumprindo a missão para a qual foram projetadas; algumas morrem na velhice, outras são assassinadas pelo progresso e outras adoecem. Quando tratadas em tempo, elas são recuperadas. Quando não tratadas convenientemente, elas vêm a perecer” (PETRUCCI, 1971).

Inspirada nessa citação sabe-se que na medicina considera-se epidemia quando uma doença atinge a proporção de 300 casos para uma população de 100.000 habitantes.

Na engenharia, tomando-se como referência essa estimativa, é possível anunciar, sem qualquer possibilidade de erro, duas situações distintas que se enquadram de forma magistral na indicação, a saber, cobrimento inadequado de armaduras e ineficácia de juntas de dilatação.

Dessas duas descontinuidades decorre um elenco de lesões, inicialmente no plano da durabilidade, posteriormente, caso não reparadas em tempo hábil, no campo estrutural, o que é grave, quando não, crítico. A falta de cobrimento adequado para proteger as armaduras incorre em suas exposições e a consequente corrosão, dando lugar a perda de seção do aço, com possibilidades de reparações com barras adicionais, face à redução das bitolas originais.

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Em foco

viação do concreto é apenas questão de tempo, culminando na exposição de armaduras.

conta desse mecanismo e insistem na instalação de juntas que historicamente são problemáticas.

Cuidados

Laje e viga de obra de arte especial com armaduras expostas e corroídas, motivadas por cobrimento de concreto inadequado

À primeira vista, parece tão simplório o problema que pode levar a se pensar em exagero das afirmações, porém a situação se reverte da maior importância, posto que as armaduras são as responsáveis pelo combate às solicitações de tração e esforço, em que o concreto é muito mal atuante.

As vistorias em obras de arte tem mostrado que essa doença é crônica no concreto. Dificilmente, uma ponte ou viaduto, com pouco tempo em serventia, deixa de exibir armaduras sem proteção, com elevado índice de corrosão. O fator principal da exposição das armaduras é a diminuta espessura de cobrimento do concreto, que gera rapidamente o ingresso de contaminantes do ar.

Problemas As juntas de dilatação são elementos acessórios apostos nas fendas da superestrutura, para prevenir contra a passagem de águas pluviais, em primeira instância, e para dar continuidade no tabuleiro, além de melhoria na qualidade de rodagem. Ao não desempenharem suas funções de forma plena, as juntas se tornam ineficazes quanto à vedação, e a lixi68

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Ineficácia de funcionamento de junta de dilatação, deixando livre a passagem de água pluvial

Complementarmente, quando não convenientemente instaladas, as juntas de dilatação podem provocar impactos localizados quando da passagem de veículos, principalmente os pesados, fato de extremo prejuízo às estruturas, que não foram concebidas para esse tipo de solicitação.

A continuidade do processo gera, ainda, esborcinamento dos berços de aproximação em concreto, geralmente, com exposição de armaduras, constituindo-se em uma situação danosa de extremo perigo aos que fazem uso da obra com seus automotores.

No entanto, é no fomento à formação da reação álcali-agregado que está uma das maiores preocupações com a ineficácia das juntas de dilatação, posto que para tal ocorrência é fundamental a existência de umidade. Se o agregado for potencialmente reativo, a passagem de água pela junta é o estopim que desencadeará o efeito deletério provocado pela RAA (Reação Álcali-Agregado) no porvir.

Difícil acreditar que poucos se dão

Considerando o concreto em contato com água do mar, onde a presença de cloretos e sulfatos é normal, os cuidados com esse material devem ter início ainda na fase de projeto, com especificações de dosagens que incorporem aglomerante com baixo percentual de C3A, de maneira a evitar a formação da etringita, que se manifesta dolosamente no concreto na forma de expansão e fissuração.

A baixa relação água/aglomerante, possivelmente não superior a 0,40 l/ kg, também pode mitigar os efeitos deletérios dos sulfatos, mas tudo deve ser previamente controlado em laboratório com ensaios de absorção, porosidade e penetração de água, além de boa execução das fases de produção do concreto (mistura, transporte, lançamento, adensamento e cura). Com os atuais aditivos policarboxilatos, conseguir relações água/ aglomerante baixas não se converte em qualquer problema.

Enquanto o concreto possa vir a ser atacado pelos sulfatos, as armaduras podem ser presas fáceis à existência de cloretos, daí a imperiosa necessidade de um cobrimento muito superior àqueles especificados para estruturas sem contato com água do mar.

No caso da ponte Rio-Niterói, a espessura protetora de concreto às armaduras indicadas em projeto, nas fundações constituídas por tubulões, no trecho sobre a Baía de Guanabara, foi de 9 cm. Em uma recente

pesquisa ali realizada, a extração de testemunhos do concreto em serviço, indicou valores sempre oscilando entre o especificado e 11 cm. Belo exemplo de construção, com obediência segura às premissas de projeto.

Testemunho extraído de tubulão da ponte Rio-Niterói, exibindo espessura de 11 cm de cobrimento da armadura

Considerando o declínio da qualidade do concreto de uma ponte ou viaduto, motivado pela presença da carbonatação, é prudente e oportuno informar que essa situação não é observada a olho desarmado, mas apenas com ensaios específicos, mediante a participação de solução contendo fenolftaleína. Enquanto não atinge as armaduras, o sintoma é até benéfico, pois forma uma camada protetora contra a penetração de outros agentes deletérios da natureza, e aumenta as resistências químicas e mecânicas do concreto.

No entanto, ao atingir as armações, essas logo dão início a um processo de oxidação.

Inspeção e análise de patologias Com exceção da ponte Rio-Niterói, que teve suas vistorias e manutenções principiadas em fevereiro de 1979, portanto cinco anos após a

sua inauguração em 4 de março de 1974, nenhuma outra obra de arte especial em solo pátrio experimentou um programa de inspeção e recuperação continuado, exibindo a falta de atenção com o patrimônio rodoviário e corroborando com a afirmação de que o Brasil não tem cultura de manter as suas pontes e viadutos.

O primeiro manual de vistoria de pontes e viadutos que se tem notícia remonta ao ano de 1970, tendo sido elaborado pelo FHWA (Federal Highway Administration) do Department of Transportation, dos Estados Unidos. Em 1990, esse compêndio passou pela sua primeira revisão, e cinco anos mais tarde foi novamente atualizado. A última versão desse manual se deu em 2002, estando atualmente vigente.

Em 1987, quando o primogênito dos manuais de vistoria, intitulado Bridge Inspector’s Training Manual, ainda estava em vigor, os Estados Unidos contabilizava 577.000 obras de arte especiais, quantidade que atingiu 592.000 pontes em 2002. Em outubro de 2016, esse número foi ampliado para 614.288 pontes e viadutos, nos âmbitos municipal, estadual e federal, totalizando 371,2 milhões de metros quadrados de tabuleiro.

Tal informação foi dada pelo engenheiro do FHWA, Benjamin Beerman, durante o VIII Congresso Mundial de Juntas e Aparelhos de Apoio, realizado na cidade de Atlanta, nos Estados Unidos, em setembro de 2016. Nos dias atuais o manual de vistoria de pontes daquele país é cognominado “Bridge Inspector’s Reference Manual”.

Panorama brasileiro Os parágrafos anteriores mostram cenários que exibem a importância com que a questão da manutenção das pontes e viadutos é ali tratada, diferentemente do Brasil que sequer sabe o número de estruturas dessa natureza, quanto mais o estado físico em que elas se encontram. Sem o conhecimento desse quantitativo, como priorizar serviços de vistoria e manutenção? Como garantir a segurança dos usuários? Como preservar o patrimônio público rodoviário?

Como investir adequadamente? Como ajuizar das necessidades prementes?

Quando foram iniciadas as vistorias e manutenções da ponte Rio-Niterói não havia procedimento de inspeção da ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) que pudesse ser seguido, fato que obrigou a se fazer uso das especificações norte-americanas.

Somente em 1986 foi aprovado para uso o procedimento de inspeção de pontes e viadutos de concreto, com a identificação intitulada “Vistoria de Pontes e Viadutos de Concreto”, procedimento, seguido da informação alfanumérica NBR 9.452, hoje revisada e atualizada (NBR 9.452:2016).

A NBR 9.452:2016 em vigor estabelece quatro tipos de vistoria, a saber, cadastral, rotineira, especial e extraordinária, sendo a primeira responsável pelo conhecimento da obra tão logo ela seja aberta ao tráfego, a rotineira para manter o cadastro da obra atualizado, devendo ser realizada a cada ano, a seguinte efetuada a cada cinco anos, de forma mais pormenorizada, e levando em conta Fundações e Obras Geotécnicas

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averiguações submersas e, finalmente, a extraordinária quando o fato ímpar assim requerer.

Ainda de acordo com essa norma, as obras de arte são inspecionadas e os resultados são armazenados em relatório patológico contendo detalhes do que foi observado, complementado com uma pormenorizada documentação fotográfica. Adicionalmente, é elaborado um relatório terapêutico, em que constam todas as medidas a serem adotadas para eliminar corretamente as lesões e dotar as obras de plenitude segura de serventia, garantindo o perfeito desempenho em serviço.

Embora ainda não esteja normatizado, nem mesmo conste na última versão do manual de vistoria de pontes e viadutos dos Estados Unidos, o Brasil dá os primeiros passos na tentativa de introduzir inspeções mediante o uso de VANTs (Veículos Aéreos Não-Tripulados), mais comumente conhecidos como Drones.

Inspeção de ponte com o auxílio de drone

As primeiras experiências têm mostrado que muita coisa deve ser melhorada, e que, no momento, somente fazendo uso desse equipamento, os resultados podem não ser de todo confiáveis, ou incompletos, até porque 70

Fundações e Obras Geotécnicas

não é possibilitada a mensuração das anomalias para efeito orçamentário dos reparos. Na situação atual, a utilização de drones deve ser vista, fundamentalmente, como complementar as atividades acadêmicas de vistoria com o uso de andaimes e/ou equipamentos especiais.

A inspeção de pontes e viadutos não encerra uma atividade de difícil execução, apesar de ser realizada com o máximo esmero. Em verdade, uma boa e experiente equipe não encontrará qualquer dificuldade na desenvoltura das ações, em sua essência, ainda que situações dificultosas possam se interpor à normalidade, devido às condições de acesso a algumas estruturas.

Como qualquer serviço de responsabilidade, a inspeção deve ser entendida como capital à elaboração das soluções terapêuticas, porquanto a certeza da sua correta realização é condição sine qua non (indispensável) à escolha do antídoto para combater os males incorporados às estruturas.

Os resultados da vistoria devem ser avaliados sob a óptica da funcionalidade, durabilidade e estrutural, cada qual com a sua devida importância no corpo da obra. Os trabalhos de gabinete devem ser conduzidos à luz das informações contidas nas planilhas de campo, coordenados por experiente e consagrado engenheiro de patologia das estruturas, por sua vez assessorado por consultores especiais quando problemas específicos careçam de pareceres igualmente diferenciados.

Convém assinalar que nos Estados Unidos são consideradas pontes estruturas que tem comprimento no mínimo igual a 20 pés, equivalente

a 6,1 m. No Brasil, de acordo com a NBR 9.452:2016, qualquer estrutura com comprimento superior a 6 m é tida como ponte ou viaduto.

Custos Os problemas observados por ocasião de uma inspeção de ponte ou viaduto são de caráter diversificado, podendo exigir a participação de especialistas em distintas áreas, como anteriormente informado. De acordo com estudos americanos anteriores, os custos de vistoria e recuperação de obras de arte especiais, ainda hoje atual e que serve de parâmetro para investimentos nessas estruturas, mostram que são necessários 2% do valor atualizado da obra, anualmente, para a realização de sua manutenção, aí incluídos os serviços de vistoria.

Logicamente, que o continuar dessas ações ano a ano fomentará para um quadro mais ameno de descontinuidades, incidindo diretamente na redução dessa percentagem, como se verifica nos países, onde a prática de manutenção das obras de arte especiais é levada a sério. Experiência de um dos autores conclui que no nosso país o teor nunca é menos de 20%, por vezes 50% e, em certos casos, a destruição completa da obra e a construção de uma nova.

No caso de reparos de lesões mais comumente observadas, como concreto desagregado com ou sem armaduras expostas, fissuras que careçam de injeção, ninhos de pedra, eflorescências, estalactites, para citar alguns exemplos, o volume de recursos é menor que situações tipo substituição de aparelhos de apoio ou troca de juntas de dilatação.

Recuperações de fissuras em concreto que, além de injeção com resina epóxi, necessitem de grampos para “costura” e estruturas tratadas com reforço mediante chapas metálicas, quando necessárias, também podem exigir a alocação de divisas substanciais. No entanto, quando se trata de reforço estrutural com fibra de carbono, cabos protendidos adicionais, ou aumento de seção de peças, os valores podem atingir cifras muito elevadas, notadamente se o que deve ser reforçado é de grande extensão.

Grampeamento de fissuras durante reparos de viga protendida

Tanto nesses casos, quanto na retirada de aparelhos de apoio elastoméricos danificados para inserção de novas almofadas, há a necessidade inconteste da participação de um engenheiro calculista para a elaboração de um projeto executivo, com as devidas especificações de serviço e materiais, tarefa que se adiciona as de campo e tornam o montante pecuniário bem mais elevado.

Igualmente dispendioso e atuando como paliativo, recuperação de estruturas acometidas por reação álcali-agregado também pode atingir altas cifras, posto que o tratamento dessa moléstia, invariavelmente, passa por processo de aumento da seção

da peça e a devida contenção com protensão. Tarefas dessa natureza são geralmente onerosas.

Manutenção em concreto O produto final de uma inspeção de uma ponte ou viaduto de concreto é um relatório patológico, acompanhado por outro terapêutico, em que, no primeiro, são indicadas todas as anomalias detectadas em campo, com o esclarecimento da causa ou causas que as geraram. É fundamental a informação quanto à origem das lesões, uma vez que os remédios indicados às suas neutralizações dependem desse conhecimento. Na medicina, o paciente é devidamente tratado após a noção da raiz da doença, ao que na engenharia o dogma se repete.

Ao elaborar a resenha com as indicações das reparações, essas exibem os tratamentos das descontinuidades para cada caso, não apenas indicando os materiais de recuperação, mas também abraçando as ações complementares para que elas possam ser melhores e mais ordenadamente realizadas, com sugestões de equipamentos de trabalho e de condições de acesso. É fundamental que as manutenções sejam executadas com materiais comprovadamente eficazes, fruto de reparos onde eles exibiram perfeito desempenho em serviço. Todavia, é também recomendável e oportuno que se pesquise novos produtos de recuperação, possivelmente aqueles de última geração e que tenham mostrado comportamento satisfatório em situações similares. Vencer paradigmas também é crucial em atividades

de manutenção de estruturas, saindo das situações rotineiras e avançando em soluções mais atuais e de confirmado desempenho.

Entretanto, o mais importante é seguir as premissas da NBR 9.452:2016 quanto aos prazos de realização das vistorias, pois delas dependem as corretas atividades de manutenção em todas as suas nuanças. Se as inspeções obedecerem rigorosamente os prazos estipulados naquele procedimento, as ações de manutenção serão devidamente realizadas, promovendo segurança aos usuários e vida longa às estruturas.

Proteção e durabilidade É famosa a Lei do De Sitter, ou Lei dos Cinco, que estabelece a informação de que “um dólar não gasto para garantir qualidade na fase A, fase de projeto, será cinco dólares gastos em manutenção preventiva na fase B, ou vinte e cinco dólares em manutenção corretiva na fase C, ou, por fim, cento e vinte e cinco dólares de recuperação/ reforço na fase D”.

Decorrente da assertiva anterior, comprovadamente procedente, faz-se importante que os cuidados com a obra tenham início ainda na fase de projeto, onde tudo tem começo. É durante a concepção do projeto que reside o grande sucesso do porvir, desde que etapas subsequentes sejam igualmente respeitadas.

Especificações de projeto que garantam cobertura suficiente para proteção das armaduras, planos de concretagem que evitem a possibilidade de “juntas frias”, materiais “top de Fundações e Obras Geotécnicas

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Em foco

linha”, para ampliarem as melhorias na qualidade do produto final, aditivos que potencializem significativamente a consistência e a trabalhabilidade do concreto, controle das etapas de produção do concreto e, adjuvantes que inibam a ação de cloretos e sulfatos em obras que possuem contato com águas marítimas.

Também é preciso utilizar aglomerantes específicos para enfrentarem as diversas situações de exposição da obra, juntas que promovam estanqueidade das fendas de dilatação, aparelhos de apoio corretamente projetados e eficazmente produzidos para atenderem às premissas da NBR 19.783:2015, pinturas impermeabilizantes de última geração, que assegurem confiabilidade no combate à ação degradante da água.

Enfim, todas as precauções são necessárias visando lastrear a obra das melhores condições construtivas, fomentando uma vida útil a perder de vista. O projeto, por assim ser, é a mola mestra em que residem os princípios básicos de uma confiável edificação. Dele devem partir todas as considerações possíveis para lastrear o porvir de uma ponte ou viaduto.

Aparelho de apoio em elastômero fretado, devidamente posicionado no berço de assentamento

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No entanto, de nada adianta todo cuidado inicial do empreendimento, se a fase de construção não segue os mesmos princípios. Não deve ser olvidado que em uma escala de participação negativa da vida útil da obra, grande parte é atribuída ao lado edificante, havendo especialista que indique percentual de 75%, quando a média é de 50%.

Durante a execução da obra a obediência às imposições de projeto deve ser plena, não significando que alterações não possam ser sugeridas e implantadas, desde que os resultados finais evidenciem acréscimos da qualidade. O que não se admite, logicamente, é a tomada de medidas contrárias as que são ali indicadas, sem qualquer embasamento que garanta o mesmo nível de qualidade originalmente sugerido.

Cronogramas de obra por vezes estão atrelados à óptica política, pois todos querem se promover ao indicar que tal empreendimento foi por ele idealizado, ou teve sequência expressiva em sua gestão. Isto acarreta grandes dissabores técnicos, na medida em que para atendimento a data de inauguração estipulada, não se medem esforços destituídos de princípios técnicos básicos, fato que logo se reflete na abreviação da vida de serventia da obra, quando não interfere no aspecto da segurança estrutural, o que é muito mais grave.

Quando uma obra colapsa, seja em fase edificante ou durante a sua utilização pela sociedade, sempre surgem diversas opiniões para justificar a ocorrência. Entretanto, a experiência tem indicado que o assunto é esque-

cido em pouco tempo, mesmo não se tendo o conhecimento seguro da causa que originou o desastre. Isto é extremamente ruim para a comunidade, porquanto o motivo gerador não é posto ao saber da sociedade técnica, e fatos similares poderão voltar a acontecer.

Alguém tem, com plena certeza, qual a razão que levou há cerca de três anos um viaduto em construção na cidade de Belo Horizonte (MG), ter colapsado e provocado mortes?

Nem se pode fazer uso da máxima que diz “aprende-se com os nossos erros”, visto que eles invariavelmente não são perfeitamente esclarecidos.

Em serventia, as pontes e viadutos devem seguir estritamente as recomendações da NBR 9.452:2016, que indica a primeira inspeção, conhecida como cadastral, imediatamente após a sua inauguração. Infelizmente, não é o que ocorre na maioria dos casos, salvo se a estrutura faz parte de uma concessão rodoviária, onde os cadernos de encargos impõem condições de manutenção mais rígidas, havendo multas em caso de inobservância.

Na sequência, as vistorias rotineiras devem ser procedidas a cada ano, como forma de atualizar o cadastro da obra, condição ímpar para saber do seu estado físico atual, e assim ser possível tomar medidas corretas para as suas manutenções, com a disponibilização racional de recursos.

Decorridos cinco anos, as pontes e viadutos devem passar por uma vistoria especial, bem mais pormenorizada que as rotineiras, e com a participação de engenheiro de patologia das estruturas. Nesse momento,

caso a obra se encontre em contato com meio aquoso, inspeção submersa também deve ser realizada. Salienta-se que há cerca de dez anos uma ponte ruiu em Portugal, por problemas em suas fundações abaixo da linha d’água.

Segundo Oliveira et al. (2012), quando se conhece os problemas ou defeitos que uma construção pode vir a apresentar e suas causas, a chance de se cometer erros reduz muito. Ele ainda afirma que as características construtivas modernas favorecem muito o aparecimento de patologias.

Hoje, sempre se está à procura de construções que sejam realizadas com o máximo de economia, reduzindo assim o excesso de segurança, em função do conhecimento mais aperfeiçoado e aprofundado dos materiais e métodos construtivos, porém, o erro mínimo pode gerar diversas patologias ou levar a estrutura ao colapso.

A ideia de se testar a integridade de peças estruturais sem causar (ou causando pouco) dano é de grande interesse para estudos. A utilização de ensaios não destrutivos avalia as condições dos elementos estruturais e permite verificar a qualidade do concreto. Sendo assim, os ensaios não destrutivos podem auxiliar na avaliação de danos e, também contribuir com o controle de qualidade de um canteiro de obras (OLIVEIRA e POLISSENI, 2016).

Estes ensaios não destrutivos, que informem o teor de carbonatação presente no concreto, retirada de corpos de prova das fundações em contato com água do mar, para averiguação da profundidade de penetração de cloretos e sulfatos, ensaios que escla-

reçam quanto ao preenchimento das bainhas de cabos protendidos.

Quanto ao eventual teor de corrosão presente na cablagem, extração de testemunhos, para serem submetidos a ensaios acelerados visando identificar sobre uma eventual potencialidade de reação álcali-agregado, entre outros, são imprescindíveis ao conhecimento da situação intrínseca desses materiais, e podem dar indicações preciosas para as suas corretas utilizações em serviço (MEHTA e MONTEIRO, 2014).

Ensaio não destrutivo para detecção das condições do interior de bainhas de cabos protendidos

Programa de reparos mediante critério de priorização, conforme indicação da NBR 9.452:2016, e a sua colocação em prática em tempo hábil, certamente contribuirão para a saúde das estruturas, evitando falência de qualquer dos seus segmentos.

Condição imperiosa, dada a sua extrema importância, é a catalogação dos dados observados na inspeção em programas informatizados de gerenciamento das estruturas, que sintetizam todo o histórico das ocorrências em cada membro da ponte ou viaduto, e hierarquiza as anomalias para efeito de recuperação, melhorando custos. O

primeiro programa desse gênero no Brasil foi implantado em 1997, intitulado de SIMGO (Sistema Informatizado de Monitoração e Gerenciamento de Obras de Arte Especiais) (SIQUEIRA, 2003).

Comentar que as vistorias e manutenções de pontes e viadutos devam ser realizadas apenas por profissionais com comprovada experiência é mais do que óbvio, sendo condição de sobrevida para as estruturas. O engenheiro deve ter completo entendimento do funcionamento dos membros estruturais, e reconhecer a influência de cada defeito no corpo da estrutura.

Prudente é assinalar que as consequências de uma mal vistoria, ou de uma vistoria incompleta, podem levar uma estrutura à ruína. Em Seul, na Coreia do Sul, cidade entrecortada por rios onde se encontram várias pontes, uma delas metálica veio a desabar, em 1999, ceifando a vida de 30 pessoas, inclusive crianças que se encontravam em um ônibus escolar transitando sobre ela no momento da catástrofe. A causa do trágico acidente foi identificada como uma vistoria mal realizada, havendo indícios de uma vistoria corrupta.

Vida útil No cotidiano acostuma-se realizar manutenção em nossos veículos, em eletrodomésticos do nosso lar, nos elevadores das nossas residências, nos circuitos elétricos de onde habitamos, no sistema de gás encanado que nos serve, em nossa arcada dentária, no nosso globo ocular, na água da piscina que nos serve de lazer, nos Fundações e Obras Geotécnicas

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mais variados órgãos que compõem o nosso corpo, enfim, em tudo que se apresenta das mais diversas formas. No entanto, quando se trata de pontes e viadutos de concreto essa sistemática passa ao largo, talvez pela ignorância em entender que essas estruturas são perenes, associado ao fato de que é corriqueiro se dar muita ênfase no construir, e nenhuma preocupação no manter.

Não há outra forma de dotar as pontes e viadutos de vida longa que não seja por intermédio de uma manutenção cuidadosa. E erra, tremendamente, quem imagina que se uma estrutura está sendo mantida há muito tempo, possa sofrer paralisação dessa ação de forma continuada.

Nas pontes e viadutos de concreto, a sequência de aporte de capital para a manutenção é literalmente similar à vida, ou seja, quanto mais velha a obra, maior a necessidade de cuidados especiais.

Paralelamente, a manutenção também engloba os sistemas de atualização das estruturas às realidades de suas necessidades, quando há a exigência de complementos e/ou de melhorias, tanto no que tange à funcionalidade, quanto no que diz respeito à durabilidade, e também no âmbito estrutural.

A famosa e icônica ponte Golden Gate, inaugurada em 1937, apenas tem como lembrança dos seus primeiros dias de vida as duas torres de sustentação dos cabos, sem contar, logicamente, as fundações. Todo o restante, de uma forma ou de outra, foi substituído para dar lugar a melhores condições de serventia.

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Em foco

Ponte Golden Gate, obra icônica na Baía de São Francisco, Califórnia, Estados Unidos

Segurança Manutenções em pontes e viadutos são realizadas para, fundamentalmente, promover a segurança dos usuários e do patrimônio público, registrar o estado físico da estrutura, proporcionar informações corretas para a solução dos problemas, resguardar os investimentos públicos e formar um arquivo histórico estrutural.

Uma ponte como a Rio-Niterói, com 560.000 m³ de concreto, 3.200 aparelhos de apoios em elastômero fretado, 5.000 m de juntas de dilatação, 43.000 cabos protendidos, 1.138 tubulões no trecho sobre o mar, 13.000 t de aço original vindo da Inglaterra, 2.440 defensas elastoméricas para proteção contra choque de embarcações, por onde trafegam cerca de 170.000 veículos diariamente nos dois sentidos.

A obra custou aos cofres públicos, quando de sua inauguração, cerca de 400.000.000 de dólares, e que atual-

mente não seria edificada por menos de 5.000.000.000 de dólares, jamais poderá prescindir de uma manutenção diária, condigna e cuidadosa em toda a sua existência, de forma que se possa prognosticar 100, 150 anos, como o período de sua vida útil (PFEIL, 1975; SIQUEIRA, 2009).

A beleza e a leveza da superestrutura metálica dos vãos principais da ponte Rio-Niterói

O exemplo é muito pertinente, mas não apenas é restrito a ela, posto que toda estrutura deva ter o mesmo tratamento, não importando a sua magnitude. Os responsáveis pelos órgãos públicos que não dão a devida

importância à preservação das pontes e viadutos deveriam ter sempre em mente, que por falta de manutenção as obras perecem, e é bem possível e provável que um dia tal fato ocorra com qualquer um de sua família, amigo ou conhecido próximo transitando exatamente na ocasião do sinistro.

Não é o que se deseja, mas é o que pode vir a ser realidade.

Referências ABNT – NBR 9.452. Inspeção de Pontes, Viadutos e Passarelas de Concreto – Procedimento. Rio de Janeiro, 2016.

ABNT – NBR 19.783. Aparelhos de apoio de Elastômero Fretado – Especificação e Métodos de Ensaio.

Rio de Janeiro, 2015.

Metha, P. K.; Monteiro, P. J. M. Concreto, Microestrutura, Propriedades e Materiais – IBRACON (Instituto Brasileiro do Concreto), 2014.

National Highway Institute, Federal Highway Administration, Department of Tranportation – Bridge Inspector’s Reference Manual – 2002.

Oliveira, T. M.; Polisseni, A. E. Estudo de Diferentes Classes de Concreto para Curvas de Correlação Nacionais para o Ensaio de Esclerometria.

In: 58º CBC (Congresso Brasileiro do Concreto) – IBRACON, Belo Horizonte (MG), 2016.

Oliveira, T. M.; Marques, J. A. P.; Brum, F. M.; Polisseni, A. E. Levantamento das Patologias das Áreas Internas das Edificações do Setor Administrativo da UFJF (Universidade

Federal de Juiz de Fora): Estudo de Caso. In: XIV ENTAC (Encontro Nacional de Tecnologia do Ambiente Construído), Juiz de Fora (MG), 2012.

Pfeil, W. Ponte Presidente Costa e Silva – Métodos Construtivos – 1975.

Siqueira, C. H. Ponte Rio-Niterói, Projeto, Construção, Inspeção e Manutenção – Tese de Doutorado – UFF (Universidade Federal Fluminense) – 2009.

Siqueira, C. H. Aparelhos de Apoio de Elastômero Fretado – Uma Visão Técnico/Econômica – Dissertação de Mestrado – UFF – 2003.

Souza, V. C. M.; Ripper, T. Patologia, Recuperação e Reforço de Estruturas de Concreto – São Paulo: Editora PINI, 1998.

Arquivo pessoal

Arquivo pessoal

> Carlos Henrique Siqueira é engenheiro civil pela UFPB (Universidade Federal da Paraíba), 1971. Possui mestrado e doutorado em engenharia civil pela UFF (2003 e 2009). Atualmente é professor do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil do Instituto IDD, de Curitiba; coordenador e responsável técnico pelo controle de qualidade dos materiais na construção de pontes, viadutos, prédios e barragens no Brasil e no Uruguai; membro da ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) e do IABSE (International Association for Bridge and Structure Engineering); diretor e secretário-geral da ABPE (Associação Brasileira de Pontes e Estruturas).

> Thaís Mayra de Oliveira é engenheira civil pela UFJF, 2001. Possui mestrado e doutorado em Engenharia Civil pela UFF (2002 e 2007).

Atualmente é professora-adjunta do Curso de Engenharia Civil e do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, também Coordenadora do Laboratório de Materiais de Construção da Faculdadede Engenharia daUFJF. É perita judicial da Comarca de Juiz de Fora.

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Geotecnia Ambiental

Principais funções dos geossintéticos na geotecnia ambiental A solução pode ser empregada em diversas situações como drenagem, barreiras e reforço de solo por Dellana Wolney

C Fotos: Fral Consultoria

Com o passar dos anos, os geossintéticos transformaram diversos aspectos de projetos na engenharia civil, principalmente obras geotécnicas e obras destinadas à proteção ambiental, em que muitas alternativas podem ser utilizadas como barreiras de fluxo (impermeáveis), drenagem, filtração, separação e reforço.

Aplicação de geossintéticos

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Fundações e Obras Geotécnicas

Apesar de suas inúmeras possibilidades, a engenheira e coordenadora de projetos sanitários e ambientais da empresa Fral Consultoria, Thelma Kamiji explica que as propriedades nas quais os geossintéticos devem ser avaliados dependem das suas aplicações, sendo importante a ponderação da permeabilidade, no

caso das barreiras de fluxo e sistemas de drenagem, bem como abertura de filtração para os elementos filtrantes e características mecânicas para os elementos de proteção e reforço.

“Na geotecnia ambiental, são importantes as propriedades de durabilidade, de tal forma a garantir em laboratório que o geossintético manterá as suas propriedades principais ao longo da vida útil da obra.

Também é fundamental a avaliação da compatibilidade química com os elementos químicos nos quais os produtos ficarão em contato”, enfatiza.

A geomembrana é um dos tipos mais comuns de geossintéticos usados atualmente, atuando na contenção de rejeitos líquidos e sólidos, que abrange desde água potável até resíduos perigosos ou radioativos. Trata-se de mantas poliméricas de baixíssima permeabilidade, com coeficiente da

ordem de 10 a 12 cm/s. Na geotecnia ambiental, ela é mais utilizada como revestimento da base e cobertura de aterros sanitários, revestimento de lagoas de chorume e de tratamento de água, esgoto e efluentes industriais.

Para a fabricação da geomembrana são utilizados alguns polímeros, dentre eles o PEAD (Polietileno de Alta Den-

sidade) que é mais resistente, tanto ao ataque químico, como à exposição aos raios UV (Ultravioletas), por este motivo é escolhido para aplicações em que a geomembrana possa ter contato com elementos degradantes.

Já o PEBDL (Polietileno de Baixa Densidade Linear), também empregado na fabricação, tem como vantagem Fundações e Obras Geotécnicas

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Geotecnia Ambiental

a flexibilidade de assumir deformações e acomodar-se a superfícies irregulares. Esta característica de adaptação pode ser percebida também quando a fabricação acontece com o PVC (Policloreto de Vinila).

Funções Para o reforço de solo (uma das soluções mais relevantes na geotecnia) são usadas basicamente geogrelhas e geotêxteis tecidos. O engenheiro, professor-assistente do Instituto Mauá de Tecnologia e gerente de soluções da empresa Tecelagem Roma, Fernando Luiz Lavoie explica que a interação do elemento de reforço com o solo é uma das grandes vantagens da geogrelha.

“Os geossintéticos podem ser utilizados para reforçar os aterros sobre camadas de solo mole, garantindo a sua estabilidade, ou podem ser construídos muros de solo reforçados com

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Fundações e Obras Geotécnicas

geossintéticos, que são compactados em camadas em torno de 40 cm a 60 cm, com a inclusão do elemento de reforço entre as camadas. Neste caso, na geotecnia ambiental em alguns lugares do mundo existe a utilização desta solução para construir aterros verticalizados, no intuito de consumir menos área para armazenar mais resíduos”, ressalta Lavoie.

Os processos de instalação dos geossintéticos costumam ser simples e rápidos. Os geotêxteis, assim como as geogrelhas e os geocompostos drenantes, são dispostos no subleito previamente nivelado e isento de galhos, pedras e materiais pontiagudos, e são unidos apenas por traspasse entre os rolos, ou, além do traspasse, as bordas podem ser unidas por abraçadeiras plásticas, por costura com equipamento manual ou termofusão com soprador de ar quente.

Thelma Kamiji detalha que o geocomposto bentonítico é unido apenas por traspasse entre os rolos, garantindo assim a barreira de fluxo.

Segundo ela, a geomembrana é o geossintético com a instalação mais detalhada, por utilizar uma máquina de termofusão para a união entre painéis, além de extrusora manual e aporte para uniões da manta com interferências, ou ainda a utilização de perfis plásticos para a união perfeita com estruturas de concreto.

“Os geossintéticos são ancorados nas cristas dos taludes por meio de valas de ancoragem posteriormente aterradas ou preenchidas por concreto.

Em situações específicas, ancoragens especiais também podem ser executadas. Como norma de referência brasileira para a instalação de geomembranas existe a ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) NBR:16.199 – ‘Instalação das Geomembranas Termoplásticas em Obras Geotécnicas e de Saneamento Ambiental’”, descreve.

No geral, há outras normas nacionais e internacionais que detalham o controle de qualidade de fabricação dos geossintéticos, que é feito por amostragem dos lotes produzidos, com a frequência de ensaios determinada pelas normas, bem como as propriedades a serem avaliadas e os métodos de ensaios a serem utilizados. Como norma de referência para o controle de qualidade de fabricação de geomembranas no Brasil existe a ABNT NBR 15.352 – “Mantas Termoplásticas de Polietileno de Alta Densidade (PEAD) e de Polietileno Linear (PEBDL) para Impermeabilização”.

Fundações e Obras Geotécnicas

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Livro

PROJETO GEOMÉTRICO DE RODOVIAS

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Dentro de uma sala de aula nascem diversos projetos que podem render frutos profissionais futuramente. Os professores Carlos Pimenta e Márcio Oliveira desenvolveram há alguns anos uma espécie de apostila sobre como projetar rodovias na Escola de Engenharia de São Carlos da USP (Universidade de São Paulo). Com o sucesso do material, os professores decidiram aumentar o escopo da obra e torná-la um livro. Assim surgiu o “Projeto Geométrico de Rodovias”, lançado pela editora Elsevier.

O livro tem como objetivo atualizar o conhecimento em projetos geométricos para a construção de rodovias, além de abordar temas relacionados aos elementos básicos para o projeto, o seu traçado, as definições das curvas horizontais, o estudo das seções transversais e do perfil longitudinal, do projeto de terraplenagem, assim como a automatização de sua implantação e construção. Os assuntos explorados no livro consideram os métodos de cálculo e as tecnologias disponíveis no mercado atualmente para a automatização do projeto e da construção da via.

A obra contou com a colaboração dos professores Irineu da Silva e Paulo Cesar Segantine, que acrescentaram ainda mais conteúdo, com informações atualizadas e com dados de tecnologias da área em escala mundial. Ao longo da obra, o leitor encontra ainda aproximadamente 100 exercícios práticos, reunidos no capítulo sobre controle de máquinas e exercícios resolvidos e propostos, para o aperfeiçoamento de profissionais e estudantes.

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Autor: Carlos Pimenta e Márcio Oliveira Colaboradores: Irineu da Silva e Paulo Cesar Segantine Editora: Elsevier Ano: 2017

Com 344 páginas, o livro também renova conceitos antigos de como construir estradas, com informações sobre a automatização na construção. Os autores compilaram diversos conteúdos atualizados sobre o tema e que se encaixassem na realidade atual. A obra mostra as opções que existem em tecnologia para que profissionais e estudantes conheçam o que existe no mercado e o que podem esperar para os próximos anos.

Viva o Progresso.

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Agenda

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CONSTRUSUL 2017 – 20ª FEIRA INTERNACIONAL DA CONSTRUÇÃO Novo Hamburgo, Rio Grande do Sul www.feiraconstrusul.com.br Conhecida como a segunda maior feira de negócios no setor da construção, a feira é direcionada para todas as ramificações do setor, assim como o segmento de acabamentos e infraestrutura. Com uma área de mais de 25 mil m², o evento conta com as mais renomadas indústrias brasileiras e recebe em média 60 mil visitantes a cada edição, dentre eles: construtores, engenheiros, órgãos do governo, fabricantes, importadores, arquitetos, entre outros profissionais.

CONGRESSO AÇOBRASIL Brasília, Distrito Federal www.congressoacobrasil.org.br/ Com a presença de diversas autoridades públicas, como o ministro da Indústria, Comércio Exterior e Serviços, Marcos Pereira, e do ministro da Fazenda, Henrique Meirelles, além de vários empresários renomados do setor, o evento abordará as tendências, as novidades e o mercado do aço. A indústria brasileira, sua situação atual e as perspectivas no País também serão debatidas, assim como os fatores limitativos à competitividade local.

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INTERNATIONAL CONFERENCE ON HIGHWAY PAVEMENTS & AIRFIELD TECHNOLOGY Philadelphia, Estados Unidos www.pavementsconference.org A conferência é promovida pelo Instituto de Transporte e Desenvolvimento da ASCE (American Society of Civil Engineers). Com o objetivo de discutir a implementação, a construção, o projeto e as últimas pesquisas da área de estradas e aeroportos, o evento reunirá pesquisadores em tecnologias de transporte e segurança aeroportuária, além de acadêmicos e empreiteiros de várias regiões do mundo. O tema desta edição é “Pavimentos Sustentáveis e Aeroportos Seguros” e será dedicado às áreas de inovação e state-of-practice (práticas de ponta) de qualidade.

CONPAT 2017 – XIV CONGRESSO LATINOAMERICANO DE CONSTRUCCIÓN / XVI CONGRESSO DE CONTROL DE CALIDADE EM LA CONSTRUCCIÓN Assunção, Paraguai http://conpat2017.com/ A reabilitação de construções será discutida no evento, com a participação de especialistas de diversos países.

Entre os assuntos que serão debatidos, destacam-se os painéis sobre os novos materiais para a construção e reabilitação, com a exibição de estudos de caso e conferências sobre o tema. Patrocinado pela Alconpat Internacional (Asociación Latinoamericana de Control de Calidad, Patología y Recuperación de la Construcción), o encontro reunirá as principais estratégias e tecnologias para o setor da construção.

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Fundações e Obras Geotécnicas

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SETEMBRO