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AmbientAl
Prof.ª Andressa Vigne Xavier
Prof.ª Luisa de Moura Leão
GeotecniA
Indaial – 2022
1a Edição
Impresso por:
Elaboração:
Prof.ª Andressa Vigne Xavier
Prof.ª Luisa de Moura Leão
Copyright © UNIASSELVI 2022
Revisão, Diagramação e Produção:
Equipe Desenvolvimento de Conteúdos EdTech
Centro Universitário Leonardo da Vinci – UNIASSELVI
Ficha catalográfica elaborada pela equipe Conteúdos EdTech UNIASSELVI
C397 CENTRO UNIVERSITÁRIO LEONARDO DA VINCI.
Núcleo de Educação a Distância. Xavier, Andressa Vigne.
Geotecnia Ambiental. Andressa Vigne Xavier; Luisa de Moura Leão. Indaial -
SC: UNIASSELVI, 2022.
239 p.
ISBN 978-65-5646-463-3
ISBN Digital 978-65-5646-464-0
“Graduação - EaD”.
1. Geotecnia 2. Ambiental 3. Centro Universitário Leonardo da Vinci
CDD 624.151
Bibliotecário: João Vivaldo de Souza CRB- 9-1679
Olá, estudante!
A Geotecnia Ambiental é uma disciplina advinda da Geotecnia, que se aplica
aos problemas ambientais atuais relacionados ao solo. Trata-se de uma ciência, de
certa forma, recente, que se aliou às necessidades do mundo moderno: disposição de
resíduos sólidos, contaminação de solos e águas subterrâneas, movimentos de massa
sob ações antrópicas e outros.
Na Unidade 1, veremos os conceitos básicos da Geotecnia Ambiental e o seu
fundamento principal de análise, que é a concepção dos movimentos de massa em
taludes de solo e/ou rocha. Para tanto, aprenderemos os cálculos de resistência ao
cisalhamento de taludes. Essa formulação dá ao engenheiro a confirmação ou não da
estabilidade daquele maciço. No caso de não haver estabilidade confirmada, parte-se
para a avaliação de riscos geotécnicos e geológicos, bem como a tomada de decisão
para mitigação dos riscos prováveis.
Em seguida, na Unidade 2, estudaremos os processos geológicos comuns e
os agravantes relacionados às ações antrópicas. Também veremos as principais difi-
culdades e degradações causadas por processos minerários, barragens, lixões, aterros
controlados e rodovias. Entenderemos, ainda, como se dá a aplicação de geossintéticos
para minimização, controle e/ou mitigação de danos em Geotecnia.
Por fim, na Unidade 3, aprenderemos noções de como se avalia a contaminação
do solo por agentes químicos e as formas de remediação. Além disso, entenderemos
mais sobre a legislação aplicável aos projetos de disposição de resíduos sólidos, os
principais aspectos da construção de barragens, diques e outros aterros, assim como a
respeito dos projetos de contenção de áreas propensas à instabilização.
Bons estudos!
Prof.ª Andressa Vigne Xavier
Prof.ª Luisa de Moura Leão
APRESENTAÇÃO
GIO
Olá, eu sou a Gio!
No livro didático, você encontrará blocos com informações
adicionais – muitas vezes essenciais para o seu entendimento
acadêmico como um todo. Eu ajudarei você a entender
melhor o que são essas informações adicionais e por que você
poderá se beneficiar ao fazer a leitura dessas informações
durante o estudo do livro. Ela trará informações adicionais
e outras fontes de conhecimento que complementam o
assunto estudado em questão.
Na Educação a Distância, o livro impresso, entregue a todos
os acadêmicos desde 2005, é o material-base da disciplina.
A partir de 2021, além de nossos livros estarem com um
novo visual – com um formato mais prático, que cabe na
bolsa e facilita a leitura –, prepare-se para uma jornada
também digital, em que você pode acompanhar os recursos
adicionais disponibilizados através dos QR Codes ao longo
deste livro. O conteúdo continua na íntegra, mas a estrutura
interna foi aperfeiçoada com uma nova diagramação no
texto, aproveitando ao máximo o espaço da página – o que
também contribui para diminuir a extração de árvores para
produção de folhas de papel, por exemplo.
Preocupados com o impacto de ações sobre o meio ambiente,
apresentamos também este livro no formato digital. Portanto,
acadêmico, agora você tem a possibilidade de estudar com
versatilidade nas telas do celular, tablet ou computador.
Preparamos também um novo layout. Diante disso, você
verá frequentemente o novo visual adquirido. Todos esses
ajustes foram pensados a partir de relatos que recebemos
nas pesquisas institucionais sobre os materiais impressos,
para que você, nossa maior prioridade, possa continuar os
seus estudos com um material atualizado e de qualidade.
Acadêmico, você sabe o que é o ENADE? O Enade é um
dos meios avaliativos dos cursos superiores no sistema federal de
educação superior. Todos os estudantes estão habilitados a participar
do ENADE (ingressantes e concluintes das áreas e cursos a serem
avaliados). Diante disso, preparamos um conteúdo simples e objetivo
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ENADE
LEMBRETE
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Conte conosco, estaremos juntos nesta caminhada!
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SUMÁRIO
UNIDADE 1 — ASPECTOS DE GEOTECNIA AMBIENTAL .........................................1
TÓPICO 1 — GEOTECNIA AMBIENTAL DE SOLOS TROPICAIS ............................... 3
1 INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 3
2 DETERMINAÇÃO DE PARÂMETROS AMBIENTAIS DE SOLOS TROPICAIS .......4
2.1 CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA..................................................................................... 4
2.2 MINERALOGIA DAS ARGILAS .......................................................................................... 8
2.3 SOLOS COLAPSÁVEIS E EXPANSÍVEIS ...........................................................................9
RESUMO DO TÓPICO 1 .......................................................................................... 13
AUTOATIVIDADE ................................................................................................... 14
TÓPICO 2 — MOVIMENTOS DE MASSA ..................................................................17
1 INTRODUÇÂO .......................................................................................................17
2 RESISTÊNCIA AO CISALHAMENTO................................................................... 18
3 ESTABILIDADE DE TALUDES E ENCOSTAS ......................................................22
4 EMPUXOS DE TERRA .........................................................................................32
5 TÉCNICAS DE ESTABILIZAÇÃO ........................................................................34
6 RESÍDUOS, REJEITOS E ESTÉREIS ..................................................................36
6.1 CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA .................................................................................. 36
6.2 SISTEMAS DE DISPOSIÇÃO ............................................................................................38
RESUMO DO TÓPICO 2 ..........................................................................................43
AUTOATIVIDADE .................................................................................................. 44
TÓPICO3 — RISCOS GEOLÓGICOS E GEOTÉCNICOS ......................................... 47
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 47
2 AVALIAÇÃO DE RISCO ....................................................................................... 47
3 INSTRUMENTAÇÃO GEOTÉCNICA ....................................................................52
3.1 MEDIDORES DE NÍVEL D’ÁGUA (INAs) .......................................................................... 55
3.2 MEDIDORES DE POROPRESSÃO (PZs) .........................................................................57
3.3 MEDIDORES DE DESLOCAMENTOS .............................................................................. 62
LEITURA COMPLEMENTAR ..................................................................................65
RESUMO DO TÓPICO 3 .......................................................................................... 72
AUTOATIVIDADE ................................................................................................... 73
REFERÊNCIAS ....................................................................................................... 75
UNIDADE 2 — CONTROLE AMBIENTAL NA GEOTECNIA ...................................... 81
TÓPICO 1 — IMPACTOS NA GEOTECNIA AMBIENTAL E PROCESSOS
DE CONTROLE ...................................................................................83
1 INTRODUÇÃO ......................................................................................................83
2 AÇÕES ANTRÓPICAS IMPACTANTES AOS SOLOS E ÀS ROCHAS ...................83
2.1 IMPACTO DAS CIDADES ..................................................................................................84
2.2 IMPACTO DA AGRICULTURA ...........................................................................................86
2.3 IMPACTO DAS ATIVIDADES DE MINERAÇÃO ............................................................. 87
2.4 SETOR DA CONSTRUÇÃO CIVIL E SEUS IMPACTOS .................................................89
3 TÉCNICAS DE CONSERVAÇÃO DE SOLOS E ROCHAS ..................................... 91
3.1 CONSERVAÇÃO DE SOLOS ...............................................................................................91
3.2 CONSERVAÇÃO DAS ROCHAS ....................................................................................... 95
4 EROSÃO E ASSOREAMENTO EM ÁREAS URBANAS E RURAIS:
FORMAÇÃO, CONSEQUÊNCIAS E FORMAS DE CONTROLE ............................. 97
4.1 PROCESSOS EROSIVOS ....................................................................................................97
4.2 IMPACTOS AMBIENTAIS DE PROCESSOS EROSIVOS .............................................. 101
4.3 PROCESSOS DE ASSOREAMENTO ............................................................................ 102
RESUMO DO TÓPICO 1 ........................................................................................103
AUTOATIVIDADE .................................................................................................104
TÓPICO 2 — CONTROLE AMBIENTAL ................................................................. 107
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................... 107
2 CONTROLE AMBIENTAL NA EXTRAÇÃO DE AREIA, NAS PEDREIRAS
E NA EXTRAÇÃO MINERAL .............................................................................. 107
2.1 IMPACTOS DA MINERAÇÃO NOS COMPARTIMENTOS AMBIENTAIS .................... 109
2.2 INSTRUMENTOS DE CONTROLE DAS ATIVIDADES MINERADORAS .................... 110
3 CONTROLE AMBIENTAL NA DISPOSIÇÃO DE RESÍDUOS .............................. 113
3.1 CLASSIFICAÇÃO DOS RESÍDUOS .................................................................................. 114
3.2 TRATAMENTO DE RESÍDUOS ......................................................................................... 116
4 CONTROLE AMBIENTAL EM LAVOURAS ..........................................................119
4.1 TECNOLOGIAS AMBIENTALMENTE CORRETAS NAS ATIVIDADES AGRÍCOLAS .....122
5 USO DE GEOSSINTÉTICOS EM PROBLEMAS AMBIENTAIS ........................... 125
5.1 TIPOS DE GEOSSINTÉTICOS .......................................................................................... 126
RESUMO DO TÓPICO 2 .........................................................................................131
AUTOATIVIDADE ................................................................................................. 132
TÓPICO 3 — IMPACTO AMBIENTAL DE OBRAS GEOTÉCNICAS E FORMAS
DE REMEDIAÇÃO ............................................................................ 135
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................... 135
2 RODOVIAS ........................................................................................................ 136
3 BARRAGENS .................................................................................................... 141
4 LIXÕES E ATERROS CONTROLADOS ..............................................................145
4.1 TIPOS DE REMEDIAÇÃO ..................................................................................................147
4.2 REALIDADE DO BRASIL E DO MUNDO ........................................................................ 151
LEITURA COMPLEMENTAR ................................................................................ 153
RESUMO DO TÓPICO 3 ........................................................................................ 162
AUTOATIVIDADE ................................................................................................. 163
REFERÊNCIAS ..................................................................................................... 165
UNIDADE 3 — PROJETOS EM GEOTECNIA AMBIENTAL ....................................171
TÓPICO 1 — PROJETOS EM GEOTECNIA AMBIENTAL ....................................... 173
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................... 173
2 ESCOLHA DE MATERIAIS .................................................................................177
2.1 PROBLEMAS COM SOLOS GROSSOS .......................................................................... 181
2.2 PROBLEMAS COM SOLOS FINOS ................................................................................ 183
2.3 PROBLEMAS COM ROCHAS ........................................................................................ 184
3 ESCOLHA DE ÁREAS ........................................................................................186
3.1 ÁREAS PARA ATERROS SANITÁRIOS .......................................................................... 186
3.2 ÁREAS PARA BARRAGENS ........................................................................................... 188
RESUMO DO TÓPICO 1 ........................................................................................190
AUTOATIVIDADE ..................................................................................................191
TÓPICO 2 — NOÇÕES DE PROJETOS EM GEOTECNIA AMBIENTAL ................. 193
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................... 193
2 REMEDIAÇÃO DE SOLOS CONTAMINADOS .................................................... 193
2.1 FONTES DE CONTAMINAÇÃO ....................................................................................... 194
2.2 MÉTODOS DE REMEDIÇÃO .......................................................................................... 195
3 DISPOSIÇÃO DE RESÍDUOS SÓLIDOS MUNICIPAIS ...................................... 197
3.1 LIXÕES ................................................................................................................................197
3.2 ATERROS CONTROLADOS ............................................................................................199
3.3 ATERROS SANITÁRIOS ................................................................................................... 199
4 CONTRUÇÃO DE BARRAGENS, DIQUES E ATERROS .....................................201
RESUMO DO TÓPICO 2 ........................................................................................207
AUTOATIVIDADE ................................................................................................ 208
TÓPICO 3 — NOÇÕES DE PROJETOS DE CONTENÇÃO E ESTABILIZAÇÃO
DE ENCOSTAS ................................................................................. 211
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................... 211
2 ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO ...................................................................... 211
3 MÉTODOS DE ESTABILIZAÇÃO ...................................................................... 215
3.1 ESTABILIZAÇÃO MECÂNICA DE SOLOS .......................................................................215
3.2 ESTABILIZAÇÃO QUÍMICA DE SOLOS ..........................................................................217
LEITURA COMPLEMENTAR ............................................................................... 223
RESUMO DO TÓPICO 3 ........................................................................................ 231
AUTOATIVIDADE ................................................................................................ 232
REFERÊNCIAS .................................................................................................... 235
1
UNIDADE 1 —
ASPECTOS DE GEOTECNIA
AMBIENTAL
OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM
PLANO DE ESTUDOS
A partir do estudo desta unidade, você deverá ser capaz de:
• entender os conceitos-base da Geotecnia Ambiental;
• definir a existência de movimentos de massa inerentes aos indícios de instabilidade
e calcular a resistência ao cisalhamento de solos para avaliação da estabilidade;
• delimitar a diferença entre os conceitos de resíduos, rejeitos e estéreis, bem como as
formas aceitas de disposição;
• avaliar riscos geotécnicos e geológicos, assim como a interpretação da instrumenta-
ção geotécnica.
A cada tópico desta unidade você encontrará autoatividades com o objetivo de
reforçar o conteúdo apresentado.
TÓPICO 1 - GEOTECNIA AMBIENTAL DE SOLOS TROPICAIS
TÓPICO 2 - MOVIMENTOS DE MASSA
TÓPICO 3 - RISCOS GEOTÉCNICOS E GEOLÓGICOS
Preparado para ampliar seus conhecimentos? Respire e vamos em frente! Procure
um ambiente que facilite a concentração, assim absorverá melhor as informações.
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CONFIRA
A TRILHA DA
UNIDADE 1!
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3
GEOTECNIA AMBIENTAL
DE SOLOS TROPICAIS
TÓPICO 1 — UNIDADE 1
1 INTRODUÇÃO
A Geotecnia Ambiental é um ramo de estudo da Engenharia Geotécnica que
aborda a geotecnologia aplicada a construções diversas. O engenheiro geotécnico tem
um trabalho composto de investigação, levando em conta os aspectos socioeconômicos,
ambientais e operacionais de uma região de estudo. Todas essas condições são inerentes
ao entendimento da viabilidade de Engenharia, principalmente no que diz respeito à
qualidade do solo para determinada construção. Um exemplo é quando estudamos
sobre aterros sanitários: existem condições técnicas específicas para a escolha de
áreas adequadas para a construção, de modo que beneficie o transporte, a coleta e a
manutenção do local.
No caso de obras lineares, podem ser delimitadas as obras de arte especiais,
como dutovias, ferrovias, rodovias, túneis, canais e linhas de transmissão. Para todas
essas estruturas, são necessárias avaliações de fundações e contenções (cortinas
atirantadas, solos grampeados, muros de arrimo, estacas e outros) ao longo do traçado,
que são abordadas em Geotecnia Ambiental.
O desenvolvimento urbano, no âmbito de áreas de risco, também é um objeto
de estudo quanto à suscetibilidade ao deslizamento e às inundações, bem como o
monitoramento geotécnico de taludes em instrumentação típica e o melhoramento de
áreas contaminadas.
Especificamente no caso da mineração, a Geotecnia Ambiental se expande para
acompanhar todo o processo de retirada de minérios, deposição de rejeitos, estudos
de risco de ruptura de barragens, modelagens geomecânicas de cavas e estudos de
viabilidade de exploração de jazidas.
Assim, neste primeiro tópico, avaliaremos a base da Geotecnia Ambiental, que
é a determinação de parâmetros de solo, especificamente, em territórios tropicais; a
movimentação de massa e a resistência ao cisalhamento; a abordagem de rejeitos,
estéreis e resíduos; além da avaliação de risco em Geotecnia a partir de instrumentação
e outras frentes.
4
2 DETERMINAÇÃO DE PARÂMETROS AMBIENTAIS DE
SOLOS TROPICAIS
O território brasileiro está sob a condição do clima tropical, o que propicia a
formação de solos específicos. No caso das obras de terra relacionadas a esses solos,
o comportamento também é diferenciado, especialmente no caso de solos saprolíticos
e lateríticos.
O solo saprolítico é aquele que ainda apresenta estruturas da rocha-mãe do
qual foi derivado, tendo o seu horizonte superficial bem mais evoluído em termos de
solo do que os mais profundos (rocha alterada), sendo considerado residual. No outro
caso, o solo laterítico tem uma evolução mais intensa relaciona a todo o seu perfil.
Geralmente, é um solo residual ou transportado, derivado de diversos materiais.
A formação de ambos é objeto dos processos de intemperismo direto ao clima:
alta temperatura e ação da chuva, o que os tornam diferentes quanto à classificação
adotada em outros países de clima temperado. Por se tratar de solos considerados
“velhos” ou “maduros”, pois apresentam decomposição concluída, têm uma estrutura
que visa quimicamente à cimentação e proporciona um elemento interessante de ser
estudado para obras geotécnicas.
Precursores do estudo de solos tropicais, Nogami e Villibor (1995) entendem
que uma parcela dos finos, em solos lateríticos, está agregada, formando uma estrutura
de aspecto esponjoso, de alta permeabilidade e comportamento colapsável. No caso
dos solos saprolíticos, o comportamento dos finos é expansível devido à presença de
argilominerais expansivos, a exemplos da montmorilonita e da ilita.
2.1 CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA
A caracterização geotécnica específica para solos tropicais se difere das usuais
Transportation Research Board (TRB - pavimentos rodoviários) e Classificação Unificada
de Arthur Casagrande (SUCS - barragens).
Para solos tropicais, é recomendada a utilização da classificação Miniatura,
Compactado, Tropical (MCT), proposta por Nogami e Villibor (1995). Tal metodologia se
apresenta com a determinação de propriedades a partir de corpos de prova compactados
e moldados com 50 mm de diâmetro e 130 mm de altura. É aplicada somente a solos finos
(aqueles que passam na peneira de 2mm - #10) e permite entender, especificamente,
três características de solos tropicais: permeabilidade, contração e penetração.
5
De acordo com Araújo e Dantas Neto (2014, p. 3, grifos nossos), essa metodologia:
[…] incide na escolha de ensaios que podem ser o ensaio de Mini-
MCV (Moisture Condition Value), avaliação da perda de massa por
imersão (verifica se o solo é colapsável/expansivo) pelo Mini-CBR, e a
compactação em miniatura com um equipamento conhecido como
Mini Proctor.
A campanha de ensaios Mini-MCV nos permite avaliar o teor de umidade a partir
de energias crescentes para chegar a um peso específico máximo.
A metodologia MCT, em seu início, veio trazer a oportunidade
de construir pavimentos com solos tropicais com custo menor,
em vista da laterização. Nesse sentido, vários estudos foram
feitos para avaliar a viabilidade de alguns solos em pavimentos
rodoviários. Para saber mais, acesse o link: http://twixar.me/
XdMm. Acesso em: 20 set. 2022.
INTERESSANTEOs procedimentos desse e de outros ensaios são determinados por normas do
Departamento Nacional de Estradas de Rodagem (DNER), predecessor do Departamento
Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT), a saber:
• DER/SP M196/89: classificação de solos tropicais segundo a metodologia MCT;
• DER/SP M191/88: ensaio de compactação de solos em equipamento miniatura;
• DER/SP M192/89: determinação do índice do suporte de Mini-CBR e de expansão
de solos compactados com equipamento miniatura;
• DNER-ME 228/94: solos - compactação em equipamento miniatura;
• DNER-ME 256/94: solos compactados com equipamento miniatura - determinação
da perda de massa por imersão;
• DNER-ME 258/94: solos compactados em equipamento miniatura - Mini-MCV;
• DNER-CLA 259/96: classificação de solos tropicais para finalidades rodoviárias
utilizando corpos-de-prova compactados em equipamento miniatura.
6
Figura 1 – Grupo de ensaios na metodologia MCT
Fonte: Adaptada de DNER (1996)
De acordo com a norma DNER-CLA 259 (1996), os resultados dos ensaios são
alocados em tabela em que foram propostos dois grupos de solo: os de comportamento
laterítico (L) e os de comportamento não laterítico (N), com seus subgrupos.
Metodologia MCT
Campanha de
Mini-CBR
Campanha de
Mini-MCV
Campanha in situ
Ensaio de
compactação
Mini-Proctor
Ensaio de
compactação
Mini-MCV
Ensaio de perda
de massa por
imersão
Expansão e
contração
Mini-CBR com
penetrômetro
Mini-CBR com
controle de
umidade
Mini-CBR
convencional
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8
O método de Nogami e Villibor (1995) foi readaptado por Vertamatti (1988),
que adicionou à classificação os solos transicionais, como os coluvionares, criando a
classificação MCT-M, que dividiu os solos tropicais em mais grupos, especificamente,
os de comportamento de transição:
1. NA (areia não laterítica);
2. NG’ (solo argiloso não letrítico);
3. NS’ (solos siltosos não lateríticos);
4. NS´G’ (solo silto-argiloso não laterítico);
5. TA’ (solo arenoso transicional);
6. TA’G’ (solo areno-argiloso transicional);
7. TG’ (solo argiloso transicional);
8. LA (areia laterítica);
9. LA’ (solo arenoso laterítico);
10. LA’G’ (solo areno-argiloso laterítico);
11. LG’ (solo argiloso laterítico).
Por fim, podemos entender que as metodologias usuais do Sistema Unificado de
Arthur Casagrande e do Sistema TRB (Transportation Research Board, da AASHTO) foram
desenvolvidas em território de clima predominantemente temperado, que origina solos
menos intemperizados (arenosos, siltosos). Dessa forma, entende-se que a classificação
MCT tem a capacidade de aferir melhor as condições de solos para países como o Brasil,
de solos muito intemperizados, maduros e de fração predominante de argila, como nos
saprólitos e lateritas, além da presença de argilominerais em grande quantidade.
2.2 MINERALOGIA DAS ARGILAS
De acordo com o Branco (2014), argila é o nome dado à partícula de solo com
dimensões abaixo de 1/256 milímetros (4 micrômetros) de diâmetro, todos, porém, são
filossilicatos (silicatos que formam lâminas). São estruturas em camadas de agrupamentos
de tetraedros de sílica e octaedros de alumínio que surgem em diferentes arranjos, de
acordo com o tipo de argilomineral, são macios e com dureza 2 na escala de Mohs.
O artigo a seguir apresenta um compilado de informações sobre a
classificação mineral diante dos aspectos geológicos apresentados
por eles. Dentro da escala de Mohs, os minerais podem ser
classificados com relação à dureza do diamante (mais duro, que
risca outros materiais) até o talco (pouco duro, suscetível à riscos
com a unha). Aprenda um pouco mais sobre o assunto no link:
https://sgbeduca.cprm.gov.br/media/adultos/propriedades_
minerais.pdf. Acesso em: 20 set. 2022.
DICA
https://sgbeduca.cprm.gov.br/media/adultos/propriedades_minerais.pdf
https://sgbeduca.cprm.gov.br/media/adultos/propriedades_minerais.pdf
9
De acordo com Victoria (2018), o principal componente das argilas são os
argilominerais, que têm características distintas conforme sua estrutura cristalina e
suas propriedades físico-químicas, e elas têm a capacidade de tornar as argilas mais ou
menos plásticas.
A Figura 2, a seguir, traz a estrutura típica de argilominerais que apresentam
estruturas placoides, de empilhamento regular entre as folhas dos tetraedros de silício
e octaedros de alumínio, sendo subdivididos em alguns grupos.
Figura 2 - Estrutura organizacional de argilominerais
Fonte: Victoria (2018, p. 23)
O grupo da caulinita apresenta estrutura regular (1:1), sem a presença de água
entre as folhas, logo, não tem expansividade. Já o grupo da esmectita admite a água
interlamelar (2:1), que infere alta expansividade e plasticidade ao material. Por sua vez,
o grupo da ilita admite água interlamelar em menor quantidade.
2.3 SOLOS COLAPSÁVEIS E EXPANSÍVEIS
O início do estudo dos solos expansíveis se deu com o conhecimento do
chamado massapê baiano, em que os solos expansíveis são causados por fenômenos
complexos físico-químicos, que causam a tensão de expansão desse tipo de solo
quando reage com partículas de água. Esse fenômeno está associado à presença de
10
argilominerais dos grupos 2:1, tendo como principais representantes a montmorilonita
e a ilita, que apresentam expansividade maior do que os outros grupos devido ao
desbalanceamento de cargas iônicas.
A propriedade mais importante dos argilominerais expansivos é a capacidade
de mudar de volume pela absorção de moléculas de água ou outros íons polares em
sua estrutura. Eles apresentam alta Capacidadede Troca Catiônica (CTC), sendo que
a atração das partículas de água aumenta o volume da estrutura. O tratamento desse tipo
de solo é feito com a adição de substâncias de pH alto para reagir com a CTC presente
no solo e fazer com que este se mantenha mais estável.
Com a leitura do artigo a seguir será possível entender como se dá a
estabilização química com solos expansivos a partir das reações químicas
de floculação, carbonatação e cimentação, a depender do caso, mas sempre
relacionado à fração de partículas de argila. Acesse o link: https://www.abge.
org.br/downloads/revistas/RevistaABGE_Propriedades_geootecnicas.pdf.
Acesso em: 20 set. 2022.
DICA
De acordo com Soares, Soares e Conterato (2013), os solos expansivos são
de difícil identificação, pois a expansão não depende unicamente das propriedades
intrínsecas do solo, mas, também, das condições em que se encontram e das lhe são
impostas.
A avaliação de suscetibilidade ao colapso desse tipo de solo está ligada
aos ensaios de adensamento (ensaios edométricos) e avaliação de deformações
volumétricas. Bowles (1977) criou uma escala de avaliação de expansividade com base
na alta atividade das argilas, conforme podemos observar na tabela a seguir:
Tabela 2 – Potencial de expansão
Fonte: adaptada de Bowles (1977)
Potencial de
expansão
IP IC LL
Baixo < 18 > 15 20 a 35
Médio 15 a 28 10 a 15 35 a 50
Alto 25 a 41 7 a 12 50 a 70
Muito alto > 35 < 11 > 70
https://www.abge.org.br/downloads/revistas/RevistaABGE_Propriedades_geootecnicas.pdf
https://www.abge.org.br/downloads/revistas/RevistaABGE_Propriedades_geootecnicas.pdf
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A classificação de expansão de Bowles (1977), portanto, leva em conta os
resultados de ensaios de limites de consistência (ou limites de Atterberg), na forma do
Índice de Plasticidade (IP), Índice de Contração (IC) e Limite de Liquidez (LL).
Os solos colapsáveis, como os lateríticos, são solos que, em estado natural, não
se mantêm saturados, mas, quando umedecidos, apresentam recalque (redução de
volume), sendo que tal comportamento pode gerar danos às estruturas neles apoiadas.
O estudo de solos colapsáveis, no Brasil, começou na década de 1970, com
o advento dos projetos de grandes barragens para os quais se encadeavam grandes
fundações. São solos mais comuns na região centro-sul brasileira e no nordeste do país.
A sua deposição pode se dar de forma aluvionar, coluvionar e residual.
Você sabe qual é a diferença dos solos transportados classificados
como alúvio, colúvio e residuais? Saiba mais sobre essa classificação
com a leitura do artigo a seguir, que aborda como esses solos são
denominados de acordo com o meio no qual são transportados. Acesse
o artigo no link: https://www.geografiaopinativa.com.br/2017/09/eluvio-
coluvio-e-aluviao.html. Acesso em: 20 set. 2022.
INTERESSANTE
Em geral, são solos bastante porosos que se caracterizam pelo alto índice de
vazios e pela criação visível de macroporos. Quando a água se insere em seu sistema,
existe um rearranjo da estrutura, diminuindo o seu volume gradual rapidamente diante
da existência de carga aplicada.
Conforme apresentado anteriormente, a formação do solo colapsável pelo meio
de transporte atribui a ele características próprias para as quais é identificado. O quadro
na sequência apresenta um resumo dessas diferenças. Acompanhe!
https://www.geografiaopinativa.com.br/2017/09/eluvio-coluvio-e-aluviao.html
https://www.geografiaopinativa.com.br/2017/09/eluvio-coluvio-e-aluviao.html
12
Quadro 1 – Solos residuais e suas características
Formação
Meio de
deposição
Características
Coluvionar Vento
Pela deposição por gravidade, tem alto índice de vazios,
baixa densidade e pouca ou nenhuma coesão.
Aluvionar Água
Formado pela corrida da água da chuva e pelo carregamento
de partículas. Os materiais são depositados em áreas baixas
de drenagem. A água é evaporada antes de uma nova
deposição o que o torna mal consolidado, de alto índice de
vazios e alto teor de argila.
Residual
Decomposição
da rocha in situ
A decomposição se mantém no local de origem da rocha-mãe
e, geralmente, é desenvolvida por processos de lixiviação
dos sais solúveis do composto. Para tanto, é necessária a
atuação das chuvas e a ação da drenagem interna, para que
a chuva se infiltre.
Fonte: a autora
Para determinar se o solo de um local é colapsável, são feitos ensaios de forma
direta e indireta. Os métodos diretos são aqueles de aplicação de carga direta no
material saturado e avaliação da mudança de forma. No caso dos métodos indiretos,
são feitas avaliações de caracterização da amostra relacionadas aos índices físicos e à
qualificação quanto aos limites de consistência da amostra.
O artigo a seguir apresenta um compilado de situações e correções
que podem ser adotadas para uso em recalques e trincas de solos
colapsáveis. Aprenda um pouco mais sobre o assunto acessando o
link: https://recima21.com.br/index.php/recima21/article/view/535.
Acesso em: 20 set. 2022.
DICA
https://recima21.com.br/index.php/recima21/article/view/535
13
Neste tópico, você aprendeu:
• O que é Geotecnia Ambiental e a definição de solos tropicais, entendendo que a
formação de solos em ambiente de clima quente os torna totalmente diferentes
daqueles formados em clima temperado. A classificação MCT visa atribuir condições
melhores de classificação desses solos para obras geotécnicas no país.
• A mineralogia das argilas, a partir da presença de camadas interpostas (filossilicatos),
que influem na retenção de água entre lamelas e, consequentemente, na expansão
do material com a presença da água.
• A existência de solos colapsáveis e expansíveis em climas tropicais, formados pela
peculiaridade do intemperismo nesses lugares e o conhecimento das limitações de
cada um frente a obras geotécnicas.
• A formação dos principais tipos de solos residuais sob agentes transportantes, suas
características e os cuidados de manuseio frente ao seu meio de deposição e a
característica de inconsolidação no meio depositado.
RESUMO DO TÓPICO 1
14
AUTOATIVIDADE
1 A classificação de solos tropicais MCT se mostrou uma alternativa para a adequação
de solos criados em clima quente, diferentemente dos estudados em países como
os EUA, que fundamentou o método TRB. No entanto, a mitologia foi aprimorada ao
longo dos anos. Sobre a classificação de solos tropicais MCT-M, quanto ao que ele
adicionou ao método tradicional, assinale a alternativa CORRETA:
a) ( ) Solos transicionais.
b) ( ) Mineralogia das argilas.
c) ( ) Tamanhos de partícula.
d) ( ) Capacidade de suporte.
2 A instrumentação geotécnica subsidia a tomada de decisões, sobretudo quando
se pretende acompanhar uma estrutura para verificar seu nível de risco. Dentre os
vários instrumentos, existem aplicabilidades na análise destes dentro dos maciços.
Com base nas definições dos enfoques de instrumentação geotécnica, analise as
sentenças a seguir:
I- Os solos aluvionares são aqueles formados pelas corridas de água e depostos,
geralmente, em leitos de drenagem. São secos antes da sua consolidação e, por
isso, têm alto índice de vazios.
II- Os solos residuais são aqueles advindos da rocha-mãe e que se distribuem com a
ação dos ventos para outros locais.
III- Os solos coluvionares são aqueles depostos pela ação da gravidade e, por isso, têm
alto índice de vazios.
Assinale a alternativa CORRETA:
a) ( ) As sentenças I e II estão corretas.
b) ( ) Somente a sentença II está correta.
c) ( ) As sentenças I e III estão corretas.
d) ( ) Somente a sentença III está correta.
3 O ensaio MCT é robusto em termos de execução e possui normas brasileiras que o
conduzem para a realização adequada. Nele, o laboratorista pode optar por algumas
campanhas de ensaios para averiguação,dentre outras coisas, da possibilidade de
colapso ou da expansão do solo frente à imersão. Para a indicação das campanhas
de ensaios na metodologia MCT, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para
as falsas:
15
( ) Mini-MCV.
( ) Mini-Proctor.
( ) Mini-CBR.
( ) Campanha in situ.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
a) ( ) V - F - F - V.
b) ( ) V - F - V - V.
c) ( ) F - V - F - V.
d) ( ) F - F - V - F.
4 Os solos tropicais têm uma classificação diferente daquela que usualmente
conhecemos para construção de estradas (TRB) e para construção de barragens
(SUCs). Isso se dá porque os solos tropicais apresentam diferentes origens frente
à aceleração do intemperismo propagado nesses locais, diferentemente dos solos
em locais de clima frio. Sendo assim, disserte sobre a ação do intemperismo, que
precede a criação dos solos tropicais.
5 No estudo de solos tropicais, conhecer o perfil de intemperização é necessário para a
indicação da qualificação do solo e da caracterização deste quanto à expansividade e
colapsabilidade, dois problemas muito sérios quando se leva em conta a construção
de fundações. Nesse contexto, disserte sobre as diferenças entre solos lateríticos e
saprolíticos.
16
17
MOVIMENTOS DE MASSA
UNIDADE 1 TÓPICO 2 —
1 INTRODUÇÂO
Os solos são constituídos de partículas e forças aplicadas a eles, transmitidas
de partícula a partícula, além das que são suportadas pela água dos vazios. Nos solos,
ocorrem tensões devido ao peso próprio e às cargas aplicadas. Trata-se de tensões pelo
peso do próprio solo, a saber:
• tensão efetiva (�'): é a tensão suportada pelos grãos do solo, ou seja, é a tensão
transmitida pelos contatos entre as partículas;
• pressão neutra (�): é a pressão da água, também denominada de “poro-pressão”,
originada pelo peso da coluna d’água no ponto considerado (� = γ a.H);
• tensão total (�): é a soma algébrica da tensão efetiva (�') e da pressão neutra (�).
A tensão efetiva, no caso de solos saturados (com preenchimento de vazios por
água), pode ser expressa por �' = � – �. A variação da tensão efetiva, relativa ao contato
grão a grão de solo ou, então, da estrutura de solo formada, é responsável pela variação
do estado de tensões do solo, como na compressão e resistência ao cisalhamento.
Uma variação de tensão se deve à aplicação de uma carga na superfície de
um terreno, que promove acréscimos de tensão nas camadas subjacentes do solo,
projetando-se até certa profundidade e circundando a área carregada em termos de
tensão devido ao peso próprio do solo, que também é levado em conta. Essa tensão
pode ser estimada de acordo com as teorias:
• tensões de espraiamento simples: estima-se o valor das tensões de acordo com a
profundidade, considerando que as tensões se espraiam segundo áreas crescentes,
mas sempre se mantendo uniformemente distribuídas;
• bulbo de tensões: denominam-se “isóbaras” as curvas ou superfícies obtidas,
ligando os pontos de mesma tensão vertical;
• Teoria de Boussinesq: considera o solo como um material:
◦ homogêneo: mesmas propriedades em todos os pontos;
◦ isotrópico: mesmas propriedades em todas as direções;
◦ elástico: obedece a Lei de Hooke, � = E × ε (tensões proporcionais às deformações).
A equação de Boussinesq determina os acréscimos de tensões verticais devido
a uma carga pontual aplicada na superfície. Essas cargas aplicadas causam redução
de altura do maciço de solo, denominadas “recalques”. A deformação progressiva com
as cargas aplicadas pode ser avaliada pelas curvas de ruptura (tensão x deformação)
típicas, obtidas nos ensaios de resistência, as quais têm uma das formas mostradas na
figura a seguir.
18
Figura 3 – Comportamento de um solo submetido à tensão de cisalhamento
Fonte: Marangon (2018, p. 131)
Na rutura frágil, depois de atingir R, a resistência cai acentuadamente ao se
aumentar a deformação. Obtém-se para o valor máximo o que se denomina de resistência
de “pico”. Na rutura plástica, o esforço máximo é mantido com a continuidade da
deformação. Pode-se obter, assim, a chamada resistência “residual”.
Além disso, temos que a ruptura frágil é típica de ocorrência em argilas rijas
e duras ou areias compactas, enquanto a ruptura plástica é típica de ocorrência em
argilas moles ou médias ou areias fofas ou pouco compactas.
2 RESISTÊNCIA AO CISALHAMENTO
Os carregamentos aplicados na superfície causam tensões de cisalhamento, que
podem superar a máxima tensão resistida daquele solo (ou máxima tensão cisalhante),
podendo ocasionar a ruptura do material. A determinação do esforço para o qual um
solo se rompe é um problema comumente abordado em mecânica dos solos e objeto
fundamental de aplicação na Geotecnia Ambiental. A partir desse comportamento
delimitado, são criadas as análises de estabilidade, que dão meios de avaliar a segurança
do maciço. Dessa forma, a resistência ao cisalhamento de um solo nada mais é do que
a tensão cisalhante, que ocorre no plano de ruptura no instante da ruptura, tal como
mostra a figura a seguir.
19
Figura 4 – Superfície de ruptura sob tensão de cisalhamento
Fonte: Marangon (2018, p. 121)
Diante da dificuldade de aferição dos parâmetros de resistência ao cisalhamento,
foram criados e aprimorados com o passar dos anos alguns ensaios in situ e de laboratório,
que buscam assertividade de resultados pela comparação entre múltiplos resultados.
Assim, são obtidos os parâmetros drenados c’ (intercepto coesivo do material)
e Φ (ângulo de atrito entre partículas) para as condições mais desfavoráveis possíveis. A
condição drenada é levada em conta, pois somente as tensões efetivas (contato entre
partículas) propiciam a resistência ao cisalhamento. Em solos saturados, a resistência
é medida por uma razão entre dois parâmetros: Su/S’v, que determinam o resultado da
resistência não drenada e da pressão vertical exercida.
Tomando como base os parâmetros drenados, o ângulo de atrito é a função da
interação entre duas superfícies das partículas, sendo que o atrito entre elas resulta em
resistência ao deslizamento do solo. A coesão, por outro lado, é definida pela atração
química entre partículas, que é especialmente ligada à fração coloidal do solo, como nas
argilas. É de se esperar, então, que as areias apresentem coesão nula por não indicarem
forças de atração que formem blocos e torrões.
No entanto, é comum vermos em praias o fenômeno de coesão aparente, como
na estabilidade de castelinhos formados de areia. Esse é um caso específico que não
deve ser entendido como uma coesão real: para se manter estável, o castelo deve ser
umedecido de forma que a água o mantenha coeso e não pela força de suas partículas,
como deve ser.
20
A equação a seguir nos mostra a relação de resistência utilizada para solos
quando adicionada determinada tensão normal vertical (carga): τ = c + � × tg Φ, em que:
• τ = resistência ao cisalhamento do solo;
• c = coesão ou intercepto coesivo;
• σ = tensão normal vertical;
• Φ = ângulo de atrito do solo.
Para a obtenção desses parâmetros, a resistência ao cisalhamento é
especificamente avaliada em laboratório, a partir de ensaios de compressão triaxial e
cisalhamento direto, mas, também, in situ, que promove uma tradução mais apurada
das características reais do solo e da sua estratificação. O quadro a seguir nos mostra
alguns desses ensaios.
Quadro 2 – Ensaios de avaliação de parâmetros da resistência ao cisalhamento in situ
Fonte: a autora
Ensaio Aplicabilidade Resultados
SPT - Ensaio
de sondagem à
percussão
Solos
granulares
O ensaio SPT é utilizado para determinar qualitativamente
o estado de consistência do solo a partir do número de
golpes que ele suporta, sem se deformar. A cada metro de
solo ensaiado, é analisada a amostra obtida com a cravação,
para a qual é admitidauma estratigrafia do subsolo. O
ensaio é importante do ponto de vista geotécnico porque
permite a observação do solo in situ, sem necessidade de
abertura de poços ou trincheiras. Para avaliar a resistência
ao cisalhamento, o número de golpes por meio de algumas
metodologias, de forma indireta e correlacionado com outros
parâmetros do solo, é utilizado para indicativo da resistência
do solo em termo, especialmente, de ângulo de atrito.
CPT - Ensaio
de penetração
estática de
cone
CPTU - Ensaio
de Piezocone
Solos
granulares
Esses ensaios são feitos eletronicamente com um
dispositivo com sensor na ponta, que lê a resistência
do solo, a penetração da cravação e o atrito lateral das
feições estratigráficas do solo, indicando na mudança
de comportamento a alteração de material. A diferença
desses métodos para o SPT é que não é possível obter
amostragem na cravação, visto que o próprio aparelho tem
viés de medição da resistência. A diferença do CPT para
o CPTU é, no entanto, singular. O CPTU avalia, também,
os indicativos de pressão neutra positiva (poropressão) e
pressão neutra negativa (sucção) para complementar a
avaliação do comportamento do solo em meio saturado.
VT - Vane Test
ou ensaio de
palheta
Solos coesivos
Ao contrário dos métodos descritos anteriormente, OVT é
aplicável especificamente aos solos coesivos (argilosos),
para o qual se obtém a resistência não drenada. Consiste
em uma pá em formato de cruz, com a qual se crava o
solo e se força a movimentação circular no meio saturado.
A medição da resistência do solo ao torque é apresentada
no aparelho.
21
Assim, como dito anteriormente, a resistência de um solo está intimamente
ligada à sua saturação ou, até mesmo, à condição com que ele se drena ou retém água. A
percolação de água em maciços é o principal processo desencadeador de movimentação
de taludes pela perda de resistência ao cisalhamento. A água atua lubrificando o contato
entre partículas, o que mantém o atrito e a estrutura estável. Dessa forma, a capacidade
que o solo tem de permitir o escoamento, chamada de permeabilidade, é importante
do ponto de vista geotécnico.
É de se pensar que, diante disso, solos tão distintos, como as areias e argilas,
apresentem comportamentos drenantes totalmente diferentes. Os solos não coesivos,
como as areias, permitem mais o escoamento de água por entre seus vazios, uma vez
que não apresentam coesão.
A indicação do coeficiente de permeabilidade para materiais granulares é dada
pela equação de Hazen, relacionada ao diâmetro efetivo (d10), o qual é obtido a partir da
curva granulométrica. Assim, temos que: k = C × (d10 )
2.
Frente a isso, consideram-se solos com comportamento de permeabilidade,
como é apresentado a seguir, em valores de k (cm/seg) por notação científica:
• solo de alta permeabilidade: 102 cm/seg. Pedregulhos;
• solo de média permeabilidade: 10-2 cm/seg. Areias;
• solo de baixa permeabilidade: 10-4 cm/seg. Areias muito finas, siltes e mistura de
ambos com argila;
• solo de muito baixa permeabilidade: 10-6 cm/seg. Areias muito finas, siltes e
mistura de ambos com argila;
solo de baixíssima permeabilidade: 10-8 cm/seg. Argilas.
Com isso, pode-se pensar que, se existe um projeto que demanda maior imper-
meabilização para reduzir a ação da água em um maciço, tal como ocorre nas barragens
de terra, a adoção de argila permite maior segurança. Contudo, se, por outro lado, é
necessário promover uma drenagem efetiva ao lado de filtros para que o maciço não
se mantenha saturado, é melhor que se use areia para promover a percolação da água.
A resistência ao cisalhamento estudada até aqui, porém, não ocorre tão somente
com a ação da água nos maciços e pela constituição física do maciço em termos de
uso de areias ou argilas. O fenômeno de movimentação de massa, atrelado à ruptura
da perda de resistência ao cisalhamento, é complexo. Segundo Leroueil e Locat (1996),
existe, para isso, uma perspectiva física no tempo, em estágios de desenvolvimento e,
de certa forma, infindável, conforme mostra a explicação a seguir e a figura na sequência.
22
• Estágio pré-ruptura: inclui todo e qualquer processo de deformação que pode
levar à ruptura. Estágio controlado por mudanças na resistência, rastejo ou ruptura
progressiva.
• Estágio de ruptura: é a fase mais significativa na história do movimento de massa
e se caracteriza pela formação de uma superfície de cisalhamento na massa de solo.
• Estágio pós-ruptura: inclui desde a ruptura até o término da movimentação. Há um
aumento da razão de deslocamento, seguido da diminuição progressiva de velocidade.
• Estágio de reativação: ocorre quando uma massa de solo desliza ao longo de uma
superfície de ruptura preexistente.
Figura 5 – Estágios dos movimentos de massa
Fonte: Adaptada de Leroueil e Locat (1996 apud SANCHO, 2016, p. 26)
Com todas as perspectivas já apresentadas e a observação histórica, de acordo
com o Centro Nacional de Monitoramento e Alerta de Desastres Naturais (CEMADEN,
2022), o Brasil é considerado muito suscetível aos movimentos de massa devido às
condições climáticas marcadas por verões de chuvas intensas em regiões de grandes
maciços montanhosos, especialmente com ocupações irregulares, sem a infraestrutura
adequada, em áreas de relevo íngreme.
3 ESTABILIDADE DE TALUDES E ENCOSTAS
Como visto, a instabilidade de um maciço de terra se dá quando a resistência do
solo não se faz suficiente para resistir às ações desestabilizantes e, assim, as camadas
podem se mover uma sobre a outra, havendo ruptura.
De acordo com Goes (2018), os processos potenciadores da instabilidade em
maciços de terra a partir das tensões são:
23
• carregamento do talude ou da crista: edificações, lançamento de entulho, lixo,
aterros, água encharcando o talude por chuvas, vazamentos de redes, fossas etc.;
• descarregamento do pé do talude: escavações ou cortes, erosão pluvial e fluvial;
• pressões laterais: água em fissuras;
• presença de materiais expansivos (argilas): contato com água.
A ação da água nos maciços de terra aumenta o estado de tensão no solo,
possibilitando a sua movimentação em termos do estado original. A principal força que
causa os movimentos de massa é a tensão de cisalhamento, que, na ação da água,
supera o atrito entre partículas que mantêm a estrutura do solo.
A ação da água nos taludes é comumente propiciada por surgências de
lençol freático, nascentes, esgotamento a céu aberto e presença de espécies, como
a bananeira, que só crescem com o acúmulo de umidade. Observe o quadro a seguir:
Quadro 3 – Processos instabilizadores ligados à água
Fonte: adaptado de Goes (2018)
24
As condições naturais do terreno também influenciam no potencial escorre-
gamento do maciço. Os solos residuais, por exemplo, são aqueles obtidos por meio
do intemperismo da rocha-mãe in situ, ou seja, desintegrou-se e não foi transportado
para outro local.
Os solos coluvionares, por outro lado, são aqueles desagregados da rocha-
mãe, que passam por processos de transporte pela força gravitacional de altitudes
maiores para menores. Dessa forma, trata-se de um solo, geralmente, estratificado e
muito heterogêneo, dificultando a sua estabilidade.
Os solos aluvionares são aqueles que têm as mesmas características de
deposição dos coluvionares, mas sendo transportados pela água da chuva. Geralmente,
mantêm-se em calhas de drenagem e são adensados com o tempo. Há de se pensar
que esses solos não apresentam resistência pela coesão de suas partículas, pois são
depositados de forma natural, sem compactação ou qualquer tipo de controle.
Somado a esses fatores naturais, as condicionantes antrópicas influem bastante
na instabilidade dos maciços. São várias as influências negativas causadas, começando
com a mais comum: asupressão vegetal da cobertura. Tal ação propicia a ação da
água das chuvas sob o solo descoberto, carregando suas partículas, aumentando o
encharcamento e erodindo o solo.
Além disso, podemos mencionar, também, os erros em projetos de drenagem
pluvial, a execução de cortes e aterros sem qualidade técnica adequada, os vazamentos
de redes de água e esgoto, bem como a adição de aterros sob locais de lançamento
de entulho.
Quadro 4 – Fatores antrópicos instabilizantes
25
Fonte: adaptado de Goes (2018)
A qualificação das movimentações de terra é comumente dada pela escala de
Varnes, que delimita os movimentos de terra em seis tipos, de acordo com a superfície
de ruptura e um dos três tipos de materiais movimentados, conforme apresentado em
resumo no quadro a seguir.
Quadro 5 – Tipos de movimentações de terra, de acordo com a escala de Varnes
Fonte: adaptado de Varnes (1978 apud SANCHO, 2016)
Tipo de
movimento
Rocha Detrito Terra
Queda Queda de rochas Queda de detrito Queda de terra
Tombamento Tombamento de rocha Tombamento de detrito Tombamento de terra
Escorregamento
rotacional
Escorregamento
rotacional de rocha
Escorregamento
rotacional de detrito
Escorregamento
rotacional de terra
Escorregamento
translacional
Deslizamento
translacional de blocos
de rocha
Deslizamento
translacional de detrito
Deslizamento
translacional de terra
Espalhamentos
laterais
Espalhamento de rocha - Espalhamento de terra
Corridas Rastejo de rocha
- Corrida de tálus
- Corrida de detritos
- Avalanche de detritos
- Solifluxão
- Rastejo de solo
- Corrida de areia seca
- Corrida de areia úmida
- Corrida de argila
sensitiva
- Corrida de terra
- Corrida rápida de terra
- Corrida de loess
Complexos
- Escorregamento de
rocha
- Avalanche de detritos
- Arqueamento
- Abulgamento do vale
- Arqueamento
- Abulgamento do vale
26
Esses tipos de movimento são mostrados em maiores detalhes na figura a seguir:
Figura 6 – Alguns tipos de movimentações de massa
Fonte: Cemaden (2022)
Discretizando ainda mais os tipos de movimentações apresentados, os rastejos
são movimentos muito lentos e quase imperceptíveis, sem limites definidos. Apresentam
indícios na superfície e, gradualmente, diminuem com a profundidade do maciço. Pela
ação da gravidade, ocorrem justamente pelo rastejamento de grandes quantidades de
material. Além disso, estão diretamente ligados à variação de expansão e contração do
solo, apresentando, geralmente, vários planos internos de deslocamento de geometria
indefinida. A velocidade de desenvolvimento é de centímetros ao ano.
Assim, são indícios de rastejo: cercas quebradas e deslocadas, muros de arrimo
estufados, troncos curvos de árvores, postes deslocados e fraturas de tensão em
pavimentos, ocorrendo, às vezes, degraus de abatimento. Observe o quadro a seguir:
27
Quadro 6 – Indícios de rastejo
Fonte: adaptado de Goes (2018)
Além dos rastejos, existem, também, as corridas de massa, que podem ser
subdivididas conforme o material que é mobilizado:
• fluxos de lama: constituídos de material fluido de velocidade muito rápida (até 80
km/h), sendo uma mistura de água com partículas finas misturadas (silte e argila).
São ocasionados por chuvas fortes, especialmente em ambientes com pluviosidade
esporádica;
• fluxos de detritos: são compostos de partículas maiores do que os fluxos de lama,
sendo muito viscosos e de pouca água se comparados ao anterior. Pelo peso do
material que carregam, tendem a ser muito destrutivos, aumentando sempre a
dimensão com o material acrescentado no caminho;
• fluxos de terra: são lentos e comuns onde existem camadas de argila saturadas,
sobrepostas por camadas de areia, que são desestabilizadas frente a abalos sísmicos;
28
• solifluxão: movimento lento descendente na encosta, composto por sedimentos
saturados por água na superfície, com camada adjacente impermeável. Diante dessa
condição, acabam se deslocando em cm/dia.
As quedas de blocos constituem outro tipo de movimentação de terra de
velocidade muito rápida devido ao peso aplicado em desprendimento do talude em
queda livre, sobretudo em áreas muito íngremes. Estão comumente ligadas à existência
de fraturas prévias em maciços rochosos que propiciam o deslocamento. É um
fenômeno muito comum em regiões serranas, sobretudo, no Estado do Rio de Janeiro,
em se tratando de Brasil.
Figura 7 – Queda de blocos de um talude íngreme de rocha sobre rodovia
Fonte: http://twixar.me/rdMm. Acesso em: 31 ago. 2022.
Os escorregamentos, por sua vez, dizem respeito a outro meio de movi-
mentação de massa com velocidade alta e de plano de ruptura bem definido. Os es-
corregamentos se assemelham ao deslizamento de um material sobre outro, sendo
classificados de acordo com o tipo de geometria formada, a saber:
• rotacional: também conhecido como “desmoronamento”, apresenta a ruptura com
superfície curva em regiões de superfície uniforme (homogênea);
• translacional: também conhecido como “deslizamento”, a ação de movimento,
nesse caso, remove a camada superficial com os vegetais e o solo, que deslizam
sobre o talude com a aparência de uma lâmina em superfície lisa, especialmente sob
chuvas intensas.
A avalanche, por fim, é o fluxo mais rápido já classificado, pois desprende um
grande volume de material propriamente em cadeias montanhosas e de clima frio. A
massa rochosa ou o gelo desprendido se pulveriza com o impacto e expande o alcance
da massa deslocada.
29
Nos casos de movimentação de fluxos, comumente se adota a abordagem de
materiais hiperconcentrados e se executa a modelagem de risco associada a fluidos.
Quando se aborda quedas de blocos e outros materiais rochosos, adota-se o critério de
Hoek-Brown para analisar a estabilidade do maciço, bem como métodos qualitativos
para entendimento da condição da rocha.
A classificação geomecânica de maciços rochosos é feita internacional-
mente com a abordagem de diversos autores que avaliam as rochas
de acordo com a incidência de fraturas, descontinuidades, composição
mineral, surgências e outros. Para saber mais sobre como os maciços
rochosos são classificados, acesse o link: http://www.repositorio.ufop.br/
handle/123456789/2878. Acesso em: 20 set. 2022.
DICA
Como forma de analisar a estabilidade de taludes compostos de solo, há dois
métodos comumente utilizados:
• análise de tensão-deformação, que se baseia na análise numérica das condições
do local;
• prioritariamente, método de equilíbrio-limite, que se baseia na hipótese de haver
equilíbrio em uma massa de solo considerada, tomando-a um corpo rígido-plástico
na iminência de um escorregamento.
Este último método pressupõe o conhecimento das forças atuantes na massa
de solo, de forma que tenha a aferição das tensões de cisalhamento aplicadas e se faça
a comparação dessas tensões com a resistência ao cisalhamento característica desse
solo. Em outras palavras, o método busca a razão entre as forças solicitadas e as forças
resistentes, tendo que encontrar valores de fator de segurança acima de 1,0 para indicar
a estabilidade. A equação utilizada é .
A superfície de ruptura é tida como circular, sendo que o FS é constante em
toda a linha. De forma análoga, pode-se dizer que o resultado pode ser correlacionado
da seguinte forma:
• FS < 1,0 = instável;
• FS = 1,0 = equilíbrio instável;
• 1,0 < FS < 1,5 = estabilidade incerta;
• FS > 1,5 = estável.
http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/2878
http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/2878
30
Dentro do método de equilíbrio-limite, vários autores criaram equações para
o cálculo das forças solicitadas e resistidas. Dentre as mais comuns, podem ser
citadas: Bishop, Fellenius, Spencer, Janbu e Morgenstern-Price. Algumas permitem a
consideração de uma superfície de rupturanão circular quando existe heterogeneidade
de material, em que a ruptura se forma irregularmente, sobretudo em análise de
fundações de maciços.
Figura 8 – Análise de estabilidade em um talude de barragem no software Slide
Fonte: a autora
Conforme visto na figura, o talude de jusante de uma barragem analisado
no software apresenta superfície não circular na ruptura devido à heterogeneidade
dos materiais que a compõem. As análises podem ser feitas considerando materiais
drenados (como na figura) ou com a inferência do nível d’água, pensando no material
saturado. Para tanto, podem ser compostos alguns tipos de análises para delimitar as
condições de segurança frente às solicitações:
1. análise drenada, de ruptura circular e estática (sem avaliação sísmica);
2. análise drenada, de ruptura circular e pseudoestática (com avaliação sísmica);
3. análise drenada, de ruptura não circular e estática (sem avaliação sísmica);
4. análise drenada, de ruptura não circular e pseudoestática (com avaliação sísmica);
5. análise não drenada, de ruptura circular e estática (sem avaliação sísmica);
6. análise não drenada, de ruptura circular e pseudoestática (com avaliação sísmica);
7. análise não drenada, de ruptura não circular e estática (sem avaliação sísmica);
8. análise não drenada, de ruptura não circular e pseudoestática (com avaliação sísmica).
31
Nas análises de estabilidade, podem ser utilizadas envoltórias de
resistência ao cisalhamento, em termos de tensões totais e efetivas.
No primeiro caso, admite-se que as pressões neutras, decorrentes
da variação do estado de tensões na barragem, correspondem às
pressões neutras desenvolvidas nos ensaios de compressão triaxial,
realizados de forma a retratar a trajetória de tensões que ocorre
durante a construção do aterro e na fundação.
ATENÇÃO
Assim, é de se esperar que as análises não drenadas, não circulares e com ação
sísmica intervenham em fatores de segurança baixos. Por isso, é importante a avaliação
completa do estado da estrutura frente a todas as solicitações, sendo que deve
atingir, obrigatoriamente, os requisitos da NBR 13.028 (ABNT, 2017), que diz respeito
à elaboração e apresentação de projeto de barragens para disposição de rejeitos,
contenção de sedimentos e reservação de água, para análise de taludes de mineração
em geral; e a NBR 11.682 (ABNT, 2009), que versa sobre a estabilidade de taludes, para
taludes em outras ocasiões.
Quadro 7 – Fatores de segurança mínimos a serem adotados para projetos de taludes
e bermas de barragens de mineração
Fonte: ABNT (2017, p. 11)
Fase
Tipo de
ruptura
Talude
Fator de
segurança
mínimo
Final de construção a
Maciço e
fundações
Montante e
jusante
1,3
Operação com rede de fluxo em
condição normal de operação, nível
máximo do reservatório
Maciço e
fundações
Jusante 1,5
Operação com rede de fluxo em
condição extrema, nível máximo do
reservatório
Maciço e
fundações
Jusante 1,3
Operação com rebaixamento rápido
do nível d'água do reservatório
Maciço Montante 1,1
Operação com rede de fluxo em
condição normal
Maciço
Jusante 1,5
Entre bermas 1,3
Solicitação sísmica, com nível
máximo do reservatório
Maciço e
fundações
Montante e
jusante
1,1
a Etapas sucessivas de barragens alteadas com rejeitos não podem ser analisadas como "final de construção",
devendo atender aos fatores de segurança mínimos estabelecidos para as condições de operação.
32
Além disso, as barragens de mineração contam com regulamentação própria
com atendimento aos fatores de segurança prescritos pela Resolução n. 95/2022,
da Agência Nacional de Mineração, que trouxe maior rigor técnico aos estudos de
estabilidade e requisitos mínimos para barragens de mineração depois dos eventos de
Mariana/MG e Brumadinho/MG.
4 EMPUXOS DE TERRA
O empuxo de terra é uma ação do maciço de terra sobre a estrutura que o
contém e o estabiliza. O quadro a seguir nos mostra algumas estruturas de contenção
para maciços de terra que sofrem a ação do empuxo.
Quadro 8 – Estruturas de contenção de maciços de terra
Fonte: adaptado de Marangon (2018)
A partir dos empuxos de terra, são compostas as obras de contenção de
encostas com cálculos complexos baseados em teorias consolidadas. São classificados,
portanto, de três formas, conforme podemos acompanhar a seguir:
33
1. Empuxo no repouso: o maciço de solo se mantém em equilíbrio total, não sofre
deformações e não se desloca. Para o cálculo do coeficiente de empuxo no repouso,
temos , em que:
◦ K0 = coeficiente do empuxo no repouso;
◦ σ'h = tensão horizontal;
◦ σ'v = tensão vertical.
2. Empuxo ativo: o maciço de solo pressiona o elemento de contenção, de forma a
movimentá-lo horizontalmente, expandindo-o. Desse modo, há decréscimo da ten-
são horizontal. Para o cálculo do coeficiente de empuxo passivo, temos ,
em que:
◦ Kp = coeficiente do empuxo passivo;
◦ σ'hp = tensão horizontal passiva;
◦ σ'v = tensão vertical.
3. Empuxo passivo: o elemento de contenção pressiona o solo, de forma a comprimi-
lo horizontalmente. Desse modo, há acréscimo da tensão horizontal. Para o cálculo
do coeficiente de empuxo ativo, temos , em que:
◦ Ka = coeficiente do empuxo ativo;
◦ σ'ha = tensão horizontal ativa;
◦ σ'v = tensão vertical.
Figura 9 – Estados de empuxo de terra em estruturas de contenção
Fonte: Marangon (2018, p. 168)
34
A Teoria de Rankine, proposta em 1857, estabeleceu uma forma simplificada
de definir a relação dos coeficientes de empuxo ativo e do empuxo passivo a fim de
estabelecer o repouso. Para tanto, o autor considerou que o muro é flexível (sofre
pequenas deformações que mobilizam os empuxos passivo e ativo) e não considera o
atrito entre o muro e o solo, sendo vertical para o terreno horizontal. Dessa forma, foi
estipulada a correlação .
Nas duas situações de empuxo (ativo e passivo), há a participação das tensões
de cisalhamento. A diferença entre as suas faces é de que, no empuxo ativo, a tensão
de cisalhamento se aplica com a ação do solo na contenção, ao passo que, na porção
passiva, a tensão de cisalhamento aumenta a proporção da reação na contenção.
5 TÉCNICAS DE ESTABILIZAÇÃO
As instabilizações em taludes podem ser resultados de aumento de tensões
e divergência na resistência dos materiais constituintes. A remoção de materiais, os
cortes nos pés dos taludes, o aumento de cargas no corpo do talude e as solicitações
(como sismos, detonações e ondas) são processos que aumentam os problemas das
estruturas.
A reestruturação dos taludes com a construção de bermas de equilíbrio, para
diminuir a declividade e a incidência de processos desencadeados pelo relevo íngreme,
a adoção de camadas de revestimento vegetal e a inserção de dispositivos de drenagem
são medidas de engenharia que buscam melhorar as condições locais. No entanto,
quando essas soluções mais simples não podem ser adotadas ou são insuficientes, é
possível criar estruturas de contenção para elaborar barreiras artificiais que vencem as
tensões provocadas pelo empuxo de terra. Dentre essas soluções, existem os muros
criados com uso de materiais ambientalmente aceitos, bem como os muros criados
com materiais de alta resistência e protensão para fazer barreira física com o maciço.
35
Quadro 9 – Materiais ambientalmente aceitos
Fonte: adaptado de Naresi Jr. et al. (2018) e Terra (201-)
Em contenção de blocos rochosos se pode usar telas metálicas, barreiras
dinâmicas, remoção de bloco por jato d’água, fixação de blocos por tirantes ou grelhas
de concreto atirantadas e uso de estruturas, como pilares de concreto combinadas com
tirantes para conter lateralmente blocos de rochas instáveis.
36
A estabilização de solos pode ser feita de forma física, com a colo-
caçãode barreiras; ou de forma química, com o melhoramento das
qualidades do solo, a fim de repará-lo para apresentar características
de resistência melhores. Para se aprofundar nesse assunto, acesse
o link: https://www.nucleodoconhecimento.com.br/engenharia-civil/
estabilizacao-de-solos. Acesso em: 20 set. 2022.
INTERESSANTE
6 RESÍDUOS, REJEITOS E ESTÉREIS
Resíduos, rejeitos e estéreis têm classificações divergentes tanto entre si
quanto para a sua obtenção. Se vêm do ambiente doméstico, têm um viés; se vêm da
mineração e da indústria, propõem outro sentido. Frente a isso, é importante buscar
entender para que se possa ter a melhor deposição possível desses elementos.
Os resíduos sólidos, especificamente, são classificados quanto a quatro classes
de periculosidade à saúde humana e ao controle ambiental. São subdivididos em:
perigosos (classe I);
não perigosos (classe II);
não inertes (classe II A);
inertes (classe II B).
Essa classificação indica a destinação dos resíduos. Os perigosos, como produtos
químicos inflamáveis, perfurocortantes e biológicos, devem ter um maior controle para
evitar a propagação de doenças e a contaminação do solo e das águas. Porém, ainda
é necessária a caracterização quanto à Geotecnia para um entendimento da destinação
daqueles que podem ser alocados em barragens, aterros sanitários e em empilhamento.
6.1 CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA
Segundo a NBR 10.004 (ABNT, 2004), a definição de resíduos sólidos é de que
se trata de todo material, substância, objeto ou bem descartado, resultante de atividades
humanas em sociedade. Assim, inserem-se em resíduos sólidos aqueles resultantes
das atividades domésticas, da varrição de ruas e das atividades de reciclagem.
De acordo com a Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS) (Lei n.
12.305/2010), por sua vez, o conceito de rejeito diz respeito aos resíduos sólidos
que, depois de esgotadas todas as possibilidades de tratamento e recuperação por
processos tecnológicos disponíveis e economicamente viáveis, não apresentam outra
https://www.nucleodoconhecimento.com.br/engenharia-civil/estabilizacao-de-solos
https://www.nucleodoconhecimento.com.br/engenharia-civil/estabilizacao-de-solos
37
possibilidade que não a disposição final ambientalmente adequada, sendo, portanto,
inerente às atividades humanas (BRASIL, 2010). A mineração equivale à definição de
estéreis e rejeitos, mas estes são diferentes do ponto de vista de beneficiamento de
minérios. Acompanhe a figura a seguir:
Figura 10 – Fluxograma de tratamento de minérios e subprodutos
Fonte: Luz e Lins (2010, p. 5)
38
De acordo com Boscov (2008), um bem mineral não pode ser utilizado tal como
é lavrado na mina, devendo passar por um processo de beneficiamento. Este objetiva a
redução e regularização da granulometria (sem modificar a sua identidade química ou
física), a remoção de ganga (parte do minério sem interesse econômico) e o aumento
da qualidade do produto final.
Nas operações minerárias, grandes quantidades de solo e
estéreis são retiradas da mina e de seus entornos, sem que
haja utilização no beneficiamento dos minérios ou outro fim
comercial. Nesse contexto, é de grande importância considerar
e minimizar os efeitos das gerações dos resíduos sólidos. Saiba
mais sobre o assunto no link: https://revista.uemg.br/index.
php/reis/article/view/6005. Acesso em: 20 set. 2022.
IMPORTANTE
O estéril na mineração é o material retirado juntamente com o minério para o
qual não se tem utilidade alguma. É como rocha anexa que é retirada na detonação,
mas não se aplica para exploração. Os rejeitos, por outro lado, são materiais que vão
para o beneficiamento do minério e são retirados por não apresentarem características
suficientes para valoração.
Assim, os rejeitos de mineração podem ser depositados em forma de pilhas
(rejeitos em polpa, em pasta ou a granel), em reservatórios contidos por diques periféricos
(no caso de áreas planas ou pouco irregulares), em cavas ou barragens.
6.2 SISTEMAS DE DISPOSIÇÃO
Os sistemas de disposição de rejeitos foram criados com o intuito de servir
de diques de contenção de materiais que, em questão técnica, foram crescendo até
virarem as barragens que conhecemos hoje em dia.
As barragens de contenção de rejeitos são criadas com o próprio material a partir
de três métodos básicos: alteamento a montante, alteamento a jusante e alteamento
em linha de centro. Vamos conhecer melhor cada um a seguir.
O alteamento a montante veio se consolidando com o tempo como a forma
mais simples e menos onerosa de construção do alteamento de barragens, a partir do
seu dique de partida. Essa primeira estrutura, que dá início ao barramento, é composta
por um aterro de solo compactado que pode ou não ser envolto por enrocamento ou ser
totalmente constituído deste.
https://revista.uemg.br/index.php/reis/article/view/6005
https://revista.uemg.br/index.php/reis/article/view/6005
39
Figura 11 – Alteamento a montante
Fonte: Espósito (2000 apud GUIMARÃES, 2018, p. 40)
Quando o rejeito depositado atrás do dique de partida atinge a proximidade
da sua crista (altura máxima), é necessário constituir uma estrutura de alteamento da
barragem para que ela possa comportar mais material.
Em geral, nesse método, o próprio rejeito é utilizado como material construtivo
a partir do mecanismo de hidrociclones, que separam os materiais grossos e finos,
deixando as lamas separadas das areias. Nesse caso, as areias são colocadas próximas
à crista (praia de rejeitos) por serem materiais altamente drenantes e possibilitarem a
diminuição da saturação do contato com o próprio barramento. Esse material, ainda que
inconsolidado, serve de fundação para o alteamento que será construído em cima dele.
O artigo a seguir traz um panorama sobre a utilização do método
de alteamento a montante e aprofunda sobre as questões que o
tornaram inviável, sobretudo depois dos rompimentos em Mariana
e Brumadinho, que trouxeram à tona problemas de gestão de risco,
manutenção e operação dessas estruturas. Acompanhe a leitura na
íntegra no link: https://e-revista.unioeste.br/index.php/csaemrevista/
article/download/19480/12650/71227. Acesso em: 20 set. 2022.
DICA
Esse tipo de construção não é o método mais seguro, uma vez que existe um
carregamento da estrutura em cima de um material que não apresenta coesão (areia),
logo, possui baixa resistência ao cisalhamento. A condição criada apresenta maior
suscetibilidade ao fenômeno de liquefação das areias, sendo uma possível causa de
ruptura desse tipo de barragem.
https://e-revista.unioeste.br/index.php/csaemrevista/article/download/19480/12650/71227
https://e-revista.unioeste.br/index.php/csaemrevista/article/download/19480/12650/71227
40
A construção segue um design de escada com degraus ascendentes sobre
novas camadas criadas de rejeito não consolidado e, por isso, apresenta baixo custo
de construção e um menor volume de materiais externos demandados. A execução é
simples e dispensa grande trabalho de compactação e terraplenagem.
O tempo de lançamento dos rejeitos e alteamento da barragem são questões
de segurança que devem ser observadas nesse método, uma vez que deve se esperar,
pelo menos, para que o material se adense para a construção de uma nova camada e
sobrecarga sobre ele.
Esse tipo de estrutura deve ser constituído em zonas livres de abalos sísmicos,
longe de detonações e áreas de transporte pesado, como ferrovias, para que a vibra-
ção no local seja mínima e o fenômeno de liquefação não tenha um gatilho. As condi-
ções de saturação da barragem devem sempre estar em controle para que não ocorra o
mesmo fenômeno.
No entanto, com a construção feita sem um eixo em comum, é muito complexa
a execução de uma drenagem interna suficiente para a estrutura. Massad (2010) nos
lembra que a redução do gradiente hidráulico e davazão na “saída” ou a jusante do
barramento é a medida que deve ser tomada para a redução do risco de ocorrência de
liquefação e piping (erosão interna).
É válido ressaltar que, após os eventos de ruptura de barragens
em Mariana/MG e Brumadinho/MG, as barragens com alteamento
a montante estão proibidas no território brasileiro. Os empreendi-
mentos detentores de barragens construídas desse modo devem
providenciar a descaracterização ou desmobilização dessas estru-
turas, segundo as boas técnicas de engenharia, conforme a Agência
Nacional de Mineração (ANM).
IMPORTANTE
Devido às propriedades geotécnicas pobres dos rejeitos em termos de capacidade
de carga, o alteamento a jusante foi desenvolvido recentemente como uma alternativa
aos métodos anteriores pelas suas limitações. Diante da maior segurança, é um método
que dispende maiores quantidades de materiais de construção e grandes áreas externas
para o desenvolvimento da estrutura ao longo do tempo em que é operada.
Esse método não consolida nenhuma parte da barragem sobre a praia de
rejeitos. O processo de alteamento precede a compactação do aterro criado com as
técnicas convencionais de engenharia, juntamente com um sistema de drenagem
interno, que pode ser implementado durante a construção da barragem para controlar
a linha de saturação e a estabilidade da estrutura.
41
Figura 12 – Alteamento a jusante
Fonte: Espósito (2000 apud GUIMARÃES, 2018, p. 40)
Barragens de rejeitos construídas pelo método a jusante são bem resistentes a
efeitos sísmicos, sendo um contraponto ao limite de altura dado às barragens, porém,
trata-se de um método oneroso diante da grande volumetria de material utilizado e do
maquinário necessário para a compactação do aterro.
Diante dos últimos métodos apresentados, o alteamento em linha de centro
foi criado como uma junção entre a técnica de montante e jusante, melhorando a
estabilidade, mas diminuindo a porção de material empregado na construção. Nesse
método, a linha do eixo de construção é mantida no mesmo lugar, apesar de que o
alteamento avança sob a praia de rejeitos. O diferencial para o método de montante é,
então, a colocação de materiais no talude a jusante do dique inicial da barragem, sendo
que as elevações subsequentes estão condicionadas à manutenção desse eixo original
ao longo da vida do barramento.
Figura 13 – Alteamento em linha de centro
Fonte: Espósito (2000 apud GUIMARÃES, 2018, p. 40)
42
Em termos de comportamento estrutural é quase semelhante às barragens
construídas por métodos de construção a jusante, caracterizadas pela facilidade de
construção e uma quantidade relativamente pequena de material no processo de
construção da barragem. Assim, há melhor controle de linhas de saturação e processos
de escoamento a partir de corpos de barragens.
Atualmente, há uma predisposição das mineradoras a expor os rejeitos à
secagem e, depois, compactá-los em empilhamentos drenados para diminuir o risco
atrelado à disposição úmida em barragens. Para os estéreis, a disposição a seco tem
sido uma alternativa há muito mais tempo, sendo relativamente consolidadas as pilhas
de estéril com critérios geotécnicos de aterros e controle de deposição. Para todas
essas estruturas, pressupõe-se em projeto a reabilitação futura da área na forma de
recuperação e seu fechamento.
43
Neste tópico, você aprendeu:
• A importância da composição de análises de estabilidade, segundo as boas práticas
de engenharia e a adoção de parâmetros de materiais que atestem as condições de
resistência de um maciço de terra frente às solicitações cisalhantes aos quais ele
está submetido.
• Os fatores de segurança mínimos requisitados pela NBR 13.028, que versa sobre
a mineração quanto à elaboração e apresentação de projeto de barragens para
disposição de rejeitos, contenção de sedimentos e reservação de água.
• Os tipos de empuxos existentes e as estruturas de contenção de terra que atuam
passiva e ativamente, promovendo o equilíbrio da estrutura. Além disso, foi possível
conhecer os tipos principais de contenção utilizados em magnitude e aplicação.
• As diferenças para a normatização vigente entre rejeitos, estéreis e resíduos, bem
como o entendimento de como são criados esses materiais, especialmente no ramo
de mineração, com o beneficiamento de minérios.
• A importância do conhecimento dos métodos de alteamento de barragens de mine-
ração, que tem um crescimento da capacidade de retenção constante ao longo de
sua vida útil, verificando a aplicabilidade e os possíveis riscos ao seu redor.
RESUMO DO TÓPICO 2
44
AUTOATIVIDADE
1 São movimentos gravitacionais responsáveis pela mobilização de solo, sedimentos,
vegetação ou rocha pela encosta abaixo, geralmente potencializados pela ação da
água. Ocorrem, basicamente, quando as forças de tração, dadas pela gravidade
atuando na declividade do terreno, superam as forças de resistência, principalmente,
as forças de atrito. Sobre a classificação de movimentos de massa, assinale a
alternativa CORRETA:
a) ( ) Fluxo de detritos, queda de blocos e rastejos.
b) ( ) Deslizamento, queda de maciços e fluxo de sedimentos.
c) ( ) Fluxo de lama, queda de areias e escoamento rotacional.
d) ( ) Avalanche, queda de solo e desmoronamento.
2 As análises de estabilidade em maciços de barragens de mineração podem ser
avaliadas a partir da NBR 13.028, que versa sobre a mineração quanto à elaboração
e apresentação de projeto de barragens para disposição de rejeitos, contenção de
sedimentos e reservação de água. Frente a esse contexto, sobre o fator de segurança,
analise as sentenças a seguir:
I- O fator de segurança para barragens de mineração em condição de final de
construção é 1,3.
II- O fator de segurança para barragens de mineração em solicitação sísmica máxima
é 1,5.
III- O fator de segurança para barragens de mineração em rebaixamento rápido é 1,1.
Assinale a alternativa CORRETA:
a) ( ) As sentenças I e II estão corretas.
b) ( ) Somente a sentença II está correta.
c) ( ) As sentenças I e III estão corretas.
d) ( ) Somente a sentença III está correta.
3 A construção de barragens de mineração não se baseia em uma única etapa, mas em
um progresso construtivo ao longo do tempo, assim que a sua capacidade de retenção
vai chegando ao limite. Para tanto, foram desenvolvidos métodos de construção
que apresentam limitações e funções positivas diante dos requisitos da área onde a
barragem será alocada. Quanto à assertividade desses métodos, classifique V para as
sentenças verdadeiras e F para as falsas:
45
( ) Montante.
( ) Entre eixos.
( ) Jusante.
( ) Linha de centro.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
a) ( ) V - F - F - V.
b) ( ) V - F - V - V.
c) ( ) F - V - F - V.
d) ( ) F - F - V - F.
4 A instabilidade de um maciço de terra é fruto da diminuição da resistência ao
cisalhamento em que a solicitação a qual o maciço está submetido se torna maior
do que a componente de forças que ele mantém para sua resistência. No entanto,
a resistência ao cisalhamento é afetada por muitos fatores. Nesse sentido, disserte
sobre os principais fatores que afetam a movimentação de massa.
5 Na gestão de resíduos sólidos, existe uma diferenciação entre o tipo de material
formado, que está explicitada na Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS) e
na NBR 10.004/2004, sobretudo pela fonte de geração, sendo que, por vezes, os
significados são elaborados de acordo com o agente emissor. Nesse contexto,
disserte sobre as diferenças entre rejeitos, estéreis e resíduos.
46
47
TÓPICO 3 —
RISCOS GEOLÓGICOS E GEOTÉCNICOS
UNIDADE 1
1 INTRODUÇÃO
Quando falamos em riscos geológicos e geotécnicos, estamosnos referindo a
um estudo que abrange as geociências (Geologia, Geotecnia, Geografia e Sociologia),
por estar, muitas vezes, ligado ao ordenamento territorial, às ocupações irregulares em
áreas de risco e à possibilidade de ocorrência de eventos naturais acelerados por ações
antrópicas, que trazem consequências de toda sorte: sociais, econômicas e humanas.
As atividades humanas descontroladas suscetibilizam áreas de encostas, áreas
geologicamente instáveis e propiciam movimentos de massa, abertura de feições
erosivas (como a retirada de cobertura vegetal e a execução de cortes verticalizados),
além da mudança na calha dos cursos d’água para adequação nos territórios e nas
ocupações, causando assoreamento e aumentando a possibilidade de atingimento da
população com enchentes e inundações.
2 AVALIAÇÃO DE RISCO
Além da movimentação de massa, o território brasileiro esteve exposto nos
últimos tempos a fenômenos de erosão, inundações, contaminação de solos e outros
problemas ambientais e, por isso, são necessárias, então, abordagens que proponham a
prevenção e redução de riscos para a contribuição no bem-estar social.
O município pioneiro no Brasil a adotar políticas de gestão de risco geotécnico
foi o Rio de Janeiro, diante dos inúmeros problemas de deslizamentos de encostas.
Na década de 1970, o município criou o Departamento de Geotécnica, que hoje é cha-
mado de “GeoRio”. Na atualidade, as cidades contam com o auxílio das defesas civis
estaduais e municipais para tratar da gestão de risco e dos cuidados com a população
mais vulnerável.
Quando falamos de risco geológico, estamos levando em consideração o estado
em que os maciços rochosos se mantêm para a avaliação de segurança geomecânica.
Já quando falamos em risco geotécnico, estamos considerando as condições da
mecânica dos solos, do relevo local e da ocupação territorial, as quais causam os meios
de suscetibilidade ao risco.
48
Quando pensamos em risco, devemos considerar a probabilidade de algum dano
material ou imaterial, sendo uma potencial condição para ocorrência de um acidente. A
gestão de risco de estruturas geotécnicas pode ser administrada segundo a perspectiva
de vários métodos, mas, aqui, conheceremos a abordagem da seguinte equação:
R = P(𝑓A) × C(𝑓V) × g - 1, em que:
R = nível de risco;
P = probabilidade de ocorrer;
A = fenômeno de risco;
C = consequências do risco;
V = vulnerabilidade dos meios expostos ao risco;
g = grau de gerenciamento em função do risco.
Dentre as várias abordagens do conceito de risco, Riffel, Guasselli e Bressani
(2016) realizaram uma compilação de dados de perspectiva de risco. Observe o quadro
a seguir:
49
Quadro 10 – Conceitos de suscetibilidade, vulnerabilidade, perigo
Fonte: Riffel, Guasselli e Bressani (2016, p. 293)
Conceito Fontes Descrição
S
u
sc
e
ti
b
il
id
a
d
e
Suscetibilidade é a
propensão do
terreno à ocorrência
de fenômeno e/ou
processo físico
Saito, 2004; Koblyama, 2006;
IPT, 2007; Fell et al., 2008;
Julião et al., 2009: Galderisi
et al., 2010; Sobreira e Souza,
2012; Diniz, 2012: Reckziegel,
2012; Silva, 2012; Coutinho,
2013; Ministério das Cidades,
2013; Riffel e Guasselli, 2013
Os autores consideram
suscetibilidade como a propensão
malor ou menor de ocorrência de
um fenômeno, com base apenas
nas características físicas
V
u
ln
e
ra
b
il
id
a
d
e
Vulnerabilidade
é a capacidade
da sociedade de
enfrentar e/ou
suportar um evento
catastrófico
Salto, 2004; Koblyama, 2006;
IPT, 2007; Fell et al., 2008;
Julião et al., 2009; Galderisi
et al., 2010; Reckziegel, 2012;
Silva, 2012; Spink, 2014
Alguns autores abordam
vulnerabilidade considerando as
características socioeconômicas.
Alguns também trazem o conceito
de resiliência, que consiste na
capacidade da sociedade de
suportar efeitos adversos
P
e
ri
g
o
Perigo é uma
situação potencial
para provocar danos
Smith, 1992: Ojeda, 1997;
Batelra, 2006; Kobiyama,
2006; Fell et al., 2008; Julião
et al., 2009; Hermelin, 2007;
Cardona et al., 2010
Alguns autores utilizam os termos
"ameaça" e "perigosidade" como
sinônimos de perigo, consistindo
numa potencialidade, e não
probabilidade, como é classificado
o risco. Segundo os autores, o
perigo não pode ser estimado
Ameaça é uma
situação potencial
para provocar danos
Campos, 1999; Lavell, 1999;
Cardona, 2001
Utilizam o conceito de ameaça
ao invés do conceito de perigo.
considerados por alguns autores
como sinônimos (Campos, 1999;
UN/ISDR, 2009; Monteiro &
Pinheiro, 2012)
R
is
c
o
Risco é a
probabilidade de
ocorrência de evento
danoso a partir
da relação entre
suscetibilidade e
perigo
Cerri e Amaral, 1998; Aneas
de Castro, 2000; Nogueira,
2002; Castro, 2003; Bateira,
2006; Carvalho e Galvão,
2006; Koblyama, 2006;
Carvalho, Macedo e Ogura,
2007: Fell et al., 2008; JTC-1,
2008; Julião et al., 2009
Consideram risco uma
probabilidade que pode ser
estimada e calculada. Os termos
mais utilizados para a formatação
do conceito são suscetibilidade
e perigo
Risco é caracterizado
pela Interação
entre ameaça e
vulnerabilidade
Campos, 1999; Lavell, 1999;
Cardona, 2001
Utilizam o conceito de ameaça
para trabalhar com o risco, visto
que alguns autores consideram
ameaça como sinônimo de perigo.
(Campos, 1999; UN/ISDR, 2009;
Monteiro & Pinheiro, 2012)
Otway, 1992; Dclos, 2002;
Lagadec e Gullhou, 2004;
Granjo, 2004
Consideram o risco associado aos
termos ameaça e vulnerabilidade,
no entanto não consideram que o
risco seja um probabilidade, e não
pode ser estimado
50
Frente aos desafios que o Brasil enfrenta e já enfrentou quanto à gestão de
riscos em desastres, foi criada uma parceria entre a Agência Brasileira de Cooperação
(ABC) e a Agência de Cooperação Internacional do Japão (Jica) para compor o “Projeto
de Fortalecimento da Estratégia Nacional de Gestão Integrada em Riscos de Desastres
Naturais – Gides”. Ela teve como objetivo fortalecer a capacidade de gestão de riscos
em resposta a desastres de movimento de massa no Brasil. Como resultado, foram
elaborados seis manuais para determinação e composição da gestão de risco no país:
1. Manual Técnico para Mapeamento de Perigo e Risco a Movimentos Gravitacionais de
Massa;
2. Manual Técnico para Elaboração, Transmissão e Uso de Alertas de Risco de Movimento
de Massa;
3. Manual Técnico para Planos de Contingência para Desastres de Movimento de Massa;
4. Manual Técnico para Intervenções Estruturais para Fluxo de Detritos;
5. Manual Técnico para Plano de Intervenção de Ruptura de Encosta;
6. Manual Técnico para Redução de Riscos de Desastres Aplicado ao Planejamento
Urbano.
Além do Projeto Gides, o Sistema Geológico do Brasil desenvolveu, em nível
nacional, o “Cartas de Perigo Geológico”, que demonstra áreas susceptíveis aos
processos de movimentação de massa diante de critérios topográficos.
Todos esses estudos vieram em consonância com as políticas propostas
na prevenção de desastres pela Lei n. 12.608, que estabelece a Política Nacional de
Proteção e Defesa Civil. Como resultado, foram classificadas áreas de perigo em grau
baixo, médio, alto e muito alto (BRASIL, 2012). Observe a figura a seguir para um melhor
entendimento:
Figura 14 – Delimitação de risco definida pelo CPRM
Fonte: CPRM (2020)
51
Essa iniciativa fornece informações de risco de deslizamentos de terra, inunda-
ções, enxurradas e quedas de rocha, as quais auxiliam os gestores nacionais na tomada
de decisão, podendo obter informações sobre risco geológico, suscetibilidade e perigo.
Em se tratando de riscos atrelados a obras geotécnicas, especificamente, trabalha-se
com a quantificação e, dentro desta, supõe-se os intervalos toleráveis para os quais o
risco é admissível.
A cartilha “Diretrizes para análise de risco geológico-geotécnico em
áreas urbanas”, criada em 2020 pelo MinistérioPúblico de São Paulo
(MPSP), traz critérios, diretrizes e metodologias consolidadas para
a abordagem emergencial e de prevenção. Acesse o documento na
íntegra pelo link: https://bit.ly/3LXspmX. Acesso em: 20 set. 2022.
DICA
Whitman (1984) apresentou ao mundo, em sua época, um estudo que relacionava
a perda de vidas até aquele dado momento em contraponto à perda monetária de uma
empresa e probabilidade de ocorrência. Tal estudo, hoje, não é bem aceito diante das
possibilidades de prevenção e investimento capital para salvar vidas. Logo, é discutível
chegar a um valor limite como referência.
Figura 15 – Atribuição de custo de uma vida aceito em relação à probabilidade e perda financeira
empresarial para diversos ramos
Fonte: Oboni et al. (2020 apud SANTOS, 2021)
52
A gestão de risco geológico-geotécnico tem a missão de trabalhar com
metodologias que antecipem a provável ocasião dos eventos de risco para que possam
auxiliar na tomada de decisão com segurança. Os sistemas de gestão de risco em
empresas que lidam com geotecnia e geologia são baseados, principalmente, em
políticas sólidas de identificação, análise, mitigação e controle de riscos presentes e
futuros. Também é observada a análise da implantação de soluções de redução de risco
e da efetividade de resultado em contraponto ao valor despendido.
Dessa forma, são etapas necessárias para a gestão de risco em ambientes de
inferência geológica-geotécnica:
1. identificar os riscos: analisar documentos de monitoramento, instrumentação,
auditorias e prover análises de risco quantitativas e qualitativas com a inspeção de
campo. Assim, são definidos os potenciais riscos para as variáveis consideradas;
2. análise dos riscos: apresenta-se o cálculo das probabilidades de ocorrência de cada
um dos riscos enumerados e, junto a eles, estipula-se a valoração das consequências
atreladas, chamado de “cálculo de risco monetizado”;
3. plano de gestão de riscos: estipula-se com ferramentas de gestão embasadas
tecnicamente, cronogramas de atividades e frentes de trabalho e acompanhamento
para que os riscos não ocorram e, se ocorrerem, para que não atinjam o nível mais
catastrófico pelos meios de mitigação;
4. acompanhamento dos riscos: monitoramento constante da estrutura e revisão
constante dos meios de gestão propostos, se necessário, atualizando-os.
Entendemos, então, que o gerenciamento de risco no âmbito geológico-geo-
técnico deve passar pela previsão do risco, identificando as potenciais áreas afetadas
com vulnerabilidade a um tipo de evento (enchente, inundação, rompimento de bar-
ragem e movimentação de massa). Dessa condição, é possível prever os indivíduos e
o patrimônio possivelmente impactados, uma vez que, além de residências, indústrias
químicas, bens históricos, arqueológicos e outros podem ser atingidos, que majoram o
nível de perdas. Somada a essa previsão, alia-se a prevenção, que pode ser resumida
na redução do risco pela adoção de medidas preventivas quando o risco não pode ser
efetivamente eliminado.
3 INSTRUMENTAÇÃO GEOTÉCNICA
A avaliação de risco, em termos de estabilidade de um maciço de terra, pode ser
feita com o auxílio de inspeções de campo e análise visual do maciço, bem como pela
auscultação de instrumentos, que provém registro e processamento de dados de vazão,
pressão no interior da estrutura, deslocamentos da face do talude e outros.
53
Diante da dificuldade de aferição visual de equipe de campo durante todo
o tempo de operação de uma estrutura geotécnica, como uma barragem, surgiu
a instrumentação geotécnica, que é um método de apoio ao controle de risco
geotécnico e à tomada de decisão frente a uma situação eminente de instabilização.
Ela apresenta certa previsibilidade quando os dados obtidos dos instrumentos de
monitoramento ficam discordantes daqueles considerados “limites” nas boas técnicas
de engenharia.
Para cada tipo de estrutura, existe uma série de requisitos técnicos a serem
monitorados e, portanto, o plano de instrumentação requer soluções individuais. Ao final
do plano, é observável que esses instrumentos de apoio à geotecnia podem minimizar
diretamente os gastos e o desperdício de recursos, uma vez que podem indicar indícios
de uma situação de risco antes mesmo de ela ocorrer.
A instrumentação pode ser dividida quanto à forma que obtém dados. No caso
dos métodos diretos, as análises dos instrumentos mostram possíveis problemas em
determinadas regiões, que devem ser avaliadas com plantas e desenhos dos locais para
entendimento da situação. Já os métodos indiretos, como os geofísicos, indicam,
por meio de aparelhos com emissão eletromagnética, sísmica e outros, a composição
de materiais presentes em um perfil de solo, sem contato direto com todas as suas
camadas.
Figura 16 – Delimitação de um estudo geofísico feito pelo CPRM
Levantamento eletromagnético em uma região e posterior explicação de dados obtidos
54
Mapa-resposta para a prática de geofísica, com perfil delimitado com os dados anteriores
Fonte: Kuchenbecker (2017, p. 305)
55
Os métodos diretos, no entanto, sendo os principais exemplos de instrumentação,
têm objetivos específicos para a obtenção de dados (medir nível d’água, medir pressão
interna e outros), mas convergem, de acordo com Cruz (2004), e os três os objetivos
da instrumentação são: verificar as hipóteses, os critérios e os parâmetros adotados
em projeto; verificar a adequação de métodos construtivos; e verificar as condições de
segurança das obras. A aplicabilidade dos métodos diretos será discutida a seguir.
3.1 MEDIDORES DE NÍVEL D’ÁGUA (INAs)
Um medidor de posição de nível máximo de água é usado para determinar o
nível de água subterrânea no maciço de terra. Trata-se de um instrumento simples de
levantamento geotécnico construído a partir de um furo de sondagem. Para evitar o
colapso dos furos, por vezes muito profundos, é aconselhável usar PVC perfurado, rode-
ado por um material filtrante, como areia; e um material de drenagem, como cascalho.
A medição do nível d’água é feita de forma manual, com medição da descida
de um equipamento que delimita a superfície da água no interior do tubo. A medição é
constituída de um cabo graduado com um sensor na ponta que emite um sinal sonoro
logo que se encontra com a água. Esse sensor é comumente chamado de “PIO”.
Figura 17 – Esquema de um medidor de nível d’água
Fonte: Fonseca (2003, p. 33)
56
Esse instrumento de leitura deve ter manuseio adequado, com sensibilidade
para que não se torne inoperante. Deve-se tomar cuidado com a obstrução do interior do
tubo devido à queda de objetos ou o próprio cisalhamento do tubo inserido no maciço,
bem como a colmatação dos orifícios que dão entrada à água no INA.
Por outro lado, os medidores de saída de água (vazão) são instrumentos alocados
no final de um maciço de terra, para o qual percola o fluido da drenagem interna. Nesse
instrumento, é possível medir as vazões drenadas e infiltradas em maciços, como
barragens de terra, enrocamento e de concreto. O procedimento típico para medição
de vazões, nesses casos, é promover a concentração do fluxo extraído da barragem em
galerias de concreto, ligadas às seções triangulares ou trapezoidais ou a calhas Parshall.
Quadro 11 – Seções triangulares e trapezoidais
Fonte: Pereira e Silva (2018, p. 5)
Há instrumentos regidos pela NBR 13.403 que estabelecem a “Medição de vazão
em efluentes líquidos e corpos receptores em escoamento livre” (ABNT, 1995), e a figura
a seguir nos mostra um exemplo de canal triangular com régua de indicação de altura
d’água para correlação com a vazão. Observe atentamente.
Figura 18 – Canal triangular de um medidor rústico de vazão
Fonte: https://shutr.bz/3E1lTJO. Acesso em: 31 ago. 2022.
57
O medidor de vazão triangular tem uma parede delgada que o torna mais preciso
e fácil de instalar.Em resultado, torna-se mais econômico. Trata-se de um dispositivo
que permite avaliar continuamente a vazão de acordo com a variação da lâmina d’água
determinada pelo registro de dados de carga hidráulica. Pela sua geometria, não é
adequado para locais onde se tem dispersão de sedimentos em conjunto com a água,
uma vez que a deposição acaba influenciando a leitura.
O medidor em calha Parshall mede vazões em canais abertos com uma secção
dividida em três partes: uma seção aberta para recepção do fluxo, uma seção estran-
gulada intermediária e uma seção externa divergente para liberação do fluxo. Na seção
intermediária, a altura da lâmina d’água medida corresponde a uma vazão delimitada.
3.2 MEDIDORES DE POROPRESSÃO (PZs)
O piezômetro é um instrumento que mede pressão hidrostática ou poropressão
(pressão neutra) no nível de sua ponta porosa, sendo, portanto, importante para a
verificação do nível de pressão em um maciço saturado. Existem várias configurações
de piezômetros de leitura manual ou automática, conforme a necessidade de projeto.
Figura 19 – Face externa ao maciço de terra de um piezômetro simples e índices de segurança para
avaliação da leitura
Fonte: https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/piezometer-tool-measuring-depth-water-
soil-1835025094. Acesso em: 31 ago. 2022.
O piezômetro de Casagrande, também chamado de “Standpipe”, é constituído
por um tubo aberto, tido como um aperfeiçoamento do medidor de nível d’água.
58
Figura 20 – Esquema de um piezômetro de tubo aberto
Fonte: Fonseca (2003, p. 37)
O comprimento do trecho perfurado na extensão do trecho do furo preenchido com
material drenante, geralmente, é limitado entre 1,0 e 1,5 metros. Trata-se da versão mais
simplificada do instrumento e apresenta vantagens e limitações diante da simplicidade.
Quadro 12 – Vantagens e limitações do uso de piezômetro do tipo Standpipe
Fonte: a autora
Vantagens Limitações
Confiabilidade, durabilidade e sensibilidade
Interferência na área do empreendimento
suscetível a ser danificado
Possibilidade de verificação de seu
funcionamento por meio de ensaio de
recuperação do nível de água
Não é adequado para medição de
poropressão em período construtivo
Permite uma estimativa do coeficiente
de permeabilidade do solo próximo ao
instrumento
Dificuldade de instalação a montante da
barragem devido ao reservatório (dificuldade
de acesso para as leituras)
Componentes de baixo custo e não
necessitam de calibração
Tempo de resposta elevado em solos de baixa
permeabilidade (alguns minutos até semanas)
Simplicidade para realizar leituras
A precisão de leitura depende da habilidade
do operador
Não elétrico
Mais lento para mostrar mudanças
bruscas de sobrepressão
Confiabilidade a longo prazo
Não é possível a aquisição
remota de leituras
59
Os piezômetros pneumáticos dizem respeito a outro tipo mais complexo de
instrumento de análise de pressões, os quais têm aplicação na análise da poropressão
e em subpressões em maciços de terra, taludes e fundações.
O funcionamento dos piezômetros pneumáticos, para Cruz (2004), é tido como
um equilíbrio de pressões atuantes em um diafragma flexível, em que, de um lado, atua
a água cuja pressão se deseja medir e, do outro lado, atua um gás cuja pressão é vaiável
e conhecida.
É importante ressaltar a limitação na utilização de piezômetro
de tubo aberto para monitoramento, nos casos de mudanças
bruscas de nível d’água nos reservatórios de barragens com
fundação de baixa permeabilidade. Nesse caso, o piezômetro
apresenta atraso na resposta a essa variação devido ao fluxo
de água que ocorre no seu tubo até a equalização da pressão.
ATENÇÃO
A leitura da poropressão medida pelo instrumento é feita a partir da aplicação de
uma pressão crescente via tubulação, com posterior medição da tubulação no retorno
quando a pressão se iguala à pressão intersticial do solo. Quando a pressão de torno
se iguala a zero é possível retirar a pressão exercida pela água nos interstícios da pedra
porosa do instrumento.
Figura 21 – Esquema de um piezômetro pneumático
Fonte: Fonseca (2003, p. 40)
60
A composição desse instrumento consiste em uma ampola de suprimento de
gás, um manômetro de leitura, uma pedra porosa e um indicador de fluxo de gás. Diante
do seu funcionamento mais complexo, apresenta, também, vantagens e limitações.
Quadro 13 – Vantagens e limitações do uso de piezômetro pneumático
Fonte: a autora
Vantagens Limitações
Menor interferência na área do
empreendimento
Necessidade de calibração periódica dos
manômetros e recarga das ampolas de gás
comprimido (nitrogênio)
Recalques sofridos pelo instrumento não
interferem nas leituras
Deformação do diafragma flexível
Leitura centralizada, simples e rápida
Menor confiabilidade para medida de
poropressão negativa
Não tem limitação quanto à localização do
instrumento
Tempo de resposta elevado em solos de baixa
permeabilidade (alguns minutos até semanas)
Pressão atmosférica não interfere
Alguns tipos desse instrumento, devido
a deficiências de projeto e fabricação,
apresentam alta porcentagem de perda, até
mesmo antes da instalação
Tempo de resposta de leitura relativamente
pequeno
Tecnologia de fabricação não complexa
O piezômetro hidráulico foi desenvolvido com uma finalidade mais específica
para ser instalado em fundação ou aterro durante o período da obra. De acordo com Cruz
(2004), os piezômetros hidráulicos são tidos como os mais indicados para a medição de
pressões neutras (por opressão) em fases distintas: tanto na fase construtiva quanto na
fase de enchimento e operação do reservatório, quando aliados às barragens.
Esses são instrumentos de pedra porosa na ponta, conectada a um painel de
leitura externo. Dentro do dispositivo, existem dois tubos flexíveis que ficam completa-
mente saturados de água destilada e desaerada. A leitura é efetuada a partir da libe-
ração dos registros dos tubos com o manômetro até sua estabilização e a circulação
da água pelos outros pontos do equipamento.
61
Figura 22 – Esquema de um piezômetro hidráulico
Fonte: Fonseca (2003, p. 38)
As vantagens e as limitações do equipamento estão apresentadas no quadro
a seguir.
Quadro 14 – Vantagens e limitações do uso de piezômetro hidráulico
Fonte: a autora
Vantagens Limitações
Técnica e construção simples
Não indicado para cotas de instalação muito
superiores que a do terminal de leitura
Permite a avaliação de poropressões negativas
Possibilidade de fornecer água ao maciço
durante a operação de de aeração das
tubulações, situação prejudicial quando a
altura do aterro sobre o instrumento é pequena
Sensor acessível
Necessidade de operação demorada a
relativamente complexa para a de aereção das
tubulações e da manutenção do sistema
Permite a realização de ensaio de
permeabilidade
Tempo de resposta muito grande quando
instalado em solos de baixa permeabilidade
Custo médio e alta durabilidade
Eventuais influências de recalques nas leituras
dos instrumentos
Temos, ainda, o piezômetro elétrico, um tipo de instrumento que correlaciona
sinais elétricos a grandezas físicas, com a medição da pressão da água por um transdutor
elétrico. Pela automação do sistema, tem um baixo tempo de resposta, sendo muito utili-
zado para a obtenção de dados em maciços de terra, taludes e fundações, podendo repli-
cá-las a distância. O quadro a seguir mostra outras vantagens e limitações desse modelo.
62
Quadro 15 – Vantagens e limitações do uso de piezômetro de corda vibrante
Fonte: a autora
Vantagens Limitações
Alta resolução e precisão
Podem ser danificados por descarga
elétrica e custo elevado de aquisição
Resposta rápida
Os sinais podem ser transmitidos à longa distância
Facilidade de instalação e simples leitura
Possibilidade de automação das leituras
Esse piezômetro também é conhecido como “piezômetro de corda vibrante”
e tem como princípio a medição da frequência de movimento de umacorda vibrante
estendida sobre a estrutura, que se deforma para oferecer dados. Ela é popular por
oferecer precisão e confiabilidade no longo prazo, sob condições geotécnicas severas.
3.3 MEDIDORES DE DESLOCAMENTOS
Os marcos superficiais são instrumentos que se dedicam a valorar os deslo-
camentos verticais e horizontais dos maciços com relação a uma referência indeslocável
(semiesfera de aço), chumbada no solo a, pelo menos, 1,2 metros de profundidade.
Figura 23 – Esquema de um marco superficial
Fonte: Fonseca (2003, p. 16)
63
Nesse sentido, são feitos, então, levantamentos topográficos recorrentes
para avaliar as mudanças de deslocamento de um local determinado em função do
referencial. Trata-se de um instrumento de baixo custo e com precisão bastante
satisfatória, na ordem de ±3 mm para distâncias da ordem de 400 m, conforme sugerido
como admissível à equipe de campo. Porém, existem dificuldades de leitura, sobretudo
em dias chuvosos, quando a visualização se torna mais difícil. A estrutura também deve
ser mantida intacta, sem acidentes ou vandalismo, para garantir a leitura adequada.
Além dos marcos superficiais, as placas de recalque oferecem um sistema
simples para verificação de deslocamento vertical (recalque). A placa, diferentemente
do referencial do marco superficial, é colocada sobre o aterro do qual se quer obter
informações, com o formato de uma chapa quadrada de aço fixada a ele. A medição
do deslocamento é feita com apoio topográfico em nivelamento e contranivelamento
a partir de um nível de referência pré-determinado, inserido fora da área suscetível à
movimentação.
Por outro lado, os inclinômetros são instrumentos compostos de hastes
cilíndricas com sensores que analisam a movimentação ao serem enterrados no solo. A
inclinação do tubo é medida em intervalos de tempo e o ângulo formado é avaliado em
cada segmento do tubo. Dessa forma, o instrumento anexado a um furo de sondagem
pode ser fixo ou removível.
Figura 24 – Esquema de um inclinômetro
FONTE: http://www.geotecnia.ufba.br/?vai=Extens%E3o/Instrumenta%E7%E3o/Inclinometro.
Acesso em: 20 set. 2022.
64
O espaçamento dos sensores no caso fixo responde a uma ordem de 1 a 4
metros no tubo, sendo utilizado quando o local tem acesso mais difícil. Em caso de tubo
removível, o sensor fica alocado no final do tubo e mede a inclinação dos segmentos
conforme o tubo vai sendo puxado para fora. Dessa forma, a avaliação pode ser feita
vertical ou horizontalmente. No caso do tubo removível, o deslocamento total é calculado
com a soma de todos os segmentos em relação à posição inicial. A figura a seguir mostra
a inserção de inclinômetros em taludes de barragens.
Figura 25 – Desempenho de um inclinômetro em uma barragem de terra
Fonte: a autora
Em casos de medição em barragens de terra, os inclinômetros indicam a
fluência do nível de água, mobilizando o material, assim como podem, também, indicar
onde está se formando uma provável superfície de ruptura. Para analisar a estrutura
de forma global, eles são alocados tanto no talude de montante quanto no talude de
jusante da estrutura.
65
LEITURA
COMPLEMENTAR
ANÁLISE DE RISCO EM OBRAS DE GEOTECNIA COM USO DE EXPLOSIVOS
Paulo Henrique Fernandes Cavalcante
André Pacheco de Assis
RESUMO
Analisar Risco em Obras Geotécnicas é sempre um desafio para todos os
projetistas especialistas. Incertezas das características do solo, melhor explosivo, tempo
e execução. Toda informação deve ser bem analisada e criticada. A experiência conta
muito, pois o conhecimento maduro das normas é vital. Pesquisar, analisar e avaliar é
uma boa forma de se estudar as possibilidades de respostas e por isso escolheu um
tópico -explosivos e testou-se.
OBJETIVOS
O principal objetivo é aplicar método semiquantitativo de análise de risco –
método de Moslero Penta em obra geotécnica. O desafio é realizar a análise com base
na experiência, pesquisas e nas observações realizadas. Também destacamos que a
busca de métodos lógicos e simples para definir os riscos, análise e avaliar, calcular as
probabilidades e adotar medidas mitigadoras.
Pesquisadores registram que os primeiros povos a usar a pólvora como
elementos pirotécnicos foram os Chineses e, mais tarde como propelente de projéteis
(primeiros canhões).
O monge Schwartz, 1354 DC, realizou uma mistura explosiva semelhante à
pólvora, usada para fins bélicos: morteiros e outros. Em seguida, 1847, Ascanio Sobreno
introduziu a Nitroglicerina, aquela que a sua explosão é muitas vezes maior que a da
pólvora, mas é perigosa com movimentos bruscos ou atrito. E, em 1863, Alfred Nobel
misturou Kieselguhr (base inerte absorvente) à Nitroglicerina, criando a Dinamite:
explosivo com boas condições de segurança.
Foram dos acidentes que nasceram artefatos mais perigosos, com aconteceu
em 1923, cidade de Oppan (Alemanha) ao dinamitar uma partida de Nitrato de Amônio
empedrada pela umidade, provocou-se uma enorme explosão.
66
Deve-se observar a legislação vigente, para quem pode usar e atentar aos
detalhes, segundo as seguintes referências
• Portaria N18, de 7 de novembro de 2005, apresenta as normas administrativas
relativas às atividades com explosivos e seus acessórios;
• Decreto nº 3.665 (R105), de 20 de novembro de 2000, regulamento para a fiscalização
de produtos controlados;
• Decisão Normativa N 071/01 CONFEA, de 14 de dezembro de 2001, competência
para atividades de projeto e execução de desmonte de rochas com utilização de
explosivos; e;
• Norma Regulamentadora NR19, Portaria nº 3.2014, de 8 de junho de 1978, última
atualização no D.O.U. da Portaria SIT nº 228, de 24 de maio de 2011.
MÉTODO UTILIZADO
A utilização de explosivos na indústria extrativa é uma prática tradicional desde
que foi verificado o efeito demolidor destas substâncias, tendo-se generalizado com a
introdução dos explosivos de segurança.
As substâncias explosivas com possibilidade de utilização em minas e pedreiras
dividem-se em pólvoras e explosivos, podendo apresentar-se a granel ou encartuchados.
São de uso comum:
• Pólvoras: Pólvora negra; Pólvora sem fumo
• Explosivos:
◦ A Granel:
- Granulados (mistura de nitrato de amônio e gasóleo);
- Emulsões (dispersão em água de substâncias explosivas);
◦ Encartuchados:
- Pulverulentos (mistura de nitrato de amônio e aditivos);
- Emulsões (dispersão em água de substâncias explosivas);
- Dinamites (compostos à base de nitroglicerina/nitroglicol).
Em obras geotécnicas os explosivos podem ser utilizados em prospecções
sísmicas; lavra de minas (ao céu aberto, subterrâneo ou pedreiras); construção civil
(estradas, túneis, adutoras, fundações e outras); aumento de vazão de poços e outros.
Prospecções sísmicas
A prospecção sísmica baseia-se no facto das ondas elásticas (também chamadas
ondas sísmicas) se moverem com velocidades diferentes em rochas diferentes. A partir
da libertação de energia sísmica num ponto e da observação dos tempos de chegada
destas ondas a um número de outros pontos à superfície da terra, é possível determinar
a distribuição da velocidade e localizar interfaces subterrâneas onde as ondas são
refletidas ou refratadas.
67
O intervalo de frequências das ondas sísmicas geradas por fontes naturais
e artificiais incluem um largo espectro, cobrindo movimentos terrestres de baixa
frequência (0.01 –2 Hz), provocados por ondas superficiais e volumétricas de sismos, a
vibrações de alta frequência (10 –105 Hz) geradas por fontes artificiais que incluem uma
larga variedade de fontes explosivas e não explosivas.
Lavras de minas
Lavra de minas (ao céu aberto, subterrâneo ou pedreiras). O desmonte com
explosivos em uma das mais relevantes operações unitáriasna lavra subterrânea de
carvão no Brasil requer cuidados. Esta operação tem como objetivo a obtenção de uma
massa com uma distribuição granulométrica adequada, de tal forma que o impacto final
na combinação com os custos de perfuração, limpeza e transporte sejam minimizados.
Construção civil
A construção, a demolição, a reforma, a ampliação de edificação ou qualquer
outra benfeitoria agregada ao solo ou ao subsolo. Dividem-se em dois grandes ramos:
• Obras de construção civil - engloba as edificações de moradia, comerciais e de
serviços públicos.
• Obras de construção pesada - englobam as obras de construção de portos, pontes,
aeroportos, estradas, hidroelétricas, túneis, etc.
O método tem como objetivo a identificação, análise e avaliação dos fatores
que podem influir na ocorrência do risco. É dividido em quatro fases: definição, análise,
avaliação e cálculo da classe do risco.
É um dos mais usados para cálculo de seguro. Pode-se obter um indicador
muito preciso sobre a probabilidade de materialização de qualquer risco, que pode
afetar o funcionamento normal da empresa.
A complementação foi necessária com o objetivo de adotar ações mitigadoras
para se buscar soluções que minimizem os potenciais riscos identificados.
ESTUDO
CENÁRIO: Possível repercussão desastrosa do uso de explosivos em obras de
construção civil causando acidente. A primeira fase se refere à definição dos riscos.
A Tabela 5.1 apresenta relação de riscos definidos a partir de pesquisa e seleção dos
principais.
68
Tabela 5.1 – Lista de Riscos
Na segunda fase se calcula os critérios que nos auxiliarão a análise da evolução
do risco. Compreende: identificação das variáveis e análise dos fatores obtidos e das
variáveis e, ver em que medida influencia no critério considerando a escala Penta e
segunda as convenções.
As Figuras 5.1a, b e c apresentam as escalas de análise dos riscos com base nos
critérios definidos pelo autor gerando uma tabela com valores para cada risco, conforme
apresentado na Tabela 5.2.
Figura 5.1a - Escala Penta por critério.
Figura 5.1b - Escala Penta por critério
69
Figura 5.1c - Escala Penta por critério.
Com base na escala Penta pode-se pontuar cada risco com base nos critérios
estabelecidos.
Tabela 5.2 – Análise de riso por critério
Esta fase tem por objetivo quantificar o risco considerando a Tabela 5.3. Este
procedimento seque a seguinte sequência de cálculo:
a) Cálculo do carácter do risco “C”. Para se recorrer os dados obtidos na fase anterior e
aplicando as equações:
(1) C =I + D
(2) I = Importância do impacto = F x S
(3) D = Danos ocasionados = P x E
b) Cálculo da probabilidade “P”. Para o qual recorremos aos dados obtidos na segunda
fase aplicando a equação (4):
(4) Pb = A x V
c) Quantificação do risco considerado. Se multiplicar os valores obtidos em a) e b)
aplicando a equação (5):
(5) ER = C x Pb
70
Tabela 5.3 – Estimativa de Risco
Essa fase tem por objetivo classificar os riscos em função dos valores obtidos na
sua evolução. Deste valor pode-se compreender entre 2 e 1.250 e aplicando a Tabela 5.4.
Tabela 5.4 – Classificação de significância do risco.
Caso teórico e prático
Para fins de análise de risco escolhemos a construção civil, um caso de
desmontes de rochas de talude em rodovia. A Tabela 5.5 apresenta o resultado da classe
do risco e quanto ao aspecto em relação a obra.
Tabela 5.5 – Relação dos riscos e sua classe.
71
Os Gráficos 5.1 e 5.2 apresentam a relação dos itens com a classe do risco e
distribuição quanto ao aspecto do risco.
Gráfico 5.1 – Risco e classe Gráfico 5.2 – Aspecto do risco
CONCLUSÃO E DISCUSSÃO
Em cada atividade da engenharia principalmente na fase de planejamento é
preciso considerar os riscos que as obras, as pessoas, os materiais e os equipamentos
podem contribuir para que a obra seja realizada com êxito e com o mínimo de risco.
São diversos riscos analisados e a sua classificação é feita com base no
conhecimento, na formação, na vivência e considerando o aspecto financeiro.
O conjunto de riscos relacionados apresenta um resultado preocupante, pois
70% precisam de ação mitigadora urgentemente. Os itens afetados são cruciais para
a obra uma vez que estão em toda a cadeia produtiva, tais como: a aquisição dos
explosivos, sinistro energético, a ocupação residência do entorno, as infraestruturas de
acesso, a cobertura do seguro da obra, o plano de contingência de proteção, o meio de
transporte do explosivo desde o fabricante até a obra e o efeito que o meio ambiente
pode sofrer com os possíveis danos.
Então, é fundamental, necessário e obrigatório a elaboração de análise e plano
de risco pelas empresas que estão adquirindo explosivos, pois aqueles que estão sendo
furtados ou roubados estão trazendo um prejuízo enorme para a sociedade.
Fonte: CAVALCANTE, P. H. F.; ASSIS, A. P. Análise de risco em obras de geotecnia com uso de
explosivos. Revista Foco, Curitiba, v. 15, n. 1, p. 1-10, jan. 2022. Disponível em: https://revistafoco.
emnuvens.com.br/foco/article/view/294/317. Acesso em: 5 set. 2022.
72
Neste tópico, você aprendeu:
• A avaliação de risco e como se dá uma das abordagens para aferição do risco
associado a uma situação, que pode ter como base a vulnerabilidade e a oportunidade
ocorrente, dentre outros.
• O conceito de análises geofísicas como método indireto de aferição das condições
interiores do maciço provém dados precisos da identificação de materiais, nível d’água,
bolsões ou cavidades em rochas, que dão condições para se avaliar a estrutura de
forma mais rápida e complexa.
• A composição de sistemas de prospecção de poropressão (pressão da água entre
grãos de solo) por meio de instrumentos manuais e automatizados, bem como sua
aplicabilidade em casos diversos.
• A diferença da instrumentação de aferição da segurança de maciços de terra, como
os medidores de vazão, de pressão, de nível d’água e de deslocamentos, que dão
indícios de anomalias que devem ser investigadas e continuamente monitoradas
para verificar a evolução.
RESUMO DO TÓPICO 3
73
AUTOATIVIDADE
1 Os medidores de deslocamentos são instrumentos alocados em maciços de terra
que têm a função direta ou indireta de apontar variações verticais e/ou horizontais do
perfil do maciço. São importantes para mostrar as condições de segurança quanto à
movimentação de massa em taludes de rodovias, por exemplo. Sobre a classificação
de deslocamentos em baixo custo, assinale a alternativa CORRETA:
a) ( ) Piezômetros.
b) ( ) Reflectômetros.
c) ( ) Marcos superficiais.
d) ( ) INAs.
2 A instrumentação geotécnica subsidia a tomada de decisões, sobretudo quando se
pretende acompanhar uma estrutura para verificar seu nível de risco. Dentre os vários
instrumentos, existem diversas aplicabilidades na análise destes dentro dos maciços.
Com base nas definições dos enfoques de instrumentação geotécnica, analise as
sentenças a seguir:
I- Os piezômetros elétricos de corda vibrante apresentam as melhores características
em termos de resposta rápida e a possibilidade de obtenção de dados de forma
remota.
II- Calha Parshall, seção triangular e seção trapezoidal são exemplos de medidores de
nível d’água nos maciços.
III- Marcos superficiais e placas de recalque são exemplos de medidores de deslocamento
em que se busca a comparação da avaliação topográfica com um referencial fixo.
Assinale a alternativa CORRETA:
a) ( ) As sentenças I e II estão corretas.
b) ( ) Somente a sentença II está correta.
c) ( ) As sentenças I e III estão corretas.
d) ( ) Somente a sentença III está correta.
3 O uso de piezômetros permite a aferição de poropressões ou pressões neutras
dentro do maciço a partir de um furo feito por sondagem e posterior colocação
de equipamento para leitura. A pressão neutraé causada pela ação da água nos
vazios do solo, sendo que seu aumento pode indicar a instabilização do maciço. Por
isso, é importante estar sempre atento ao tipo de piezômetro adotado e aos dados
oferecidos por ele. Frente a isso, sobre a indicação de piezômetros, classifique V para
as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
74
( ) Tubo aberto ou Casagrande.
( ) INA e PIO.
( ) Corda vibrante.
( ) Pneumático.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
a) ( ) V - F - F - V.
b) ( ) V - F - V - V.
c) ( ) F - V - F - V.
d) ( ) F - F - V - F.
4 A instabilidade de um maciço de terra é um evento que pode ser, por muitas vezes,
catastrófico e alcançar consequências econômicas, sociais, ambientais e perdas
humanas. Diversos métodos de quantificação de risco foram criados para tentar uma
previsão do risco atrelado a uma estrutura. Frente a isso, disserte sobre os principais
fatores que interferem na aferição do nível de risco apresentada.
5 Na auscultação de uma estrutura de terra, há muitos instrumentos que podem ser
alocados para aferição da segurança da estrutura e do seu nível de risco, frente às
condições impostas por solicitações externas e à própria condição de manutenção
da estrutura. Nesse contexto, disserte sobre as diferenças entre medidores de nível
d’água e piezômetros para avaliação de segurança.
75
REFERÊNCIAS
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ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13.403: medição de
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76
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BRASIL. Lei n. 12.608, de 10 de abril de 2012. Institui a Política Nacional de Proteção
e Defesa Civil - PNPDEC; dispõe sobre o Sistema Nacional de Proteção e Defesa Civil
- SINPDEC e o Conselho Nacional de Proteção e Defesa Civil - CONPDEC; autoriza
a criação de sistema de informações e monitoramento de desastres; altera as Leis
n. 12.340, de 1º de dezembro de 2010, 10.257, de 10 de julho de 2001, 6.766, de 19 de
dezembro de 1979, 8.239, de 4 de outubro de 1991, e 9.394, de 20 de dezembro de
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https://recima21.com.br/index.php/recima21/article/view/535/459
http://recursomineralmg.codemge.com.br/wp-content/uploads/2018/10/CeramicaVidro.pdf
http://recursomineralmg.codemge.com.br/wp-content/uploads/2018/10/CeramicaVidro.pdf
81
CONTROLE AMBIENTAL NA
GEOTECNIA
UNIDADE 2 —
OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM
PLANO DE ESTUDOS
A partir do estudo desta unidade, você deverá ser capaz de:
• resolver problemas relacionados aos processos geológicos agravados pelas ações
humanas;
• saber sobre as técnicas de controle de erosão e assoreamento;
• identificar os impactos relacionados à mineração e às barragens, aos lixões, aos
aterros controlados e às obras rodoviárias;
• entender a aplicação de geossintéticos para finalidades diversas em Geotecnia.
A cada tópico desta unidade você encontrará autoatividades com o objetivo de
reforçar o conteúdo apresentado.
TÓPICO 1 – IMPACTOS NA GEOTECNIA AMBIENTAL E PROCESSOS DE CONTROLE
TÓPICO 2 – CONTROLE AMBIENTAL
TÓPICO 3 – IMPACTO AMBIENTAL DE OBRAS GEOTÉCNICAS E FORMAS DE
REMEDIAÇÃO
Preparado para ampliar seus conhecimentos? Respire e vamos em frente! Procure
um ambiente que facilite a concentração, assim absorverá melhor as informações.
CHAMADA
82
CONFIRA
A TRILHA DA
UNIDADE 2!
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83
TÓPICO 1 —
IMPACTOS NA GEOTECNIA AMBIENTAL
E PROCESSOS DE CONTROLE
UNIDADE 2
1 INTRODUÇÃO
Neste primeiro tópico, serão abordados os principais impactos das ações
antrópicas nas estruturas de solo e rocha, bem como os dispositivos de controle
comumente desenvolvidos e/ou aplicados em busca do desenvolvimento sustentável.
Além disso, mesmo com as técnicas de controle de impacto ambiental no que tange à
Geotecnia, será possível visualizar e identificar os principais impactos causados por tais
ações e suas principais consequências.
Inicialmente, serão abordados alguns aspectos capazes de direcionar a atenção
e capacitar o profissional a identificar algumas ações antrópicas que podem impactar ou
degradar os solos e as rochas, acelerando os processos de modificação naturais, como
o intemperismo ou a alteração de minerais nas rochas. Ademais, será possível avaliar
que essas ações desencadearão um produto, que, por vezes, resume-se a solos de má
qualidade, tanto no que diz respeito a aspectos físicos quanto de propriedades químicas
e biológicas.
Outro grande e comum exemplo de ação impactante no compartimento sólido
equivale aos processos erosivos e assoreamentos. O carreamento desordenado das
partículas pela ausência de proteção vegetal, por exemplo, acaba ocasionando grandes
desastres para a sociedade, em alguns casos, irreversíveis, por serem capazes de
comprometer vidas ao se desencadearem.
Assim, ao se deparar com estruturas de solo ou rochas já impactadas ou com-
prometidas, cabe ao profissional de Engenharia Ambiental reconhecersua origem e
buscar propostas capazes de conservar, mitigar ou recuperar algumas das proprieda-
des perdidas, de modo a reduzir riscos de desastres naturais ou inibir problemas de
saúde pública.
2 AÇÕES ANTRÓPICAS IMPACTANTES AOS SOLOS E ÀS
ROCHAS
Historicamente, o Brasil é um país com incontáveis recursos naturais exploráveis,
os quais são recorrentemente utilizados para os mais variados fins, como agrícolas, nas
atividades de mineração, no setor energético, para a expansão urbana e, até mesmo,
84
na construção civil em geral. No decorrer da criação das províncias, os povoados mais
prósperos estavam situados às margens de grandes rios e, consequentemente, de solos
férteis ou de abundância mineral.
De acordo com Silva (2007), o processo de ocupação do país se deu pelo uso
incorreto dos recursos naturais, especialmente em relação ao solo, tendo como principal
consequência a destruição de vegetação para abrigar cidades e culturas agrícolas.
O aumento da demanda por matéria-prima para a produção de bens de uso
e consumo tem se tornado exponencial. Além disso, o desenvolvimento desenfreado
das cidades torna precárias as áreas que abrigam a população mais pobre, uma vez
que necessita intensificar a exploração de recursos naturais e, também, afeta na falta
de infraestrutura, pois promove poluição pelo despejo irregular de esgoto e resíduos
sólidos (LEITE, 2011).
2.1 IMPACTO DAS CIDADES
Ao longo da evolução do país, os ambientes naturais vêm dividindo espaço
com o desenvolvimento das cidades. Conforme uma sociedade avança, a demanda por
recursos aumenta, fazendo com que os cenários naturais passem a dividir espaço com
o ambiente construído, seja com as cidades, seja com obras de infraestrutura ou, até
mesmo, com o meio agrícola.
Hoje, a urbanização dita uma nova dinâmica de uso e ocupação dos solos, com
intervenções antrópicas que não se limitam ao espaço construído, mas a toda a área
de influência. Um primeiro exemplo é a impermeabilização da superfície. Atualmente,
dá-se preferência para a implantação de revestimentos impermeáveis nas estradas,
nas calçadas e nos lotes habitáveis. Essa impermeabilização do solo faz com que o
escoamento superficial da água siga um canal de drenagem projetado, permitindo que
a precipitação não permaneça muito tempo em superfície e, consequentemente, elimine
zonas de alagamento.
Em um momento de reflexão, parece uma solução bastante plausível, no
entanto, a concentração de grandes vazões de descarga d´água em um único ponto
promove uma elevação no gradiente hidráulico do escoamento. Como resultado, o
ponto de descarga recebe o fluido com alta pressão. Essa elevada pressão projetada
nas margens de um córrego, por exemplo, pode ocasionar deslizamentos ou erosões de
grandes magnitudes.
Outros impactos gerados ainda podem ser elencados, como a escassez e a
diminuição dos recursos hídricos, o acúmulo de resíduos superficialmente e a ocupação
populacional em áreas de riscos, impedindo a infiltração da água no solo e ocasionando
enchentes e muitos transtornos, assim como perdas, por vezes até humanas, para as
populações (ACIOLY; DAVIDSON, 2011).
85
Figura 1 – Processo erosivo e ruptura de estrada
Fonte: https://elements.envato.com/pt-br/flood-damaged-washed-out-road-BWWXP8Q. Acesso em: 1 set. 2022.
Além de problemas erosivos, o afloramento de maciços rochosos ocasionados
pelo movimento de massa dos solos pode expor os indivíduos a elevados riscos devi-
do ao aumento na suscetibilidade da queda de blocos, por exemplo. Adicionalmente, a
impermeabilização dos solos também pode influenciar em modificações do comporta-
mento das estruturas de solo e rocha.
Os solos são estruturas constituídas por partículas sólidas, ar (que constitui
os espaços vazios) e água (ou outro fluído distinto que esteja infiltrando por influência
antrópica). O comportamento dessa estrutura depende diretamente da taxa de
infiltração de água nos seus espaços vazios. Quando se interrompe a infiltração, é
preciso compreender que a dinâmica daquela estrutura situada no subsolo mudará.
Muitas vezes, as ações antrópicas não preveem esse tipo de situação, sendo que as
consequências podem estar atreladas a taxas de recalques e rupturas de pequena ou
grande monta.
No caso das rochas, quando em contato com água corrente, por exemplo,
ocorre uma intensificação no processo de alteração do maciço, ou seja, os minerais
tendem a se desagregar e se tornar menos coesivos mais rapidamente, formando-se
estruturas de solo.
Além da impermeabilização dos solos, outro problema de extrema relevância
deve ser discutido no que tange a seus impactos: a supressão de vegetação e a ocupação
de áreas de várzea, preservação, mangues ou nascentes para a expansão urbana.
Do ponto de vista geotécnico, sempre que uma área é vegetada minimamente,
deve-se desprezar as camadas iniciais por suas irrisórias propriedades mecânicas e de
resistência. Rotineiramente, o que ocorre depois do desmatamento é que são execu-
tados aterros com os mais diversos tipos de materiais para evitar a parcela orgânica
natural. Nesse aspecto, é possível identificar dois grandes impactos, pois, assim como a
supressão vegetal, há a inserção de materiais, muitas vezes, de características poluen-
tes, como corpo de aterro.
86
Prandini et al. (1995) destacam que desconsiderar fatores geotécnicos e am-
bientais durante a aceleração da expansão urbana tem gerado uma série de problemas
graves às cidades. Isso porque há limitações naturais do uso intensivo do solo, por meio
de ocupações inadequadas, causando eventos de escorregamentos, erosões e colap-
sos pelo afloramento e pela exposição do nível d´água.
De maneira geral, a ação antrópica sobre os recursos naturais para a moderni-
zação e a expansão das cidades muito influencia no comportamento dos solos e das
rochas, uma vez que acelera qualquer alteração ou comportamento de ordem natural.
Cabe ao profissional da área de Engenharia identificar tais impactos e mapear a mag-
nitude que estes terão do ponto de vista tanto ambiental quanto geotécnico, para dar
sequência a qualquer intervenção proposta.
2.2 IMPACTO DA AGRICULTURA
As culturas agrícolas também são fontes causadoras de impactos inerentes
às estruturas de solos e rochas. Esses impactos podem ser originados de três esferas
distintas:
1. supressão de vegetação para novas áreas agricultáveis;
2. uso de áreas improdutivas para atividades de pecuária;
3. uso dos defensivos agrícolas.
Com relação à supressão de vegetação para a expansão e criação de novas
áreas agricultáveis, os maiores impactos relacionados a essa mudança de cultura
nos compartimentos de solo, por exemplo, atribuem características físicas, químicas,
biológicas e mecânicas distintas às naturalmente encontradas. A ausência de uma
vegetação, ao menos rasteira, com o objetivo de proteger o solo de processos e
agentes erosivos, como a água e o vento, pode ocasionar no transporte das partículas
e aumentar o índice de vazios ou diminuir o grau de compactação dessas estruturas,
incidindo diretamente na resistência do solo.
Figura 2 – Formação de sulcos e ravinas em lavoura
Fonte: http://twixar.me/JDMm. Acesso em: 1 set. 2022.
87
O segundo impacto gerado a partir da intervenção antrópica para áreas não
agricultáveis diz respeito à mudança de característica nas regiões destinadas à
pastagem. Com o confinamento de animais de grande porte e peso em áreas delimi-
tadas, com um intensivo pisoteio, o solo tende a apresentar uma maior compactação
superficial, que reduz a sua permeabilidade.
Dependendo do tipo de solo, com a interrupção da infiltração de água, ocorre
uma mudança estrutural entre as partículas, visto que a água passa a ocupar em menor
volume os espaços vazios do solo e, em se tratandode um solo argiloso, reduzirá
drasticamente o efeito de capilaridade. Este é ocasionado pela atração entre as
partículas sólidas de solos argilo-siltosos e água. A partir dessa interação, a estrutura
de solo consegue adsorver a água em uma medida ideal para se obter o melhor arranjo
possível dos grãos no interior de sua estrutura e, consequentemente, oferecer um maior
grau de resistência.
Por fim, outra intervenção pouco considerada em análises geotécnicas da
intervenção antrópica nos maciços diz respeito ao uso de alguns defensivos agrícolas.
Muitos possuem uma elevada concentração de elementos que podem modificar a
estrutura do solo, podendo consolidá-lo ou rompê-lo, dependendo do tipo e grau de
concentração. As interações químicas ocasionadas pelo contato dos defensivos com o
solo e a água, além de elevar ou reduzir bruscamente o pH dos solos, também podem
ocasionar perdas de propriedades e oxidação de alguns elementos, fazendo com que a
sua resistência varie de acordo com a aplicação do defensivo.
De maneira geral, a atividade agrícola provoca grandes alterações nas camadas
superficiais do solo. Em se tratando de Geotecnia, muitas vezes, essas camadas são
consideradas para a implantação de estruturas de fundação, por exemplo. Em virtude
dessas aplicações, deve-se sempre buscar o conhecimento da área agricultável, de
modo que se possa propor uma solução coerente com as limitações do solo ali disposto.
Singer e Ewing (2000) mencionam que a qualidade física do solo é importante
tanto para a agricultura quanto para fins geotécnicos. Os principais fatores que acabam
sendo impactados com as intervenções antrópicas são a profundidade efetiva do
enraizamento, a porosidade total, a distribuição do tamanho das partículas, a densidade
do solo, a resistência do solo à penetração, o índice de compressão e a estabilidade
dos agregados.
2.3 IMPACTO DAS ATIVIDADES DE MINERAÇÃO
Do ponto de vista ambiental, as atividades de beneficiamento de minerais estão
dentre as maiores causadoras de impactos. Isso porque a atividade de mineração não
só intervém diretamente nas estruturas de solo e rocha, mas, também, porque provoca
problemas relacionados à contaminação de solo, água e ar.
88
A mineração subterrânea demanda a abertura de poços, planos inclinados,
aberturas de galerias e, posteriormente, o transporte de materiais. Já a lavra a céu
aberto promove a remoção da cobertura de material estéril, até que se inicie a extração
da camada que se deseja beneficiar (CAMPOS et al., 2010).
A atividade de mineração, em termos de volume, é responsável pela remoção de
grandes maciços de solo ou rocha em busca de lentes minerais beneficiáveis. Até que
se identifique esses minerais, toda a estrutura ali consolidada — seja ela de solo, seja
ela de rocha — é extraída e vira rejeito. Após esse processo, tais maciços, que, antes,
possuíam funções estruturais, ficam armazenados em barragens ou são destinados a
outras atividades, sem qualquer função estrutural.
Figura 3 – Atividade de beneficiamento de areia
Fonte: https://elements.envato.com/pt-br/mining-TTTZLP4. Acesso em: 1 set. 2022.
Ainda dentre os principais impactos gerados pelas intervenções causadas pela
atividade de mineração, é possível destacar a alteração brusca da paisagem, que
acaba sendo remodelada e perdendo totalmente sua vitalidade, após a emissão de
efluentes, muitas vezes ácidos e contaminantes, capazes de impedir o surgimento de
vegetação.
Por fim, também se deve destacar que o impacto gerado diretamente nos
maciços de rocha é de grande monta, visto que, por diversas vezes, os maciços densos
são submetidos a detonações capazes de fragmentá-los mecanicamente, fazendo
com que tais blocos percam quaisquer propriedades de resistência e estrutural que
anteriormente dispunham.
89
Além dos impactos corriqueiros das atividades de mineração, é importante lembrar
dos impactos gerados pelos rompimentos das barragens de rejeito de Mariana e
Brumadinho. Mariana foi o rompimento que mais impactou ambientalmente sua área
de influência. Já Brumadinho, além de ocasionar impactos ambientais de grandes
magnitudes, interrompeu centenas de vidas.
Você pode entender melhor sobre o desastre de Brumadinho com dois documentários
da BBC, a saber:
“Brumadinho: o documentário da BBC (parte 1)”, disponível em:
https://www.youtube.com/watch?v=YIN02W40UTE;
e
“Brumadinho: o documentário da BBC (parte 2)”, disponível em:
https://www.youtube.com/watch?v=TUlq8pjOU4U. Acesso em: 19
set. 2022. Vale conferir!
IMPORTANTE
2.4 SETOR DA CONSTRUÇÃO CIVIL E SEUS IMPACTOS
A construção civil, de maneira geral, constitui-se de uma atividade bastante
abrangente no que tange ao uso dos recursos naturais. Desde o início das civilizações,
o desenvolvimento das primeiras obras sempre esteve aliado ao uso e consumo de
bens naturais. De acordo com Theodorakis (2022), a construção civil é, hoje, o setor
responsável por consumir um terço dos recursos naturais, acarretando grandes
impactos.
Além do consumo, a implantação de novos empreendimentos (de infraestrutura
rodoviária, urbana, edificações, indústrias, expansão de plantas já consolidadas e afins)
promove uma aceleração em processos de desmatamento, por vezes, não licenciados
por órgãos ambientais. Isso resulta em alterações no regime estrutural das partículas
sólidas e nas estruturas de rochas.
De maneira geral, o uso direto de solo e rocha como materiais de construção
promove a remoção destes dos locais mapeados, denominados “jazidas” ou “áreas de
empréstimo”. Para a seleção desses locais, previamente, são realizados estudos geotéc-
nicos que compreendem ensaios de laboratório, de modo a caracterizar o material para
que se possa concluir sobre sua potencialidade em atender, ou não, aos requisitos de
resistência das obras em questão.
https://www.youtube.com/watch?v=YIN02W40UTE
https://www.youtube.com/watch?v=TUlq8pjOU4U
90
Os ensaios geotécnicos mais comuns de serem realizados são:
• caracterização dos solos: análise granulométrica, limites de consistência,
densidade dos grãos, teor de umidade e equivalente de areia;
• caracterização mecânica dos solos: ensaio de compactação e Índice de Suporte
Califórnia;
• caracterização da resistência dos solos: ensaio de cisalhamento direto, adensa-
mento e triaxial;
• caracterização das rochas: análise petrográfica;
• caracterização da resistência das rochas: ensaio de resistência a compressão
ou tração;
• ensaios diretos (in situ): sondagens SPT, mistas, rotativas e geofísica.
Após a realização de alguns desses ensaios para fins de definição de qual será a
área de empréstimo selecionada, deve-se seguir com o licenciamento do local, de modo
que se possa ordenar e mapear os volumes de materiais extraídos.
Além das atividades de extração temporárias, existem usinas e/ou empresas de
beneficiamento de materiais, como das rochas, para fins de mineração. Esses empre-
endimentos impactam diretamente nas estruturas do maciço rochoso e promovem a
fragmentação de maciços inalterados. Desse modo, os impactos proferidos ocorrem di-
retamente nas estruturas, gerando material particulado, modificações na paisagem, na
dinâmica e no comportamento dos solos e das rochas da região, a partir da exposição
dessas estruturas a possíveis rupturas.
Por fim, também cabe destacar o uso indireto de solos e rochas para a produção
de materiais da construção civil. A produção de vidros depende de solos silto-arenosos,
a produção de cerâmica depende desse mesmo tipo de solo, a produção de armaduras
e ferragens depende do beneficiamento de minérios, a produção de cimento depende
de solos arenosos, o concreto resulta da mistura de areias com agregados rochosos, os
tijolos são produzidos a partir de materiais arenosos, dentre diversas outras situações.
Todas as ações citadassão exemplos diretos dos impactos causados pelo setor
da construção civil no meio ambiente. Sabe-se que esses impactos são inevitáveis, por
isso, o que se deve buscar, enquanto profissional da área de Engenharia, é promover o
uso e consumo sustentável ao longo das atividades nas construções. Cabe ao engenheiro
ambiental atuar em conjunto com os demais profissionais da área de Engenharia para
aprimorar processos, reduzir consumos, evitar desperdícios, aprimorar processos de
extração de materiais e afins.
Cabe ao engenheiro ambiental acompanhar todas as atividades e contribuir
para que esses impactos possam ser amenizados e, sempre que possível, devidamente
compensados.
91
Do ponto de vista geotécnico, as intervenções nas estruturas de solos e rochas
promovem uma mudança significativa em suas propriedades e no seu comportamento, a
qual deve ser devidamente identificada pelos profissionais de Engenharia para viabilizar,
de maneira adequada, seus futuros usos e isentar a sociedade de riscos geológico-
geotécnicos.
3 TÉCNICAS DE CONSERVAÇÃO DE SOLOS E ROCHAS
Sabemos que a exposição de solos e rochas ocorre em diversas atividades de
setores da construção civil, mineração, expansão de cidades e áreas agricultáveis. Frente
a isso, cabe ao profissional de Engenharia Ambiental propor técnicas de mitigação das
áreas impactadas e disseminar conhecimentos, de modo que se possa assegurar que
sejam conservadas características físicas e de resistência de solos e rochas nos locais
de intervenção.
A partir de agora, então, discutiremos algumas dessas ações, de modo que
esse conhecimento esteja disponível para ser aplicado em variados casos na rotina
de obras. Vale ressaltar que a conservação dessas estruturas também assegura um
desenvolvimento sustentável, proporcionando a disponibilidade de materiais para uso e
consumo de gerações futuras.
3.1 CONSERVAÇÃO DE SOLOS
O solo se constitui de um material de natureza peculiar, que o distingue dentre
os variados ambientes e compartimentos ambientais. Essa singularidade provém de fa-
tores como clima, material de origem, relevo, organismos e tempo. Outros fatores que
atribuem características únicas a esses materiais estão relacionados a processos que
ocorrem ao longo do tempo, como adições, perdas, translocações e transformações, os
quais estão diretamente ligados à formação das partículas de solo, que é a pedogênese.
O solo é um recurso natural de grande relevância, por isso, faz-se necessário
adotar práticas para a conservação dele, principalmente no que tange à redução de pro-
blemas comumente gerados por compactação, erosão hídrica e/ou eólica, salinização,
arenização, dentre outros.
De todo modo, cabe reforçar tamanha importância desse compartimento,
tendo em vista suas funções, de acordo com o Museu de Solos do Rio Grande do Sul
(FUNÇÕES…, 2015):
• produção de alimentos, fibras e combustíveis;
• sequestro de carbono;
• purificação da água e degradação dos contaminantes;
92
• regulação do clima;
• ciclagem de nutrientes;
• habitat para os organismos;
• herança cultural;
• fornecimento de materiais de construção;
• regulação de enchentes;
• base da infraestrutura humana;
• fonte de recursos genéticos e farmacêuticos.
Figura 4 – A produção de alimentos é uma função do solo
Fonte: https://elements.envato.com/pt-br/sprinkler-of-irrigation-system-at-field-3SNGRA7.
Acesso em: 1 set. 2022.
Para evitar danos estruturais do solo, é recomendável a elaboração ou consulta
de cartas geotécnicas. Esses documentos apresentam características dos terrenos,
podendo identificar suas limitações e seus potenciais para fins de uso e ocupação
do solo. Neles também estão elencadas áreas de riscos, regiões com maior aptidão
ao desencadeamento de ravinas e voçorocas, bem como estudos que apresentam a
suscetibilidade a erosão dos solos e medidas preventivas e corretivas direcionadas ao
tipo de solo presente na região de interesse.
Essas cartas geotécnicas são parte integrante dos planos diretores municipais
e servem para nortear os profissionais da área da Engenharia e Arquitetura quanto à
conservação dos solos em áreas urbanas.
No que tange a ações de proteção dos solos, inicialmente, deve-se destacar a
presença de vegetação ou coberturas superficiais alternativas, como geossintéticos.
Essas coberturas impedem a ocorrência de erosão das partículas e fazem com que
o processo de infiltração da água no solo siga de maneira regrada, sem que haja o
transporte imediato da água de escoamento, promovendo um escoamento turbulento,
transporte de partículas e riscos de rupturas quando se trata de taludes ou encostas.
93
Nos casos em que os solos não possam dispor de coberturas superficiais,
algumas técnicas — como a execução de canais, a implantação de barreiras em formas
de curva de nível ou o terraceamento — proporcionam a redução no fluxo superficial das
águas, retendo o carreamento de partículas e direcionando o escoamento de acordo
com o nível do terreno.
Figura 5 – Técnica de terraceamento do solo
Fonte: https://elements.envato.com/pt-br/top-view-of-rice-terraced-fields-on-mu-cang-chai-d-E357HL3.
Acesso em: 1 set. 2022.
Outra prática comumente utilizada, principalmente em cultivos agrícolas, é a
cobertura morta. Ela consiste no uso de resíduos vegetais, como palhas, rejeitos,
serragem, casca de arroz, folhas, resíduos de roçadas, dentre outros. Esse material
é depositado na superfície do solo, onde se identifica que a cobertura está exposta,
tendo como objetivo protegê-lo dos processos erosivos e manter a umidade natural ali
incidente.
O reflorestamento também se apresenta como outra alternativa de conservação
do solo. Isso porque a manutenção das árvores em regiões de reflorestamento ou em
terrenos com maior inclinação reduz o escoamento de grandes vazões em superfície,
devido à vegetação ser capaz de reter uma maior parcela de água e proporcionar uma
maior taxa de infiltração desse fluido no solo. Com isso, o solo mantém seu teor de
umidade e sua estabilidade, visto que o carreamento de partículas se reduz a próximo
de zero a partir da proteção promovida pelas espécies.
94
A conservação do solo não se limita apenas a preservar regiões onde ele não foi
submetido a nenhuma modificação. No caso de processos erosivos já desencadeados,
que formaram voçorocas, ainda é possível conservar a área impactada. Isso porque
existem três alternativas de recuperação e controle de tais pontos: estabilização,
isolamento ou recuperação total.
Figura 6 – Voçoroca no solo
Fonte: https://elements.envato.com/pt-br/aerial-view-of-kuytun-grand-canyon-xinjiang-landsc-R8GST73.
Acesso em: 1 set. 2022.
A estabilização de voçoroca ocorre quando, por algum motivo, não é possível
promover a recuperação total desse processo erosivo. É uma alternativa de recuperação
lenta, que promove o controle gradativo da abertura e impede o aumento do canal. Para
a execução da estabilização em voçorocas de menores magnitudes, a implantação de
vegetação pode ser considerada uma grande alternativa, mas, em canais maiores, é
preciso realizar a suavização da inclinação dos taludes e a contenção destes, por meio
da implantação de estruturas de contenção.
No caso do isolamento, objetiva-se suspender os fatores que ocasionam o
aumento do canal da voçoroca. Para isso, geralmente, é implantado um canal acima
da voçoroca, de modo que se possa desviar todo o escoamento superficial por esse
dispositivo, impedindo que as vazões promovam o carreamento das partículas no
interior da voçoroca já criada.
Por fim, a recuperação total está atrelada à execução de aterros sobre o
canal aberto pela voçoroca e à condução do escoamento por um sistema de drenagem
projetado, impedindo que o escoamento superficial volte a incidir sobrea voçoroca.
Esses casos ocorrem quando a área em questão é de interesse econômico, o que
viabiliza todo o projeto de recuperação.
95
Além das técnicas apresentadas, quando se identificam situações em que o solo
corre o risco de ruptura, pensando em soluções relacionadas à drenagem, o profissional
da área de Engenharia também pode contar com barreiras físicas para impedir a
movimentação de grandes volumes de solo, como muros de gabiões, contenções em
pneus, materiais alternativos, muros de arrimos ou, em últimos casos, disposição de
concreto projetado sobre a superfície do solo.
Para melhor identificar esses casos, é importante destacar alguns aspectos
gerais de uso e ocupação do solo que podem degradá-lo. Segundo Higashi (2006), são
eles:
• más práticas em fundações podem impor ao solo confinamento sobre grandes pres-
sões exercidas pelas superestruturas e incidência de água. Caso a resistência do solo
seja excedida pelo peso da estrutura, pode ocorrer sua ruptura, gerando acidentes;
• obras de pavimentação, quando executadas sobre solos que não dispõem de
resistência adequada a essa finalidade, podem ocasionar prejuízos à população,
promovendo deformações e até rupturas no pavimento;
• estabilidade de taludes, pois, devido ao uso e à ocupação inadequados do solo, este
pode não resistir à magnitude das solicitações impostas por essas ocupações e
romper, acarretando, muitas vezes, perdas humanas;
• poluição ambiental, visto que pode se desencadear a partir de processos erosivos,
como a partir do lançamento indevido de resíduos e efluentes, levando à contaminação
do solo e de aquíferos.
Desse modo, é importante analisar, além do ponto de vista ambiental, os
aspectos geotécnicos diante de qualquer intervenção a ser realizada no solo, para
que tal compartimento possa cumprir com sua função, sem oferecer riscos ao meio
ambiente e à sociedade.
3.2 CONSERVAÇÃO DAS ROCHAS
Os maciços rochosos são aglomerados de rochas que podem ser encontrados
a partir de afloramentos (exposição superficial) ou no subsolo. As intervenções exercidas
nesses maciços, em ordem natural, são compreendidas por intemperismo, erosão, depo-
sição de sedimentos ou transporte. Essas intervenções expõem as rochas em áreas sus-
cetíveis a falhas geotécnicas e, consequentemente, oferecem riscos à sociedade se não
forem adequadamente mapeados, monitorados ou conservados de maneira contínua.
Quando ocorre a exposição dos maciços rochosos, todas as intervenções
se desencadeiam de forma ainda mais rápida, promovendo o processo de alteração
dos maciços, que inicia superficialmente, alterando suas propriedades mecânicas e
mineralógicas, resultando em processos de erosão das rochas.
96
Figura 7 – Rocha alterada e solo residual
Fonte: https://elements.envato.com/pt-br/rock-with-soil-layers-background-closeup-99SNHX4.
Acesso em: 1 set. 2022.
Tendo em vista que a alteração dos maciços rochosos provém de aspectos fí-
sicos, químicos e biológicos, as melhores alternativas de conservação se limitam à ma-
nutenção da qualidade ambiental do meio em que elas se encontram. Isso porque uma
área contaminada, por exemplo, pode ocasionar no contato de um efluente contamina-
do com um maciço rochoso e acelerar o processo de intemperismo químico, a partir da
aceleração de interações químicas entre os minerais de preenchimento das rochas e o
contaminante. Já as atividades que promovem um aumento e, posteriormente, a queda
brusca na temperatura durante os processos produtivos, por exemplo, podem ocasionar
a aceleração do intemperismo físico, promovendo a ruptura dos maciços.
Quaisquer que sejam as intervenções próximas aos maciços rochosos, devem
prever o menor impacto possível, de modo a evitar que esses materiais intensifiquem
seus processos de alterações e, consequentemente, aumentem suas zonas frágeis.
Viana (2015) destaca que a degradação dos maciços rochosos, por meio de
eventos de queimadas, dá-se em duas etapas:
1. inicialmente, pela destruição da vegetação protetiva;
2. posteriormente, pela destruição dos minerais quando em contato com o fogo.
Desse modo, um dos principais meios de conservação, principalmente em
áreas rurais, diz respeito à prevenção e educação ambiental no que tange à redução
de queimadas.
É sempre importante que se reconheçam os riscos envolvidos em intervenções
realizadas junto a esses compartimentos, de modo que se possa assegurar a conser-
vação e o comportamento com melhor desempenho possível, a fim de inibir possíveis
problemas relacionados à falta de resistência ou à falha dessas estruturas.
97
4 EROSÃO E ASSOREAMENTO EM ÁREAS URBANAS E
RURAIS: FORMAÇÃO, CONSEQUÊNCIAS E FORMAS DE
CONTROLE
Muito se vem ilustrando até aqui, quanto aos principais problemas desencade-
ados pela ação de processos erosivos, sejam eles relacionados às estruturas de solo,
sejam ligados aos riscos emergentes à segurança da sociedade.
Um processo de erosão pode ser acelerado quando a remoção de volumes de
solo se torna maior do que sua velocidade de formação (alteração da rocha), impedindo
sua regeneração e provocando perdas significativas de solos residuais maduros, em
casos extremos, provocando a perda de toda a camada do horizonte (ABDON, 2004).
Contudo, além da erosão, estudaremos outro processo relacionado à ela e que impõe,
ainda, mais prejuízos sociais, com o aumento na suscetibilidade de áreas de inundação.
O assoreamento de canais, rios e lagos é uma consequência do processo de
transporte e deposição das partículas sólidas no fundo desses canais. Essa deposição
reflete no aumento acelerado no nível de rios e lagos, que, muitas vezes, acaba extrava-
sando para além de suas margens e provocando enchentes irreparáveis.
Assim, a partir de agora, vamos conhecer melhor esses dois importantes pro-
cessos que envolvem o transporte e a sedimentação das partículas sólidas: a erosão e
o assoreamento.
4.1 PROCESSOS EROSIVOS
Processos erosivos do solo acometem a desconstrução da estrutura e a perda
de volume de solo, podendo ser decorrentes da ação dos ventos, da água e de ações
antrópicas.
Os principais problemas causados pelos processos erosivos vão desde a perda
da fertilidade natural do solo e de alterações estruturais que envolvem o sustento das
plantas cultivadas até problemas de ordem geotécnica, como a formação de sulcos,
ravinas ou, até mesmo, grandes canais denominados “voçorocas”.
A compreensão dos fatores que desencadeiam processos de erosão do solo
proporciona um maior entendimento sobre as ações que aceleram esses processos e,
consequentemente, permite que os profissionais da área de Engenharia desenvolvam
técnicas que mitiguem seu avanço.
98
A degradação ambiental está diretamente atrelada à erosão do solo, uma vez
que a remoção da vegetação ou da camada superficial do solo o expõe à ação dos
agentes erosivos (água e vento). Essa relação resulta em uma reação em cadeia, visto
que, após a perda de solo e o avanço dos processos erosivos, a área passa a dispor
de baixa produtividade e fica mais suscetível à poluição. Também não poderá servir de
apoio para a produção de suprimentos às populações que dependem do cultivo nessas
áreas para sobreviver.
Para melhor compreender o modo como os processos erosivos ocorrem, é
necessário entender os tipos de erosão. Basicamente, esses processos podem se dar
em ordem natural, antrópica, por meio da ação da água (hídrica) e dos ventos (eólica).
A erosão natural, também chamada de “geológica”, ocorre espontaneamente
na natureza, causando as devidas modificações na superfície do solo com o passar
do tempo. Nesse caso, ocorre determinado nivelamento do terreno, tornando-o mais
laminar devido aos desgastes ocorridos nas encostas das montanhas, fazendo com
que os sedimentos erodidos sejamtransportados e se depositem em vales, lagos e
afins. A partir desse processo, há a formação de novos solos, com a alteração de rochas
subjacentes. O processo de erosão natural se destaca por sua velocidade de ação lenta
e contínua na natureza.
Já a erosão antrópica, também denominada “acelerada”, ocorre a partir da
ação do ser humano sobre o ambiente impactado e acarreta a alteração do solo e/ou
da vegetação natural. As principais atividades que desencadeiam esse tipo de processo
são as agrícolas, como a pecuária, o desmatamento para a criação de novas áreas
agricultáveis, a remoção do solo para uso como material de empréstimo em encostas
e a construção civil em obras de terraplanagem e infraestrutura. Esse tipo de processo
erosivo é mais nocivo do que a erosão natural, por ocorrer em ritmo altamente acelerado,
principalmente em locais onde o relevo apresenta maiores declividades e a região possui
característica de grandes volumes de precipitação.
A erosão antrópica acelerada faz com que os solos sejam carreados por
enxurradas ou transportados por longas distâncias a partir da ação do vento, não
havendo tempo hábil para a ocorrência do processo natural de intemperismo, que
estaria atuando para originar um novo solo com a deposição de sedimentos. Com isso,
o solo perde profundidade das camadas superficiais mais ricas em nutrientes e próprias
para o cultivo, diminuindo a área de exploração das raízes de plantas e prejudicando o
desenvolvimento destas.
99
Figura 8 – Solo exposto, com poucas propriedades
Fonte: https://elements.envato.com/pt-br/ground-with-mud-lava-KNEZTDQ. Acesso em: 1º set. 2022.
Outros riscos relacionados, em terrenos que dispõem de ondulações antes
protegidos por vegetação, são originados das grandes aberturas (voçorocas), que
podem atingir profundidade até encontrar a superfície do maciço rochoso. Além disso, a
erosão acelerada pode modificar a paisagem e pode ser observada em um perfil de solo
exposto, por cores diferentes nos horizontes.
Temos, ainda, a erosão hídrica, que é resultante do contato e impacto das gotas
de precipitação, caindo diretamente no solo e dando início ao fenômeno denominado
“splash” ou “salpicamento”. Este faz com que os grãos do solo sofram rupturas e sejam
fragmentados em frações menores. Tais frações menores, os grãos, ocupam os espaços
vazios do solo, provocando o selamento de sua superfície, o que reduz sua porosidade.
Conforme Abdon (2004), a erosão hídrica, em ambientes tropicais, é o processo
erosivo que mais se observa, sendo desencadeado frequentemente por meio da
desagregação e do transporte das partículas em períodos chuvosos do ano.
Ainda segundo o autor, para a erosão hídrica, é possível estimar a perda de
solo por equações empíricas, a exemplo da equação universal {A = R * K * LS * C * P},
desenvolvida por Wischmeier e Smith (ABDON, 2004; CAVALIERI et al., 1997). Nessa
equação, estão reunidos os fatores de erosividade da chuva (R), erodibilidade do solo (K),
topografia (LS), cobertura vegetal e manejo do cultivo (C) e práticas conservacionistas (P).
Um solo menos poroso pode ser facilmente saturado pela água da chuva, que
irá encontrar maiores dificuldades de infiltração no interior do maciço do solo. Assim,
a água permanece na superfície, formando uma espessura laminar e ocasionado o
escoamento superficial, responsável por levar os grãos do solo para locais mais baixos
do relevo.
100
Conforme o fluxo e a velocidade do escoamento aumentam ao descer os relevos
mais declivosos, as partículas sofrem o cisalhamento e desencadeiam o processo de
erosão, podendo este ser identificado pela formação de sulcos e irregularidades na
superfície do solo, já distante do topo da encosta. O fluxo carrega as partículas de solo
salpicadas pelas gotas da chuva, formando caminhos preferenciais de escoamento e
arrastando grandes volumes de solo.
O escoamento linear é a fase que ocorre após a formação do escoamento
laminar, caracterizada pela concentração do fluxo de água em canais de drenagem.
Com o passar do tempo, a profundidade do fluxo nesses canais aumenta, enquanto a
velocidade do escoamento diminui devido à criação de rugosidades, responsáveis pela
redução na energia do fluxo.
Esses pequenos canais de drenagem, com profundidades variadas, mas
delgadas, são denominados ravinas. Elas são formadas no segundo estágio do
escoamento superficial, quando, em superfícies irregulares, as poças são saturadas
e ocorre o transbordo da água, formando caminhos preferenciais que transportam
os grãos de solo. As ravinas se caracterizam por apresentar caminhos retilíneos e se
originam em encostas declivosas e extensas.
A formação de pequenos canais, logo em contato com a superfície recém-
exposta, pode ser atrelada ao que se denominam sulcos.
A principal diferença entre sulcos e ravinas é que os primeiros são característicos
por serem formados imediatamente após a exposição de uma superfície de solo, a ação
da precipitação. Conforme os sulcos vão adquirindo maiores profundidades, tornam-se
ravinas.
Conforme esses caminhos preferenciais de drenagem ganham grandes
proporções, com profundidades e larguras espessas, podemos dizer que se deu a
formação de voçorocas. Estas se caracterizam pela formação de um grande canal,
que corta profundamente o solo. Esse tipo de processo se torna prejudicial ao tráfego de
veículos e pessoas, uma vez que impede a passagem entre os lados da abertura.
Segundo Abdon (2004), as voçorocas são processos erosivos permanentes,
comumente caracterizados por paredes laterais (taludes) íngremes e, de modo geral,
fundo chato, por onde ocorre o fluxo da água precipitada nos dias chuvosos.
101
Figura 9 – Sulcos, produtos de erosões
Fonte: https://elements.envato.com/pt-br/spiti-valley-in-himalayas-AZZNGA4. Acesso em: 1º set. 2022.
Por fim, a erosão eólica é responsável por transportar grãos de solo a longas
distâncias, sendo que, ao final dessa etapa de transporte, pode ocorrer o soterramento
de estradas e canais de drenagem, o que pode exigir manutenções recorrentes e
provocar danos econômicos às atividades atingidas.
4.2 IMPACTOS AMBIENTAIS DE PROCESSOS EROSIVOS
As partículas transportadas pelo escoamento superficial podem ser levadas
aos rios. Essas partículas podem ser nocivas ao meio ambiente e, quando advindas de
culturas agrícolas, podem conter resíduos de agrotóxicos, fertilizantes, metais pesados
e matéria orgânica em alta concentração, causando grandes impactos ambientais aos
compartimentos com os quais entram em contato.
Os sedimentos depositados nos rios são responsáveis por mudanças na cor e
turbidez das águas, impedindo que as plantas aquáticas realizem fotossíntese, devido ao
fato de que a luz necessária para essa reação não penetra na água. As plantas são ne-
cessárias para manter o ecossistema em equilíbrio, visto que mantêm a cadeia alimentar
aquática. Quando não se desenvolvem devidamente, toda a cadeia é prejudicada.
Em áreas urbanas, além de problemas estruturais do solo, um aspecto ambiental
preocupante é que as estruturas de erosão no meio urbano se tornam depósitos de lixo,
visto que a população buscar inibir o avanço da erosão, quando, na verdade, prejudica
todo o sistema de esgoto e aumenta a proliferação de doenças sanitárias, provocando
danos ambientais.
Para a aferição dos impactos, é essencial que ocorra um mapeamento que
contemple a detecção de locais onde a erosão se encontra mais avançada e locais onde
existe maior suscetibilidade de erosão antes de modificar o uso e a ocupação do solo.
Em suma, é importante que sejam estudados os processos erosivos atuais e de erosão
potencial (ABDON, 2004).
102
4.3 PROCESSOS DE ASSOREAMENTO
Os processos deerosão, o escoamento superficial ou o transporte eólico são
responsáveis por transportar partículas sólidas até o leito dos rios. Os sedimentos
transportados podem se depositar nos leitos, nos lagos e nas lagoas, levando-os ao que
chamamos de assoreamento. Este pode se intensificar quando não se tem barreiras de
contenção nas margens dos rios, que, geralmente, são representadas pela vegetação.
Consequentemente, com a deposição dessas partículas, a lâmina d´água tende a
ganhar proporções mais elevadas pelas margens, proporcionando uma elevação do
nível e maior risco de enchentes.
De modo geral, o processo de assoreamento ocorre quando não há mais
energia suficiente para o transporte dos sedimentos gerados nos processos erosivos,
uma vez que a fonte de sedimentos que dão origem ao assoreamento é a erosão e, por
consequência, ocorre o depósito desses materiais (ABDON, 2004).
Após o contato desses sedimentos com os rios, ainda ocorre uma etapa de
transporte junto da vazão destes, sendo que os grãos menos densos são transportados
em solução com a água, ao passo que os grãos mais densos são transportados por
rolamento, junto ao fundo dos canais. Ainda, esses últimos, quando muito pesados,
podem formar aglomerações ou depósitos de maiores proporções, capazes de prejudicar
o escoamento fluvial.
Outra atividade muito afetada por esse processo é a geração de energia por
hidrelétricas. A partir da deposição das partículas em seus reservatórios, tem-se uma
diminuição do volume de água utilizável, o que acarreta redução da quantidade de
energia gerada.
Como medidas de controle, algumas ações são passíveis de amenizar impactos
recorrentes desses processos, sendo elas o controle da erosão nas bacias, aumentando
as taxas de infiltração das águas pluviais e promovendo o recobrimento da superfície
do solo; as ações de dragagem, que removam mecanicamente os sedimentos do fundo
dos depósitos nos rios; e a descarga planejada de sedimentos, a partir da promoção do
transporte junto do escoamento, com um destino final de deposição desses sedimentos
transportados previamente planejado.
Nota-se que grande parte das medidas mitigadoras está intimamente ligada a
uma boa gestão dos recursos naturais, de modo que se possa obter um equilíbrio entre
o ambiente construído e o ambiente natural. Só assim a exposição da sociedade a esses
processos poderá ser reduzida.
103
Neste tópico, você aprendeu:
• As ações que impactam os solos e as rochas, advindas do desenvolvimento das
cidades, da construção civil, da agricultura ou da mineração. Além disso, foi possível
conhecer os principais fatores que acarretam essas ações, bem como algumas
alternativas de controle e tecnologias disponíveis para minimizar esses impactos.
• As técnicas de conservação dos solos para os mais variados usos, tanto do ponto
de vista geotécnico quanto do ponto de vista ambiental. Compreendeu, assim, que,
para a Geotecnia Ambiental, além do conhecimento do solo, é preciso saber quanto
ao comportamento do ar e da água quando em contato com o solo.
• Os principais problemas ocasionados pelos processos erosivos e os consequentes
processos de assoreamento. Conheceu, ainda, as consequências e os impactos
gerados nas lavouras e nas cidades por esses dois fatores, bem como algumas
alternativas para minimizá-los e proteger o solo exposto.
• Os principais impactos gerados pela ação antrópica, que modificam o comportamento
do solo e da água, além da influência que esses impactos podem ter em problemas
de saúde e econômicos para a sociedade, comprometendo as futuras gerações.
RESUMO DO TÓPICO 1
104
AUTOATIVIDADE
1 Os impactos relacionados às atividades de mineração possuem algumas fontes
causadoras. A utilização de compostos químicos no processo de beneficiamento do
material é um exemplo que pode ocasionar a contaminação ambiental de toda a área
de influência, inclusive a água e o solo, provocando a morte de espécies da fauna
e flora. Assim, sobre os impactos relacionados à indústria de mineração, assinale a
alternativa CORRETA:
a) ( ) A mineração é uma atividade de baixo potencial de contaminação antrópica.
b) ( ) Embora a mineração seja uma atividade de beneficiamento de minerais, o volume
de extração do solo é irrisório.
c) ( ) Os impactos gerados pela atividade de mineração são de grande monta e
envolvem os compartimentos ar, água e solo.
d) ( ) A atividade mineradora não gera grandes impactos em maciços rochosos, visto
que o principal objetivo é a busca por minerais.
2 A execução de ensaios geotécnicos em obras de construção civil é uma importante
ferramenta para auxiliar na previsão da ocorrência de impactos ambientais. Por meio
deles, é possível identificar mudanças características do solo e a perda de propriedades
naturais. Frente a isso, com relação aos exemplos de ensaios geotécnicos, assinale a
alternativa INCORRETA:
a) ( ) Determinação de limite de liquidez, plasticidade e teor de nitrogênio.
b) ( ) Determinação da granulometria, limite de liquidez e plasticidade.
c) ( ) Determinação do teor de umidade, compactação e Índice de Suporte Califórnia.
d) ( ) Ensaio triaxial, cisalhamento direto e adensamento.
3 Conforme, historicamente, vem aumentando a urbanização nacional, amplia-se o
cenário de exploração de recursos naturais em meio ao desenvolvimento das cidades,
assim como o uso e a ocupação do solo ocorrem de maneira desordenada. Quanto
aos impactos das cidades sobre solos e rochas, classifique V para as sentenças
verdadeiras e F para as falsas:
( ) A concentração de grandes vazões de descarga d´água em um único ponto promove
a elevação no gradiente hidráulico do escoamento e pode ocasionar deslizamentos
ou erosões de grandes magnitudes.
( ) O afloramento de maciços rochosos ocasionados pelo movimento de massa dos
solos não interfere na dinâmica da queda de blocos.
105
( ) A impermeabilização dos solos não influencia no comportamento das estruturas
de solos e rochas.
( ) No caso das rochas, quando em contato com água corrente, por exemplo, ocorre
uma intensificação no processo de alteração do maciço.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
a) ( ) F - V - F - F.
b) ( ) V - F - V - V.
c) ( ) V - F - F - V.
d) ( ) F - F - V - V.
4 Grandes impactos na área de Geotecnia Ambiental, atualmente, estão concentrados
nas cidades devido à migração da população para a área urbana e maior oferta de
empregos proporcionada pelo crescimento industrial nos municípios. Essas ações
desencadeiam novos tipos de usos e ocupação do solo, bem como exploração dos
bens naturais. Considerando esse panorama, disserte acerca dos principais impactos
das cidades no que tange a aspectos da Geotecnia Ambiental.
5 Além dos impactos gerados pela urbanização, uma nova dinâmica no meio rural é
apresentada atualmente: a consolidação do agronegócio. Com a transformação
da metodologia de plantio e gerenciamento da pecuária, novos modelos de
desenvolvimento dessas atividades estão sendo aplicados. Com isso, novos impactos
também podem ser observados. Diante do cenário apresentado, descreva os principais
impactos gerados pelas atividades agrícolas aos compartimentos ambientais.
106
107
CONTROLE AMBIENTAL
UNIDADE 2 TÓPICO 2 —
1 INTRODUÇÃO
A exploração ascendente do meio ambiente nas mais diversas atividades
humanas nos expõem a um alerta com relação às garantias que serão deixadas para
as gerações futuras. Toda e qualquer atividade exercida é causadora de impactos,
algumas em maiores magnitudes, outras em menores. Entretanto, uma das principais
alternativas para gerenciar esses impactos é o desenvolvimento de ferramentas de
controle ambiental.
Frente a isso, neste tópico, compreenderemosquais são as principais ferra-
mentas de controle ambiental em atividades que envolvem muito gerenciamento, como
mineração, disposição de resíduos e lavouras. Além disso, será feita uma abordagem
sobre o uso e a importância dos geossintéticos em obras nas quais se identificam ou se
desencadeiam com o tempo alguns problemas de ordem ambiental.
2 CONTROLE AMBIENTAL NA EXTRAÇÃO DE AREIA, NAS
PEDREIRAS E NA EXTRAÇÃO MINERAL
A crescente demanda por bens minerais e energia acaba por ser uma ameaça
para o meio ambiente e para o próprio ser humano. A extração mineral intensiva
desencadeia a contaminação de todos os compartimentos ambientais, como as águas,
do solo e do ar atmosférico, além de ocasionar prejuízos e danos à saúde humana.
Os impactos ambientais relacionados à mineração surgem desde a implantação
do empreendimento de beneficiamento até o fechamento da mina. Dentre eles, estão
contabilizados diversos custos, como o de proteção ambiental, redução das emissões
de diesel dos equipamentos, controle de emissão de gás NOx, prognóstico da drenagem
ácida das águas subterrâneas e tratamento de águas ácidas das minas.
A mineração causa muitas mudanças nos meios físico, químico e biológico.
As atividades associadas ao beneficiamento mineral produzem poluentes que afetam
diretamente o ar, as águas e o solo, comprometendo a qualidade de vida dos seres vivos.
Os principais riscos ambientais na mineração estão relacionados à emissão de gases
tóxicos e poeira para a atmosfera, contaminação de águas superficiais e subterrâneas
quando em contato com efluentes e contaminação do solo. Também é possível destacar
doenças respiratórias ocasionadas pela inalação do material particulado.
108
Desse modo, é necessário adotar medidas que controlem a emissão desses
poluentes no meio ambiente, assim como medidas corretivas para possibilitar a
recuperação das áreas afetadas pela extração mineral, visando a ações sustentáveis.
A aplicação das medidas preventivas é feita por duas razões: devido ao baixo
custo de implantação e devido à eficiência quando tomadas antes de um evento de
degradação ambiental.
Já as medidas corretivas envolvem um maior aporte econômico e, na maioria
das vezes, são mais difíceis de serem implementadas. São medidas utilizadas para
corrigir os danos ambientais já desencadeados nas atividades de mineração, podendo
ser classificadas em estruturais e não estruturais.
As medidas estruturais são propostas por profissionais devidamente
habilitados, como engenheiros ambientais, e têm como objetivo encontrar uma solução
trifásica que envolve segurança, economia e eficiência. Alguns exemplos são a melhoria
da qualidade da água de rios contaminados por rejeitos da mineração ou a instalação de
equipamentos em minas subterrâneas que possam reduzir os poluentes atmosféricos.
As medidas não estruturais estão relacionadas a soluções de baixo custo,
aplicadas de forma paliativa, com o intuito de buscar impedir que o problema se
desencadeie ou se agrave.
Figura 10 – Atividade de mineração
Fonte: http://twixar.me/8DMm. Acesso em: 2 set. 2022.
Atualmente, a mineração brasileira conta com uma fiscalização abrangente
e uma legislação regulamentadora, capazes de controlar os impactos ambientais
provocados pela atividade. No setor mineral, a fiscalização é de responsabilidade da
Agência Nacional de Mineração (ANM). Esta é responsável por manter cumprida a Lei
n. 7.805, de 18 de julho de 1989, na qual o Art. 18 cita que “os trabalhos de pesquisa ou
lavra que causarem danos ao meio ambiente são passíveis de suspensão temporária
ou definitiva, de acordo com parecer do órgão ambiental competente” (BRASIL, 1989).
109
2.1 IMPACTOS DA MINERAÇÃO NOS COMPARTIMENTOS
AMBIENTAIS
Dentre os principais problemas ocasionados pela mineração do solo, podemos
mencionar o desmatamento, que ocorre por meio da mineração subterrânea, sendo que
sua operação envolve o uso dos mais diversos produtos minerais, muitas vezes, com alto
teor de acidez e potencialmente agressivos a propriedades dos minerais presentes no solo.
Em relação aos problemas ambientais associados à água, estão o assoreamento
e os danos causados a todo o ecossistema aquático, sendo o primeiro resultante do
carreamento de materiais poluentes utilizados na atividade para os recursos hídricos. Já
a contaminação direta das águas superficiais se dá a partir da interação entre os fluidos
utilizados na mineração e os compartimentos (água e solo), embora o solo, dependendo
de sua caracterização, possua um potencial de absorção desses nutrientes, impedido
que não contaminem em sua maior concentração a água.
Com o fechamento e encerramento das atividades minerais em determinada
região, outro passivo pode ser identificado: se forma um fluido proveniente dos produtos
utilizados no decorrer do beneficiamento. Esse fluido fica armazenado em forma de
lagoa e, se não tratado, possui grande potencial de contaminação do solo, da água que
precipita e escoa superficialmente e do lençol freático, quando existente. Outro ponto
de destaque é que, como se trata de lagoas a céu aberto, pessoas podem entrar em
contato com esse fluido, o que pode ocasionar problemas na derme devido à acidez do
minério e concentração de metais pesados.
Com o passar do tempo, a poluição do ar pela circulação das substâncias
tóxicas pode desenvolver na população doenças como bronquite crônica, câncer nos
pulmões, pneumonia, asma, doenças cardiovasculares etc.
Figura 11 – Lagos formados a partir dos efluentes de mineração
Fonte: https://elements.envato.com/pt-br/mountains-of-products-for-the-production-of-potash-ETJN4CX.
Acesso em: 2 set. 2022.
https://elements.envato.com/pt-br/mountains-of-products-for-the-production-of-potash-ETJN4CX
110
A utilização de mercúrio para separação das partículas finas em garimpos de
ouro, por exemplo, causa graves impactos ambientais. O contato com esse elemento
químico pode resultar na poluição das águas e do ar, em doenças antrópicas, na conta-
minação de toda a área de influência e, consequentemente, em prejuízos econômicos.
Independentemente da atividade de extração mineral, os principais problemas
relacionados aos impactos desse setor, diretamente direcionados ao meio ambiente,
são:
• remoção de toda a cobertura vegetal da área;
• remoção de grandes volumes de solo e rocha;
• alteração da topografia da área de influência onde serão desenvolvidas as atividades;
• modificações bruscas na paisagem;
• rebaixamento e contaminação do lençol freático;
• geração de resíduos e rejeitos, de natureza sólida, líquida e gasosa;
• implantação de estruturas de risco, no caso das barragens de rejeitos.
No passado, a atividade de mineração era considerada predatória devido à
inconsciência relacionada aos aspectos de preservação ambiental. Com o passar dos
anos, as tecnologias no setor de recuperação ambiental, voltadas às atividades de
mineração, foram ganhando espaço por conta da preocupação do governo e da sociedade
em manter uma mínima qualidade ambiental. Essas ações vêm proporcionando maior
conforto aos trabalhadores da indústria e das regiões de influência dessas atividades
(MELF et al., 2016).
2.2 INSTRUMENTOS DE CONTROLE DAS ATIVIDADES
MINERADORAS
O principal instrumento de controle dos impactos supracitados se resume ao
planejamento de ações e intervenções antes da implantação de um empreendimento de
mineração. Dada a primeira etapa de planejamento, as ações de mitigação e controle de
impactos devem amadurecer em conjunto com a evolução do projeto, permanecendo
por anos após a desativação das áreas, a partir do Plano de Recuperação de Áreas
Degradadas (Prad). O Prad é um dos principais instrumentos de controle e deve ser
posto em execução concomitantemente à evolução das atividades, de modo que possa
impedir um agravamentonos impactos ambientais e na contaminação da área.
Além dele, outros instrumentos mais específicos a serem seguidos dizem
respeito às condicionantes estabelecidas pelo licenciamento. Contudo, elas exigem,
impreterivelmente, o acompanhamento técnico de um engenheiro ambiental.
111
Para o controle e a recuperação de áreas contaminadas, inicialmente, é neces-
sário determinar o tipo de contaminante, o estado da matéria em que ele se encontra e,
por fim, a forma do transporte. Esse plano de recuperação deve ser desenvolvido direta-
mente na fonte e na pluma de contaminação.
Conceitualmente, a pluma de contaminação é o alcance da contaminação no
solo na área em que ela percola e na água subterrânea (quando existente). Os principais
processos utilizados para a recuperação e o controle das áreas contaminadas são os
tratamentos térmicos, físicos, químicos e biológicos e a estabilização/solidificação.
• O tratamento térmico se dá a partir do uso de fonte de calor para remover, estabilizar
ou eliminar os contaminantes. Um exemplo prático é a incineração.
• O tratamento físico ocorre por meio da utilização de processos físicos que separam
as substâncias tóxicas do meio hospedeiro. Exemplos de tratamentos físicos são a
ventilação e a adsorção com carvão ativado.
• O tratamento químico promove reações químicas com outros elementos, a fim de
remover, eliminar ou modificar as substâncias tóxicas, como a oxidação química.
• O tratamento biológico é realizado a partir do uso de agentes biológicos que são
capazes de remover, eliminar ou modificar os contaminantes. Por exemplo, a biorre-
mediação.
• A estabilização/solidificação, geralmente, opta pelo uso de agentes estabilizadores,
como a cal e as argilas modificadas.
Para promover o controle do material particulado, como os gases e a poeira, são
utilizados equipamentos como filtros de ar, coletores de poeiras, lavadores de gases,
torres de absorção, condensadores, precipitadores, incineradores etc.
Todas essas ações de controle requerem custos ambientais que devem ser
previstos pelos empresários do setor, desde a implantação até a etapa de recuperação
do empreendimento. Ao longo do processo de recuperação e preservação ambiental,
esses custos são considerados passivos e ativos ambientais.
O ativo ambiental corresponde aos investimentos sustentáveis capazes de
contribuir para a redução dos níveis de poluição. Já o passivo ambiental fica sob
jurisdição das empresas, por se tratar da compensação dos danos ambientais causados
por suas atividades.
De maneira geral, os custos que envolvem investimentos no passivo ambiental
são as multas, as taxas e os impostos a serem pagos, caso o empreendimento não
tenha cumprido as diretrizes jurídicas ou administrativas, ou seja, a lei.
112
De acordo com a Resolução Conama n. 10/1990, os principais instrumentos de
controle para regularização das atividades são:
• Estudo de Impacto Ambiental/Relatório de Impacto Ambiental (EIA/Rima), geralmente
dispensado apenas para extração mineral da classe II;
• Relatório de Controle Ambiental (RCA), responsável por classificar e caracterizar as
jazidas;
• licenças de perfuração, produção para pesquisa mineral, instalação e operação;
• Estudo de Viabilidade Ambiental (EVA);
• Relatório de Avaliação Ambiental (RAA).
De acordo com o Estado de São Paulo (2008), mais algumas medidas previstas
como instrumentos de controle das atividades e dos impactos gerados consistem em
estabilizar o meio físico e revegetar as margens das cavas. As áreas não consideradas
como de preservação permanente também devem ser protegidas com o plantio de
espécies exóticas e nativas, para que estas possam cumprir a função de proteção e
conservação do solo.
Destaca-se que todos esses documentos de controle devem prever as
medidas práticas de prevenção específicas para cada tipo de beneficiamento mineral
e, necessariamente, precisam ser elaborados por profissionais técnicos da área de
Engenharia.
Os instrumentos de controle ambiental em obras de mineração são ferramentas
capazes de ser desenvolvidas e propostas por profissionais da Engenharia Ambiental,
de modo a mitigar alguns dos impactos promovidos pela atividade. Esses instrumentos
são desafiadores devido à grande disponibilidade mineral presente no nosso país, que
ocasionam diferentes tipos de impactos e promovem o planejamento de diversas
soluções para seu tratamento e/ou sua mitigação.
De todo modo, o órgão regulador dessas atividades sempre poderá servir como
referência de apoio técnico aos profissionais que necessitarem executar um planeja-
mento das ações a serem desenvolvidas ao longo da proposta do empreendimento.
De maneira resumida, as resoluções e portarias responsáveis pelo controle
ambiental das atividades de mineração do país, de acordo com Farias e Coelho (2002),
são:
• Lei n. 6.938, de 31 de agosto de 1981, e suas alterações (Lei n. 7.804, de 18 de julho de
1989; e Lei n. 8.028, de 12 de abril de 1990). Dispõe sobre a Política Nacional do Meio
Ambiente, seus fins e mecanismos de formulação e aplicação;
• Lei n. 9.537, de 11 de dezembro de 1997. Dispõe sobre a segurança do tráfego aquaviário
em águas sob jurisdição nacional e que atribui à autoridade marítima estabelecer
normas sobre obras, dragagem, pesquisa e lavra mineral sob, sobre e às margens das
águas jurisdicionais brasileiras;
113
• Decreto n. 97.632, de 10 de abril de 1989. Dispõe sobre o plano de recuperação de
área degradada pela mineração;
• Decreto n. 99.274, de 6 de junho de 1990. Regulamenta a Lei n. 6.938, de 31 de agosto
de 1981;
• Resolução Conama n. 1, de 23 de janeiro de 1986. Estabelece critérios básicos e
diretrizes gerais para o Relatório de Impacto Ambiental (Rima);
• Resolução Conama n. 009, de 6 de dezembro de 1990. Dispõe sobre normas
específicas para a obtenção da licença ambiental para a extração de minerais, exceto
as de emprego imediato na construção civil;
• Resolução Conama n. 10, de 6 de dezembro de 1990. Dispõe sobre o estabelecimento
de critérios específicos para a extração de substâncias minerais de emprego imediato
na construção civil;
• Resolução Conama n. 2, de 18 de abril de 1996. Dispõe sobre a compensação de
danos ambientais causados por empreendimentos de relevante impacto ambiental;
• Resolução Conama n. 237, de 19 de dezembro de 1997. Dispõe sobre os procedimentos
e critérios utilizados no licenciamento ambiental;
• Resolução Conama n. 303, de 20 de março de 2002. Dispõe sobre parâmetros,
definições e limites de Áreas de Preservação Permanente (APPs).
Sem a aplicação dos instrumentos de controle supracitados, a atividade mineira
é executada de modo descontrolado. Isso infere sérios riscos ao meio ambiente e ao ser
humano.
Para a seleção do instrumento de controle mais adequado, é necessário ter o
conhecimento dos impactos gerados pela atividade, o porte desta, o tipo de minério e a
magnitude dos impactos gerados (ZUQUETTE et al., 2013).
3 CONTROLE AMBIENTAL NA DISPOSIÇÃO DE RESÍDUOS
O grande crescimento populacional e a industrialização dos processos e
produtos vêm ocasionando o aumento exponencial na geração de resíduos de forma
mundial e nacionalmente. Tamanho aumento no volume de geração pode ocasionar
problemas sanitários, de saúde e relacionados à qualidade ambiental do meio afetado.
Por muitos anos, a geração de resíduos foi subnotificada e esquecida dentre
os fatores responsáveis pela qualidade de vida da população. A partir do ano de 2010,
com a homologação da Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS), esse horizonte
mudou, sendo que algumas ações políticas e técnicas foram desencadeadas, de modo
a promover uma melhor gestão, destinação e/ou tratamento de resíduos, para que tais
soluções possam isentar a população quanto aos riscos promovidosa partir do contato
com esses resíduos.
114
Embora tenha sido desenvolvido esse novo movimento no sentido de melhorar
a gestão de resíduos, é importante salientar que uma das principais responsáveis
pelo controle ambiental na disposição de resíduos é a própria população. Sem a
conscientização de todos, a qual pode ser promovida com a educação ambiental, torna-
se irrisória a proposta de medidas para promover o controle ambiental na disposição de
resíduos.
As principais diretrizes a serem seguidas em nível nacional foram desenvolvidas
para que pudessem servir como instrumento de controle ambiental pela Associação
Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). Alguns desses instrumentos são:
• NBR 10004: resíduos sólidos – Classificação;
• NBR 10005: procedimento para obtenção de extrato lixiviado de resíduos sólidos;
• NBR 10006: procedimento para obtenção de extrato solubilizado de resíduos sólidos;
• NBR 10007: amostragem de resíduos;
• NBR 8418: apresentação de projetos de aterros de resíduos industriais perigosos;
• NBR 8419: apresentação de projetos de aterros sanitários de resíduos sólidos urbanos;
• NBR 10157: aterros de resíduos perigosos - Critérios para projeto, construção e operação;
• NBR 13896: aterros de resíduos não perigosos - Critérios para projeto, implantação e
operação.
Cabe ressaltar que, além das regulamentações citadas, as autarquias estaduais
e municipais também são responsáveis por desenvolver instruções normativas,
modalidades de licenciamento e autorizações ambientais de controle ambiental que se
aproximem da realidade.
No entanto, antes da abordagem sobre o controle ambiental de resíduos, é
importante contextualizar e relembrar um pouco da sua classificação quanto à origem
e natureza, de modo que seja possível avaliar quais os principais riscos envolvidos em
cada classe.
Entender sobre as classes de resíduos auxilia o profissional a inibir processos de
contaminação gerados a partir do controle inadequado. Nesse sentido, é válido ressaltar
a gama de impactos ambientais relacionados à falta de controle na geração de resíduos,
como a contaminação provocada no solo, no ar e na água, assim como a contaminação
antrópica devido ao contato direto ou indireto com a fonte poluidora.
3.1 CLASSIFICAÇÃO DOS RESÍDUOS
De maneira geral, os resíduos são classificados de acordo com a NBR 10004/2004,
que divide os resíduos em sólidos e semissólidos, sendo estes possíveis de serem
resultantes das atividades industriais, domésticas, da construção civil, da saúde,
agrícola, comercial, de radioativos e de serviços de varrição (ABNT, 2004).
115
Além disso, conforme Gomes (2019), temos que se pode enquadrar essas
classes de resíduos de acordo com as características mencionadas a seguir:
• resíduos industriais: gerados em indústrias, sendo a fonte geradora a principal
responsável por sua correta destinação ou seu tratamento, conforme a modalidade
de produção e a atividade desenvolvida;
• resíduos da construção e demolição: são produtos de atividades desenvolvidas em
obras ou demolições, solos de escavações e materiais específicos. A responsabilidade
de disposição adequada desses materiais, em alguns municípios de menor porte, é
do próprio Poder Público, mas, em outros municípios, fica a cargo do empreendedor;
• resíduos de saúde: são produzidos em hospitais, clínicas veterinárias e médicas,
farmácias, laboratórios, consultórios de odontologia, fisioterapia, estética e afins. A
destinação correta desses resíduos, de característica séptica, fica a cargo do em-
preendedor. Já os resíduos sólidos comuns, geralmente, são de responsabilidade do
Poder Público;
• resíduos agrícolas: são gerados a partir das atividades da agricultura e pecuária,
que se resumem em embalagens de defensivos agrícolas, adubos, rações, esterco
animal etc. O responsável pela destinação adequada desses resíduos é o próprio
gerador, sendo que, para alguns produtos (principalmente os defensivos agrícolas),
existe a possibilidade de logística reversa;
• resíduos domésticos, comerciais e de varrição: compreendem o grande grupo
dos resíduos urbanos. Como os próprios nomes sugerem, são resíduos gerados a
partir de atividades de varrição e paisagismo urbano, em estabelecimentos comerciais
e nas residências. A principal responsável pela destinação adequada dos resíduos
domiciliares e comerciais é a população. No entanto, a coleta e disposição final
desses três grupos é de responsabilidade do Poder Público (exceto para comércios
de grande porte ou de geração de resíduos perigosos);
• resíduos radioativos: são menos comuns, gerados a partir de atividades nucleares
ou de equipamentos que utilizam elementos radioativos (como o raio-X), sendo de
inteira responsabilidade da Comissão Nacional de Energia Nuclear.
Após serem caracterizados quanto a sua origem, para a correta classificação
dos resíduos, faz-se necessária a análise sobre os riscos potenciais promovidos por
esses resíduos. Além disso, deve-se identificar o processo produtivo, a composição do
resíduo e as substâncias presentes, para um correto enquadramento em sua real classe.
A figura a seguir nos mostra o método para a classificação dos resíduos, de
acordo com o risco potencial de cada um.
116
Figura 12 – Metodologia de classificação de resíduos conforme a ABNT
Fonte: ABNT (2004, p. VI)
Resíduo inerte
classe II A
Resíduo
O resíduo tem
origem conhecida?
Consta nos anexos
A ou B?
Tem características
de inflamabilidade,
reatividade, toxidade
ou patogenicidade
Resíduo perigoso
classe I
Resíduo perigoso
classe II
Possui constituintes
que são solubilizados
em concentrações
superiores ao anexo G?
Resíduo inerte
classe II B
Para melhor compreensão, os resíduos classe I são perigosos, como óleos
lodos químicos, pesticidas etc.; já os resíduos classe II não são perigosos, sendo
subdivididos em classe II A não inerte (papel, madeira sem pintura, restos de alimentos
etc.) e classe II B inerte (vidro, blocos de concreto, plásticos etc.) (ABNT, 2004).
3.2 TRATAMENTO DE RESÍDUOS
As técnicas de tratamento de resíduos dizem respeito a processos capazes de
alterar as características, as propriedades ou a composição, de modo que seja factível
sua disposição final, sua destruição ou sua reutilização.
De acordo com Gomes (2019), no caso do tratamento dos resíduos sólidos
domiciliares, três técnicas de controle são passíveis de serem realizadas, de acordo
com a classe do resíduo:
117
1. reciclagem: consiste na separação dos resíduos com potencial para beneficiamento
ou transformação, de modo que possam passar por processos que os deixarão aptos
para serem comercializados. A seleção desses resíduos ocorre a partir do processo de
triagem;
2. compostagem: consiste em um processo natural de decomposição aplicado aos
resíduos de matéria orgânica, origem animal ou vegetal, de modo a promover sua
decomposição a partir da atividade microbiológica aeróbica ou anaeróbica;
3. incineração: consiste em um processo capaz de decompor os resíduos termicamente,
impondo altas temperaturas a parcelas de matéria orgânica dos resíduos, promovendo
uma redução em seu volume e a formação de uma fase gasosa e outra fase sólida.
Para os resíduos de construção e demolição, as principais alternativas
são o processo de reciclagem ou, quando se tratam de resíduos de classe II, muitas
pesquisas são desenvolvidas propondo a reutilização desses materiais em atividades
da própria indústria da construção, como na fabricação de peças cerâmicas, concreto,
pavers, utilização como agregados em obras de estradas em camadas de pavimentos,
utilização como reforço de solo em obras de fundações ou em aterros de solos moles
(SCHWANKE, 2013).
Schwanke (2013) também nos explica que o principal processo de controle dos
resíduos de saúde gira em torno da disposiçãoem aterros específicos para esses fins
ou, a depender da tipologia do resíduo, opta-se pela incineração.
De acordo com o mesmo autor, para o controle dos resíduos urbanos, três
processos são desencadeados (SCHWANKE, 2013):
1. reciclagem;
2. compostagem dos resíduos de origem orgânica;
3. disposição em aterros sanitários de materiais que não podem ser tratados nos dois
processos anteriormente citados.
Um aterro sanitário pode ser definido como uma das alternativas de disposição
final de resíduos sólidos urbanos no solo, o qual é amparado por normas operacionais e
critérios de engenharia, com o intuito de proporcionar o controle de poluição ambiental
e proteção sanitária à saúde pública, garantindo a redução de impactos ambientais
na área de influência do empreendimento. Nesse caso, os resíduos são dispostos
em camadas intercaladas entre resíduos compactados e pequenas camadas de solo
argiloso, o qual é responsável pela cobertura sanitária da área. O método de disposição
varia conforme a área onde o empreendimento está implantado.
De modo abrangente, aterros sanitários bem projetados podem ter seu
funcionamento equiparado a reatores bioquímicos, em virtude de que a deposição
gradual de resíduos, quando em contato com a água, desencadeia um processo de
digestão anaeróbia, o qual apresenta como produto a emissão de metano (CH4), dióxido
118
de carbono (CO2), vapor d á́gua e alguns gases de concentrações irrisórias. Além disso,
há a geração do chorume, que consiste na produção de um líquido percolado, produto
da ação de processos biológicos e químicos em mistura com a água.
Figura 13 – Aterro sanitário
Fonte: https://elements.envato.com/pt-br/top-view-of-landfill-in-hong-kong-CCNXMPR. Acesso em: 2 set. 2022.
Inicialmente, para fins de projeto de implantação, as técnicas construtivas mais
aplicadas são três: método da trincheira, método da rampa e método da área. A escolha
da metodologia ideal é baseada nas características apresentadas pelo ambiente natural,
como declividade, profundidade do nível freático, topografia e profundidade do maciço
rochoso.
A estabilidade das células dos aterros sanitários é um desafio constante,
e a previsão do seu comportamento é bastante complexa, tendo em vista a grande
variabilidade dos resíduos dispostos no local e seus distintos períodos de decomposição.
Nesse ponto, realizar análises e levantamentos geotécnicos e ambientais dos maciços
é fundamental para a avaliação de estabilidade, deformação e vida útil do aterro de
resíduos sólidos urbanos. Contudo, essas análises são efetivas apenas partindo de um
pleno conhecimento das características do aterro sanitário, da avaliação de informações
hidrogeológicas e topográficas, da leitura de instrumentos geotécnicos, ensaios de
laboratório, ensaios geotécnicos e de controle ambiental in situ, dentre outros.
O controle ambiental dos resíduos só pode ser desencadeado com o conheci-
mento de técnicas disponíveis de tratamento e gestão de resíduos de maneira correta.
Do ponto de vista geotécnico, os aterros são obras projetadas para evitar que haja a
contaminação do meio ambiente com a impermeabilização da superfície e a criação de
estruturas (células) formadas por resíduos, capazes de abrigar tudo o que vira rejeito.
Já do ponto de vista ambiental, mesmo após o encerramento, os aterros
sanitários são obras que proporcionam a qualidade ambiental do meio, visto que,
mesmo não sendo possível a utilização das áreas destinadas a aterros sanitários para
119
outras atividades, com o encerramento da sua vida útil, são desenvolvidos projetos de
recuperação da área e, na maioria dos casos, os locais permanecem com vegetação,
contribuindo, inclusive, para amenizar o impacto do paisagismo.
Além dos aterros, também são apresentadas outras alternativas de controle, que,
do ponto de vista ambiental, tendem a ser mais coerentes. Elas envolvem conhecimento
técnico e de Engenharia Ambiental para que sejam bem geridas.
Desse modo, existem inúmeras oportunidades na área de Geotecnia Ambiental,
no que tange ao controle das atividades, pois cabe ao profissional da área aliar o
desenvolvimento econômico ao sustentável e tecnológico.
4 CONTROLE AMBIENTAL EM LAVOURAS
O controle ambiental em lavouras é um desafio histórico devido à magnitude
dos impactos causados pela atividade agrícola no meio ambiente desde o surgimento
da humanidade. Em contraponto, não é desprezível a importância da atividade agrícola
para a manutenção da população. Diante dos prós e contras, cabe aos profissionais de
Engenharia trabalhar em conjunto, com o apoio da tecnologia, buscando tornar essas
atividades cada vez mais sustentáveis. Assim, além de proporcionarem a continuidade
e fluidez da produção de alimentos, garantirão que haverá terras férteis para seguir
produzindo alimentos saudáveis para as próximas gerações.
A agricultura é uma atividade do setor primário, com importância fundamental
para a subsistência do Brasil, sendo uma das principais bases da economia nacional.
Com o crescimento da população e a necessidade de controle de pragas, as atividades
agrícolas vêm, aos poucos, evoluindo de monoculturas para a diversificação da produ-
ção, dependendo da região no país onde a atividade é desenvolvida. Nos últimos anos,
com o fortalecimento do capitalismo, surgiu o sistema de produção do agronegócio.
Ele modifica as tradicionais culturas do campo e promove um maior uso de defensivos
agrícolas, os quais envenenam os recursos e modificam biomas, com o objetivo da im-
plantação da monocultura.
O agronegócio, na maioria dos casos em que é praticado, distancia a interação
do cultivo com o meio ambiente por considerar como praga qualquer planta que cresça e
não tenha sido utilizada para germinar naquele espaço. Outra característica relevante é
que o tempo de cultivo e a capacidade do solo natural, geralmente, não são respeitados.
Portanto, nesse modelo de proposta de atividade agrícola, a maioria dos plantios se
desenvolve no tempo imposto pelo ser humano, que possui o controle por meio do uso
dos defensivos agrícolas e não respeita o ciclo natural do desenvolvimento das culturas
no solo.
120
Temos, ainda, que o manejo do solo e das plantas, atualmente, possui uma
dinâmica diversificada. Isso ocorre porque, para produzir em grandes volumes, são
utilizadas práticas que vão contra a sustentabilidade e agridem o meio ambiente. Dentre
elas, é possível destacar o uso demasiado de agrotóxicos, fertilizantes e transgênicos.
O principal problema recorre que o uso desses produtos químicos está
associado a uma série de doenças, sendo que algumas estão expostas no quadro a
seguir. Acompanhe!
Quadro 1 – Relação entre inseticidas e a causa de doenças
Fonte: a autora
Praga que
controla Grupo químico
Sintoma de intoxicação
aguda
Sintoma de intoxicação
crônica
Inseticidas
Organoifosforados
e carbamatos
Fraqueza, cólicas
abdominais e vômitos,
espasmos musculares e
convulsões
Efeitos neurotóxicos
retardados, alterações
cromossômicas e
dermatites de contato
Organoclorados
Náuseas, vômitos,
contrações musculares
involuntárias
Lesões hepáticas, arritmia
cardíaca, lesões renais e
neuropatias periféricas
Piretroides
sintéticos
Irritação das conjuntivas,
espirros, excitação e
convulsões
Alergias, asma brônquica,
irritações nas mucosas e
hipersensibilidades
Fungicidas
Ditiocarmamatos
Tonturas, vômitos,
tremores musculares e
dores de cabeça
Alergias respiratórias,
dermatites, doença de
Parkinson e cânceres
Fentalamidas Sem descrição Teratogênese
Herbicidas
Dinitrofenóis e
pentaciclorofenol
Dificuldades respiratórias,
hipertermia e convulsões
Cânceres (PCP - formação
de dioxinas) e cloroacnes
Fenoxiacéticos
Perda de apetite, enjoo.
vômitos e fasciculação
muscular
Indução da produção
deenzimas hepáticas,
cânceres o teratogênese
Dipiridilos
Sangramento nasal,
desmaios, desmaios,
fraqueza e conjuntivites
Lesões hepáticas,
dermatites de contato e
fibrose pulmonar
Além dos problemas apresentados pelo uso de defensivos, outra prática
recorrentemente é a monocultura. Esse tipo de atividade é comprovadamente
prejudicial ao aspecto de fertilidade do solo, estendendo ameaças a dois importantes
biomas brasileiros: o pampa (áreas modificadas pela monocultura da celulose) e o
cerrado (monocultura de grãos).
121
No que diz respeito à fertilidade do solo, pode-se explicar que a monocultura
impõe uma perda porque consome todos os nutrientes que determinada cultura
precisa para se desenvolver, até que esses nutrientes se esgotem, impondo um
desbalanceamento no solo e a perda da matéria orgânica. Como consequência, esse
mesmo solo se torna menos produtivo, mais suscetível a processos erosivos e é
modificado química, física e biologicamente.
Para além da questão de fertilidade, outro ponto que preocupa bastante é o
encolhimento das áreas florestais nativas. Aqui, deve-se destacar que a agricultura não
é a única atividade que promove esse tipo de degradação e intervenção ambiental, mas,
especialmente na região amazônica e no cerrado, com o passar dos anos, é uma das
principais contribuintes.
O documentário A Lei da Água - Novo Código Florestal, é um instrumento
de ensino didático e importante para que se possa compreender
melhor os limites legais das APPs no meio agrícola. Vale tirar um tempo
para assistir!
DICA
Outro ponto de relevância diz respeito à emissão dos gases do efeito estufa. O
aumento exponencial da emissão de gases causadores do efeito estufa no país resulta,
em parcela, da mudança do uso e da ocupação do solo e do crescimento considerável
das atividades de pecuária.
Algumas alternativas, como o uso do plantio direto, amenizam pressões no solo
e requerem menos combustível. No entanto, facilitam o uso de uma segunda ou terceira
lavoura no ano e estão associadas à seleção de grãos geneticamente modificados para
inibir a concentração do uso de pesticidas.
As técnicas apresentadas, quando aprimoradas, visam ao manejo dos sistemas
de produção sustentável, aliando o desenvolvimento econômico ao sustentável. Além
disso, promovem o equilíbrio nas cadeias produtiva, ambiental e social (CAPORAL;
COSTABEBER, 2004).
122
4.1 TECNOLOGIAS AMBIENTALMENTE CORRETAS NAS
ATIVIDADES AGRÍCOLAS
O maior desafio dos pesquisadores e profissionais da área da Agronomia e Meio
Ambiente é produzir alimentos em quantidades suficientes para toda a população,
garantindo a preservação dos solos e do meio ambiente, visto que o solo é um recurso
não renovável. Diante disso, é preciso pensar em práticas que podem servir como
alternativas para a preservação e conservação tanto do solo quanto do meio ambiente
ao longo do desenvolvimento das atividades agrícolas.
A primeira proposta é a integração entre lavoura, pecuária e floresta. Esse
sistema contempla o cultivo de vegetação, grãos e forrageiras à criação de animais em
uma única área. As atividades devem ocorrer simultaneamente ou sequencialmente e
desencadeiam o uso sustentável dos solos. Com essa técnica, pode-se obter a máxima
produção de alimentos, fibras e energia em unidade de área. Dentre as principais
vantagens, temos a recuperação de pastagens degradadas e a ampliação da área de
infiltração de água das chuvas, ocasionando maior retenção de água no solo, redução
na emissão de gases de efeito estufa, ciclagem de nutrientes, aumento na produção de
forragem nas entressafras, promoção do conforto térmico (assegura o bem-estar dos
animais), diversificação de atividades na propriedade, redução de riscos climáticos e
aumento da renda do produtor.
Outra simples atitude é o descarte correto de embalagens. Na agricultura,
essa ação consiste em destinar corretamente as embalagens vazias dos agrotóxicos.
O produtor rural precisa higienizar, com a tríplice lavagem ou lavagem de alta pressão,
e entregar as embalagens em adequadas unidades de recebimento. Essas unidades,
geralmente, são indicadas pelo revendedor dos produtos ou na nota fiscal. Assim, a
indústria é responsável por buscar as embalagens nas unidades e garantir a correta
reciclagem (logística reversa).
O controle de queimadas é outro grande aspecto a ser destacado. Apesar da
facilidade de execução, as queimadas para limpeza de áreas não devem ser praticadas.
Isso porque sua execução gera incontáveis prejuízos. Dentre eles, destaca-se a queima
da matéria orgânica e a volatilização do nitrogênio, ocasionando uma redução da
fertilidade do solo. Por isso, áreas que são submetidas a queimadas frequentemente
acabam mais pobres, ocasionando a degradação do solo.
A adubação verde, química, orgânica e calagem se trata de um processo
que promove a incorporação ao solo de plantas especialmente cultivadas para esse
fim ou restos de plantas forrageiras e ervas daninhas. Essa é uma das formas mais
baratas de reposição da matéria orgânica do solo, a fim de promover a melhoria nas suas
123
características físicas. A adubação verde propõe, também, um aumento da infiltração
e a retenção de água no solo e melhora sua fertilidade. Para essa prática, cultivam-
se plantas forrageiras, que podem ser aproveitadas pelos animais; e leguminosas,
responsáveis pela fixação de nitrogênio no solo.
Os outros tipos de adubações (químicas, orgânicas e calagem) podem ser
necessários para repor os nutrientes retirados pelas culturas. O desencadeamento desses
processos objetiva manter um nível regular de nutrientes, já que solos quimicamente
pobres produzem menos e são mais suscetíveis à erosão. Outra alternativa, que é o uso
de esterco, também auxilia na melhoria das características físicas do solo. Já o uso do
calcário é indicado para a correção do pH, sempre que este estiver muito baixo, visto
que solos ácidos absorvem menos nutrientes.
Temos, ainda, ações como o florestamento e reflorestamento, essenciais
para proteger solos com baixa fertilidade e alta susceptibilidade à erosão. As florestas
possuem a função de recuperar solos degradados ou erodidos, bem como proteger os
rios do carreamento de plumas de contaminação. O reflorestamento, por sua vez, é uma
excelente alternativa em solos com restrições para culturas anuais, visto que é possível
utilizá-lo para produção de madeira, celulose, lenha e carvão. As áreas que devem ser
reflorestadas são as sem aptidão agrícola, pecuária ou adequadamente definidas pelo
Código Florestal.
A recuperação de pastagens, quando bem executada, é um importante
instrumento de proteção do solo contra processos erosivos. Quando ocorre um pisoteio
excessivo ou uma alta taxa de lotação dos animais nessas áreas, serão ocasionados
problemas relacionados à escassez vegetal e à compactação do solo. Como alternativa,
é possível fazer a rotação de animais nas áreas, ressemeadura e adubações constantes
da pastagem.
O manejo integrado de pragas consiste em manter as pragas abaixo do nível
em que causam prejuízos para as lavouras. O controle dessa técnica se dá de várias
formas, como a partir do uso de insetos, feromônios, retirada e queima da parte do
vegetal afetada, adubação equilibrada, poda e raleio. Essa proposta de manejo se deu
pela comunidade científica com o intuito de reduzir a taxa de aplicação de agrotóxicos.
O desenvolvimento de cordões de vegetação permanente, barreiras
vivas ou faixas de retenção é constituído por plantas perenes dispostas em fileiras,
contornando a área produtiva. O principal objetivo é a formação de pequenos diques
com o acúmulo de sedimentos com o passar do tempo, para reter o carreamento de
partículas. Assim, é possível utilizar plantas com muitas folhas e raízes, mas é preciso
observarpara não ocasionar uma redução da área a ser plantada.
124
Os cordões são recomendados em regiões com solos mais rasos. O espaçamento
entre esses cordões deve ser planejado de acordo com a suscetibilidade do solo,
considerando fatores como intensidade de precipitação e declividade do terreno,
sendo que, quanto maior o volume de precipitação e a declividade do terreno, menos
espaçados devem ser os cordões.
O processo de rotação de culturas promove a alternância entre culturas
em determinada região de plantio agrícola. Essa ação promove uma otimização na
fertilidade do solo devido à dinâmica diferenciada de aprofundamento das raízes das
diferentes culturas, consequentemente, também promove uma melhoria da drenagem
da área e uma maior gama de organismos vivos ali presentes. Fatores determinantes
para a seleção das culturas de rotação devem ser observados, sendo eles o tipo de solo,
o clima, a mão de obra e os implementos agrícolas disponíveis, sem ignorar o mercado
consumidor.
Por fim, a alternativa pelo sistema de plantio direto se dá sem que ocorra
a aeração prévia do solo. Sendo assim, o plantio ocorre por meio de plantadeiras
responsáveis por abrir pequenos canais, de modo que a semente seja inserida junto
ao solo não revolvido. A geminação ocorre a partir do contato do grão com o solo de
cobertura. Já as plantas daninhas são controladas pela ação de herbicidas, sendo que
não se realizam capinas mecânicas na área. Desse modo, pode-se resumir essa técnica
em três fases:
1. a fase inicial consiste na remoção da cultura antiga da lavoura e na distribuição dos
restos desta para a formação de palha;
2. posteriormente, os herbicidas são aplicados;
3. por fim, ocorre a etapa do plantio da cultura.
Vale mencionar que essa técnica é vista como uma ferramenta positiva no
controle de processos erosivos, já que a primeira etapa permite a permanência dos
resíduos na superfície do solo, evitando seu carreamento.
Por fim, uma técnica utilizada na agricultura sustentável é o biocontrole
de pragas agrícolas. Esse tipo de técnica é realizado a partir do incremento de
microrganismos e agentes biológicos, chamados “antagonistas”, nas culturas. Eles são
capazes de consumir as pragas presentes nas culturas agrícolas a partir da ação por
competição, antibiose, indução de resistência, predação, parasitismo e promoção de
crescimento (FONTES; VALADARES-INGLIS, 2022).
Em resumo, as atividades agrícolas têm sido vistas como grandes inimigas do
desenvolvimento sustentável com o passar dos anos. No entanto, é possível aliar o de-
senvolvimento sustentável a essa prática, sem deixar de lado a promoção tecnológica
no campo.
125
Todas as alternativas previstas podem ser otimizadas a partir de estudos cien-
tíficos capazes de propor um aprimoramento dos processos, sem contar nas inovações
que podem ser propostas a partir da aplicação prática e da observação do desenvol-
vimento e desempenho em campo. Com isso, é possível que o profissional da área de
Engenharia atue acompanhando essas atividades e promovendo melhorias, a fim de
obter o desenvolvimento sustentável aliado ao econômico.
5 USO DE GEOSSINTÉTICOS EM PROBLEMAS
AMBIENTAIS
Os geossintéticos são dispositivos que têm potencial de utilização em várias
aplicações, incluindo as de proteção ao meio ambiente. Outra grande funcionalidade é o
auxílio na remediação de danos ambientais. Sempre que há demandas de confinamento
de resíduos, isolamento de áreas contaminadas ou tratamento e descontaminação
destas e no controle de erosões, a aplicação de geossintéticos, por vezes, é uma grande
alternativa, com bom custo-benefício.
As principais funções dos geossintéticos são aplicações contra quedas de
blocos, barreiras contra gases e plumas de contaminantes, barreiras de sedimentos,
sistemas de drenagem etc.
Figura 14 – Principais funções dos geossintéticos
Fonte: Palmeira (2018, p. 94)
126
A partir de agora, então, será possível compreender melhor sobre as mais
diversas opções de usos desses dispositivos em obras de cunho geotécnico e ambiental.
Vamos conhecer?
5.1 TIPOS DE GEOSSINTÉTICOS
Os geossintéticos são dispositivos que possuem diversas aplicações em obras
de Engenharia. Para tal abrangência, eles são classificados em diversos tipos, os quais
são diferenciados de acordo com sua aplicabilidade e finalidade.
O geotêxtil é um produto bidimensional, de formato laminar, similar a uma manta
de característica permeável, que possui a finalidade de reforçar o solo, conter processos
erosivos, proporcionar uma melhor drenagem do terreno, filtrar e separar camadas de so-
los e/ou resíduos distintas, impedindo que elas se misturem (PALMEIRA, 2018).
Assim como os demais, é um geossintético normatizado de acordo com a NBR
10318-1/2018 e dividido em três categorias: tecido, não tecido e costurado.
• Tecido: possui fibras dispostas transversal ou longitudinalmente, com aplicação em
taludes, aterros sobre solos moles, drenagem subterrânea, separação de camadas de
solo e no controle de erosão.
• Não tecido: possui fibras conectadas por processos mecânicos, térmicos ou
químicos, sendo dispostas aleatoriamente, designados como agulhado, termoligado
ou resinado. Tem aplicação em estabilização de taludes, sistemas de drenagem e
impermeabilização.
• Costurado: possui fibras entrelaçadas por tricotamento e é aplicado em obras de
taludes, separação de camadas ou drenagem.
Na figura a seguir, estão ilustrados os três tipos de geotêxtis definidos
anteriormente.
Figura 15 – Geotêxtil tecido, não tecido e costurado
Fonte: Palmeira (2018, p. 6)
127
Outro tipo de geossintético amplamente utilizado diz respeito às geomembranas.
São materiais que possuem em sua composição termoplásticos, asfaltos, plastômeros
e afins, tendo geometria bidimensional e caracterizados por serem impermeáveis
(PALMEIRA, 2018).
De acordo com Palmeira (2018), as geomembranas, por possuírem função de
impermeabilização, são muito aplicadas em base de aterros sanitários, para impedir a
migração do fluxo de chorume no solo até o lençol freático. Também podem ser aplicadas
em canais, rios, obras de estradas, dentre outras.
Para melhor compreensão, a figura a seguir apresenta um exemplo desse
geossintético.
Figura 16 – Geomembrana
Fonte: Das e Sobhan (2019, p. 522)
Além das geomembranas, outro dispositivo também utilizado em obras de
estradas, drenagem e aterros sanitários é o geotubo. Como o próprio nome sugere, diz
respeito a geossintéticos de formato esférico, tubulares, de alta resistência, geralmente
utilizados em substituição a tubos de concreto, por exemplo (PALMEIRA, 2018).
Figura 17 – Geotubo
Fonte: Das e Sobhan (2019, p. 524)
128
Conforme Das e Sobhan (2019), as geogrelhas, por sua vez, são formadas
por tecidos transversais e longitudinais, dispostos entre si, de forma que apresentem
abertura máxima de 10 mm entre os tecidos, similar a grelhas. Esses dispositivos podem
ser fabricados como tecidos ou soldados, bidimensionais (apresentando resistência à
tração) ou unidirecional (com resistência unidirecional).
Figura 18 – Geogrelha
Fonte: Palmeira (2018, p. 7)
As geogrelhas podem apresentar maior eficiência se comparadas aos geotêxtis
em ambientes que possuem contaminação química, ou seja, ambientais mais agressivos
e ácidos. Isso ocorre devido a uma maior espessura de sua malha, reduzindo a superfície
de exposição ao ambiente contaminado (DAS; SOBHAN, 2019).
Os geocompostos, por outro lado, são geossintéticos formados por duas
camadas de geotêxtis arranjados com uma camada de bentonita ou geomembrana,
conforme a figura.
Figura 19 – Geocomposto
Fonte: Palmeira (2018, p. 129)
129
Esse tipo de geossintético é largamente empregado em aterros sanitários
por possuírem em seunúcleo essa “barreira” argilosa, capaz de conter a passagem
de gases ou líquidos. Nesse sentido, de maneira geral, sua principal aplicação é como
barreira impermeabilizante e pode ser utilizado em projetos de recuperação de áreas
contaminadas ou em obras de estradas, por exemplo.
Por fim, outro tipo de geossintético muito conhecido diz respeito às geocélulas.
Esses dispositivos são arranjos tridimensionais produzidos a partir de polímeros, os
quais formam tiras (PALMEIRA, 2018). Após a formação destas, elas são soldadas, de
modo que se transformem em células interconectadas que podem ser preenchidas com
solo ou concreto, em aplicações específicas.
Figura 20 – Geocélula
Fonte: Palmeira (2004, p. 276)
Esse tipo de solução auxilia na proteção de solos sem recobrimento vegetal e,
consequentemente, no controle de erosão, na proteção de taludes e na estabilização de
aterros sobre solos moles.
Os geossintéticos são ferramentas largamente utilizadas em obras de Ge-
otecnia Ambiental, afinal, seu processo de fabricação e planejamento está atrelado
à qualidade na sua funcionalidade aliada a não agressividade ao meio ambiente. Do
contrário, o principal objetivo da sua utilização no meio ambiental se deve à promoção
da qualidade deste.
Sendo assim, a seleção do geossintético adequado, com o intuito de controlar
ambientalmente os empreendimentos, é uma alternativa com grande potencial e custo
benefício, visto sua qualidade de aplicação. Outro fator importante é que suas variadas
soluções conseguem abranger desde obras de infraestrutura até obras de taludes,
encostas, de monitoramento ambiental e de remediação ambiental.
130
Você pode simular o dimensionamento de geossintéticos em diversas
aplicações e conhecer mais a fundo as inovações acerca desse tipo de
material acessando os sites das fabricantes Maccaferri e Geobrugg.
Disponível em: https://www.maccaferri.com/br/; https://www.geobrugg.
com/pt/index_pt.html. Acesso em: 19 set. 2022.
DICA
https://www.maccaferri.com/br/
https://www.geobrugg.com/pt/index_pt.html
https://www.geobrugg.com/pt/index_pt.html
131
Neste tópico, você aprendeu:
• Os instrumentos de controle ambiental nas atividades de mineração, seja durante
a execução das atividades, seja após o encerramento, por meio da recuperação
das áreas degradadas. Também foi enfatizado o impacto gerado por acidentes
relacionados a barragens de rejeitos.
• Os principais impactos gerados pelas atividades de aterros e meios de controle do
passivo ambiental ocasionado por eles, durante a implantação, na operação ou após
o fim da vida útil dessas áreas.
• As técnicas de controle ambiental em lavouras, de modo que se possa minimizar
os impactos da atividade agrícola ao solo, mantendo a garantia de produtividade e
garantindo a conservação das APPs e, por consequência, as áreas de recarga hídrica.
• Os principais tipos de geossintéticos existentes, suas aplicações, suas vantagens e
as soluções que podem ser propostas em projetos de Geotecnia Ambiental a partir do
uso desses dispositivos.
RESUMO DO TÓPICO 2
132
AUTOATIVIDADE
1 Dentre os principais impactos ambientais gerados pela atividade de mineração,
pode-se destacar a emissão e proliferação de gases tóxicos e material particulado, a
contaminação da água subterrânea e do solo, bem como a destruição da paisagem.
Esses impactos geram problemas de saúde não só aos trabalhadores envolvidos
diretamente nessas atividades, mas, também, a toda a população que vive na área
de influência. Diante desse cenário, algumas medidas são tomadas para minimizar
todos esses impactos. Acerca das medidas de controle ambiental para essa atividade,
assinale a alternativa CORRETA:
a) ( ) As medidas preventivas são tomadas para promover baixo custo de implantação e
são eficientes quando tomadas antes de um evento de degradação ambiental.
b) ( ) As medidas preventivas são utilizadas para corrigir os danos ambientais já
desencadeados nas atividades de mineração.
c) ( ) As medidas corretivas são propostas por profissionais devidamente habilitados
e têm como objetivo encontrar uma solução trifásica que envolve segurança,
economia e eficiência.
d) ( ) As medidas preventivas são propostas por profissionais devidamente habilitados
e têm como objetivo encontrar uma solução trifásica que envolve segurança,
economia e eficiência.
2 A NBR 10004/2004 classifica os resíduos sólidos provenientes das mais diversas
atividades dos setores agrícola, industrial, comercial, da construção e afins, de
acordo com seu grau de periculosidade e sua característica inerte ou não. Também é
responsável por classificar resíduos sólidos e semissólidos. A respeito das classes de
resíduos, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) Resíduos industriais são gerados em indústrias, sendo a fonte geradora a principal
responsável por sua correta destinação ou seu tratamento, de acordo com a
modalidade de produção e atividade desenvolvida.
( ) Resíduos de saúde são produzidos em hospitais, clínicas veterinárias e médicas,
farmácias, laboratórios, consultórios de odontologia, fisioterapia, estética e afins.
( ) Resíduos agrícolas são gerados a partir das atividades da agricultura, da pecuária e
de varrição.
( ) Resíduos urbanos são gerados a partir de atividades domésticas, agrícolas, comer-
cias e de varrição.
133
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
a) ( ) F - F - V - V.
b) ( ) V - F - V - V.
c) ( ) F - V - F - F.
d) ( ) V - V - F - F.
3 Dentre os principais desafios do setor agrícola, está a produção de alimentos em
quantidades cada vez maiores, de modo que se possa suprir toda a demanda de
alimentos mundial, sem inibir ou comprometer a fertilidade das terras para futuras
cadeias produtivas, respeitando as APPs. Desse modo, atualmente, as práticas
agrícolas envolvem grandes desafios técnicos e tecnológicos para que sejam
desenvolvidas com sucesso. Sobre essas práticas, analise as sentenças a seguir:
I- A integração entre lavoura, pecuária e floresta é um sistema que contempla o cultivo
de vegetação, grãos e forrageiras à criação de animais em uma única área.
II- A promoção de queimadas é uma alternativa simples e ambientalmente correta,
sendo que auxilia na limpeza das áreas.
III- Outro ponto positivo sobre a prática de queimadas é o da fertilidade do solo por
meio das cinzas.
IV- O descarte correto de embalagens consiste em destinar corretamente as embala-
gens vazias dos agrotóxicos, evitando o acúmulo de resíduos contaminados.
Assinale a alternativa CORRETA:
a) ( ) As sentenças I e IV estão corretas.
b) ( ) Somente a sentença III está correta.
c) ( ) As sentenças I e III estão corretas.
d) ( ) Somente a sentença IV está correta.
4 O setor mineral promove uma série de impactos ambientais ao meio onde é
desenvolvido e à chamada “área de influência”. Esses impactos não se resumem
apenas à degradação da qualidade do meio ambiente ou da fauna e flora anteriormente
presente nessas áreas. Assim, cite os principais problemas relacionados aos impactos
desse setor diretamente direcionados ao meio ambiente.
5 A pluma de contaminação é definida como sendo o aglomerado de contaminantes
que percola sobre a subsuperfície do solo, espalhando a contaminação por áreas
de jusante, que, anteriormente, não dispunham de degradação. Existem processos
responsáveis por auxiliar na recuperação e no controle das águas contaminadas, como
os tratamentos térmicos, físicos, químicos, biológicos e a estabilização. Explique, de
maneira resumida, cada um desses processos.
134
135
TÓPICO 3 —
IMPACTO AMBIENTAL DE OBRAS
GEOTÉCNICAS E FORMAS DE REMEDIAÇÃO
UNIDADE 2
1 INTRODUÇÃO
As principais obras que contemplama aplicação da Geotecnia Ambiental serão
analisadas neste tópico. Dentre as análises apresentadas, estão as principais ações a
serem tomadas pelo engenheiro ambiental para garantir que o desenvolvimento de tais
atividades se dê de forma sustentável, promovendo a proteção dos compartimentos
ambientais ar, solo e água.
Ações que promovem a remediação de obras de rodovias estão relacionadas ao
controle e à mitigação da evolução das atividades em áreas de várzea, de solos moles
ou saturados e, até mesmo, de áreas de preservação permanente. Outro fator bastante
relevante de ser observado em determinadas regiões diz respeito aos cuidados com
os sítios arqueológicos. Além da implantação sobre recursos naturais, outro agravante
nesse tipo de atividade é o vasto consumo direto de bens naturais por intermédio das
áreas de empréstimo. Quando exploradas, estas devem dispor de licenciamento e do
acompanhamento de um profissional, de modo que se exima a contaminação da água
ou do solo remanescente.
Em obras de barragens, para além dos fatores supracitados para as obras de
infraestrutura, os impactos causados pela implantação desse tipo de empreendimento
se estendem para a desproteção de margens de reservatório, a alteração do fluxo natural
do leito do rio, a destruição de todo o ciclo natural e a atividade de uso e ocupação do
solo em áreas inundáveis.
Já no caso de lixões e aterros controlados, o passivo ambiental direto é mais
agudo. Isso porque essa modalidade de implantação de aterro (a qual está sendo subs-
tituída por aterros sanitários) não contempla medidas de mitigação do contato de
chorume ou da produção de gases ao meio ambiente. Sendo assim, todos os resídu-
os e rejeitos produzidos nessas atividades são dispostos, sem tratamento prévio, no
meio ambiente.
136
Figura 21 – Rodovia implantada
Fonte: https://elements.envato.com/pt-br/highway-PK4LCGR. Acesso em: 2 set. 2022.
A acessibilidade a automóveis, o transporte de carga sendo cada vez mais
executado por caminhões e a mobilidade promovida por ônibus resultaram em uma
liderança isolada dessa modalidade de transporte. Contudo, alguns impactos ambientais
devem ser relacionados, de modo que se possa viabilizar a implantação desses tipos de
empreendimento não só no aspecto econômico, mas para que se busque sempre um
equilíbrio econômico-ambiental.
Os principais aspectos ambientais de obras rodoviárias devem ser relacionados
para que seja possível uma melhor aferição dos impactos. Esses aspectos podem ser
divididos em etapas, as quais vão ao encontro da evolução da obra, sendo elas (BELLIA;
BIDONE,1993):
• fase de pré-projeto, projeto e estudo de viabilidade;
• fase executiva (da obra);
• fase pós-obra e de operação.
É importante trazer essa diferenciação devido ao fato de que cada fase possui
sua peculiaridade e condições específicas, mas todas devem respeitar a legislação
ambiental vigente, independentemente de ser municipal, estadual ou nacional.
2 RODOVIAS
A infraestrutura costuma idealizar a evolução, o crescimento e a importância
de diferentes regiões quando dispõem de obras que tornam acessíveis suas logísticas
intermunicipais. Atualmente, no Brasil, o sistema de transporte amplamente mais
utilizado é o rodoviário.
137
A fase de projeto, embora não gere impactos diretos, é extremamente
importante para a previsão destes. Nessa etapa, geralmente, são desencadeados todos
os estudos a respeito da geologia, da topografia, do relevo, da precipitação, da fração
de cobertura vegetal ao longo do trecho, da litologia predominante, da estabilidade dos
taludes (se existentes), do estado dos maciços de solo e rochosos, sendo os de solo em
casos de estado de degradação, embasando estudos de suscetibilidade a processos
erosivos, dentre outros. Outro fator de extrema relevância e que está relacionado ao
impacto da obra aos recursos hídricos é a identificação e o mapeamento das regiões
onde é identificada a ocorrência de solos hidromórficos (BELLIA; BIDONE, 1993).
Na etapa de execução da obra, os principais aspectos a serem considerados
dizem respeito à seleção do local para a implantação do canteiro de obras; ao
mapeamento de todas as áreas que, necessariamente, deverão ser desmatadas; ao
mapeamento das áreas que servirão de jazidas para o desenvolvimento das atividades
de terraplanagem e aterros; à previsão dos dispositivos de drenagem para garantir um
balanço hídrico eficiente ao longo do trecho; e à gestão dos resíduos da obra, tanto
aqueles provenientes do desmatamento quanto os resíduos de construção ou de RSU,
produzidos pelos trabalhadores da obra (BELLIA; BIDONE, 1993).
Figura 22 – Execução de obra de estrada com preparo da sub-base
Fonte: https://elements.envato.com/pt-br/vibratory-compactor-during-road-and-highway-constr-PMD3TRW.
Acesso em: 2 set. 2022.
Na etapa executiva, já é possível elencar alguns dos principais impactos gerados
pelas atividades acima listadas, conforme exposto no quadro a seguir.
138
Quadro 2 – Impacto ambiental relacionado a atividades específicas
Fonte: a autora
Atividade Impacto ambiental
Implantação do
canteiro de obras
• Demanda por grandes volumes de água potável
• Geração de esgoto sanitário
• Risco de contaminação pelo vazamento de óleos e graxas dos
equipamentos
• Produção de resíduos sólidos perigosos e não perigosos
• Risco de proliferação e criação de vetores
Desmatamento e
limpeza do trecho e
da área de domínio
• Supressão de vegetação
• Supressão de florestas
• Surgimento de sulcos e ravinas
• Aumento do risco de inundações devido ao assoreamento e à
ineficiência ou inexistência de sistemas de drenagem
• Afugentamento da fauna
• Perda de grandes volumes de solo
Execução da
terraplanagem
e de aterros
• Produção de material particulado
• Aumento do tráfego de veículos
• Interferência na rotina da população local
• Rearranjo nas estruturas de solo, provocado pelas escavações e pelo
aumento de risco de rompimento de encostas ou taludes
• Elevado consumo de água
Implantação dos
dispositivos de
drenagem
• Instabilidade no leito da estrada
• mal executada, pode promover o acúmulo de água na pista,
aumentando o risco de acidentes
• Risco de erosão, quando a dispersão do escoamento não se dá em
locais adequados
Já durante a fase de operação, os principais impactos que podem ser
mensurados estão relacionados à poluição da água e do ar, ao aumento considerável
dos níveis de ruído, ao aumento considerável nos níveis de vibrações, aos problemas
relacionados à segurança da comunidade, dentre outros (BELLIA; BIDONE, 1993).
A poluição da água, geralmente, dá-se pelo contato com óleos, efluentes,
graxas e combustíveis ou quando são registrados acidentes com cargas de materiais
potencialmente poluentes, contato com borrachas de pneus, resíduos sólidos etc. Já a
poluição do ar se dá em maior volume pela produção de poeira, porém fatores como a
emissão de monóxido de carbono, dióxido de enxofre e hidrocarbonetos também são
relevantes se lançados em altas concentrações.
O aumento no nível dos ruídos da via pode provocar um desconforto à
comunidade situada próxima e problemas relacionados à perda de audição, quando em
nível de tráfego constante e descontrolados pelos veículos. Para fins de vibrações e
da alteração da rotina da comunidade próxima à via em questão, impactos sociais são
gerados, relacionados ao conforto dos usuários, que, quando extremamente precário,
pode aumentar o risco de acidentes.
139
As elaborações de instrumentos capazes de promover a minimização dos
impactos ambientais gerados a partir das obras rodoviárias são de inteira responsabilidade
de profissionais da Engenharia Ambiental. Por isso, é importante reconhecer tais
instrumentos, de modo que estes possam ser desenvolvidos, sempre que oportuno.
O programade gestão e supervisão ambiental é uma ferramenta desenvolvida
com o intuito de garantir o cumprimento de todas as ações de mitigação de impactos
previstas no plano básico ambiental da obra, dentro do período planejado. Já o plano
ambiental da construção permite que sejam estabelecidos procedimentos ambientais a
serem adotados por todas as empresas envolvidas durante a execução da obra, com o
intuito de engajá-las a ponto de minimizar, sempre que possível, os impactos ambientais
das atividades.
O desenvolvimento de programas de sinalização do trecho e de acessos
garante que a estrada mantenha a sinalização adequada até o encerramento da obra,
mitigando ocorrências relacionadas a acidentes de trânsito. Por sua vez, os programas
de gerenciamento de resíduos sólidos e efluentes elencam os principais procedimentos
a serem seguidos durante a obra, de modo que ocorra a destinação correta de todos os
resíduos e efluentes produzidos.
Temos, ainda, os programas de controle de emissão ruídos, gases e materiais
particulados, que também são ferramentas importantes de serem elaboradas no
decorrer da obra. Isso porque, além de garantir o bom desempenho e proporcionar
melhores condições de trabalho aos trabalhadores, também isenta a população vizinha
de prejuízos relacionados a esses fatores.
O monitoramento de processos erosivos, da qualidade da água, da proteção dos
recursos hídricos, a contenção de encostas e taludes, bem como o desenvolvimento de
programas de gerenciamento de riscos, podem ser alternativas para garantir e prevenir
maiores impactos ou acidentes relacionados ao desenvolvimento das atividades e suas
influências nos fatores supracitados (CAPUTO, 2000).
A promoção de ações que garantam um bom desempenho do transporte de
produtos perigosos pode inibir grandes impactos ambientais gerados por possíveis
acidentes decorridos dessa modalidade de transporte. Por isso, as ações mitigadoras
são indispensáveis, e a educação ambiental dos condutores também.
Ações relacionadas ao manejo e à remediação de áreas degradadas, recuperação
de passivos ocasionados na atual estrada e acompanhamento da recomposição florestal
devem ser previstas para fins de amenizar os impactos gerados. Além das espécies
vegetais, a garantia do desenvolvimento de ações que promovam o controle da fauna e
o monitoramento de bioindicadores, bem como a redução de atropelamentos da fauna,
é indispensável para a garantia de habitat de muitas espécies.
140
Por fim, o desenvolvimento de planos que possam prever atividades e ações
que promovam a melhoria social da área impactada é de grande relevância, visto que
promover aprendizados sobre temas relevantes, a exemplo da educação ambiental,
pode fazer com que essas comunidades auxiliem na mitigação dos impactos gerados
pelas obras.
Em resumo, as obras rodoviárias proporcionam uma gama de oportunidades
de atuação do profissional da Engenharia. No que tange ao desenvolvimento do
mapeamento de impactos ambientais e à elaboração de planos de controle para a
mitigação desses impactos, é imprescindível a vivência de campo para poder prever
todos os fatores influenciados direta ou indiretamente por essas obras. Do ponto de
vista geotécnico, a exploração da matéria-prima para a implantação das camadas de
pavimentos, por exemplo, pode se dar de maneira racional e bem projetada, de modo
que possa prever extração de volumes necessariamente utilizáveis na obra, evitando a
extração em excesso e, consequentemente, a geração de resíduos.
Outro ponto importante é que, em alguns casos, quando a matéria-prima natural
não possui propriedades de resistência que atendam às normativas e especificações
de projeto, comumente são utilizados materiais de reforço de solo. Deve-se atentar
sempre para a composição desse tipo de material, de modo que ele possa ser inerte,
não oferecendo riscos de contaminação.
Com o intuito de minimizar os impactos do descarte inadequado de
resíduos da construção, uma alternativa geotécnica e ambientalmente
adequada vem sendo aplicada no setor de pavimentação com a
utilização de resíduos de construção e demolição em camadas de
pavimento. Um exemplo pode ser consultado com a leitura do artigo
a seguir, disponível em: https://www.ppg.revistas.uema.br/index.php/
PESQUISA_EM_FOCO/article/view/247. Acesso em: 19 set. 2022.
INTERESSANTE
De maneira geral, a partir disso, é possível prever todas as ações que devem ser
observadas e desencadeadas para garantir a execução sustentável de empreendimentos
de obras rodoviárias. Só com esse acompanhamento é possível assegurar o sucesso
da gestão ambiental do empreendimento e isentar riscos ambientais que possam
comprometer todo o cronograma da obra.
https://www.ppg.revistas.uema.br/index.php/PESQUISA_EM_FOCO/article/view/247
https://www.ppg.revistas.uema.br/index.php/PESQUISA_EM_FOCO/article/view/247
141
3 BARRAGENS
Obras de barragens são grandes pautas relacionadas à Geotecnia Ambiental por
disporem de diversos elementos durante a sua construção, que envolvem a exploração
de recursos do meio ambiente a partir de impactos de grandes magnitudes. Não
obstante, após a sua implantação, os riscos ambientais não se minimizam.
Sem que haja o devido controle, espécies da fauna aquática, processos erosivos
nas margens, problemas relacionados a possíveis rompimentos na estrutura e, conse-
quentemente, impactos físicos, químicos e biológicos imensuráveis, podem ser desen-
cadeados. Além disso, os reservatórios promovem desafios do ponto de vista biológico,
para manter a respiração aeróbia das espécies que ali habitam (BOSCOV, 2008).
Figura 23 – Processo de erosão desencadeado às margens do reservatório da barragem
Fonte: https://elements.envato.com/pt-br/kurobe-dam-and-rainbow-UXC5ZVB. Acesso em: 2 set. 2022.
Diante do exposto, faz-se necessário desenvolver um planejamento junto ao
projeto, o qual contemple as etapas executivas e de operação, para fins de controlar
e poder mensurar todos os impactos ambientais gerados por obras de barragens.
Somente assim é possível prever medidas mitigatórias a altura de todos os impactos
gerados pelo empreendimento.
Para a compreensão da gama de impactos envolvidos em barragens,
inicialmente, cabe salientar que esse tipo de empreendimento pode ser implantado
para fins de geração de energia elétrica, irrigação, navegação, piscicultura, tratamento
de efluentes, contenção de rejeitos, abastecimento de água, controle de enchentes,
regularização de vazões etc. (BOSCOV, 2008).
142
Para a regulamentação da avaliação de impacto ambiental em barragens,
uma importante ferramenta é utilizada é o Estudo de Impacto Ambiental/Relatório de
Impacto Ambiental (EIA/Rima), que deve ser elaborado para esse tipo de atividade antes
mesmo de sua implantação. Nele, devem estar contidas todas as matrizes de aspectos
e impactos gerados pelo empreendimento, bem como alternativas de minimização de
impactos ou remediação, em casos de contaminação.
Figura 24 – Reservatório com taludes expostos
Fonte: https://elements.envato.com/pt-br/hoover-dam-XKPMQY7. Acesso em: 2 set. 2022.
De todo modo, é importante elencar os principais impactos gerados pelo
empreendimento, de forma que estes sirvam de subsídio para a elaboração de futuros
estudos de impactos. De maneira geral, os impactos ambientais são divididos conforme
o meio impactado, sendo físico, biótico e antrópico. Conforme Boscov (2008), a seguir,
estão elencados os principais de cada um desses meios:
• meio físico: possibilidade de alterações climáticas, alterações no uso do solo,
promoção de sismos, instabilidade de taludes, alterações no paisagismo, degradação
dos solos para a implantação do empreendimento, desaparecimento de área de
terra (após a inundação), inundação de jazidascom potencial mineral, alterações
na capacidade de uso e ocupação do solo, proliferação de macrófitas aquáticas,
eutrofização, contaminação das águas e transformação no regime hídrico;
• meio biótico: desaparecimento de áreas florestais, redução da fauna, mortandade
de peixes a jusante do barramento, prejuízos a espécies aquáticas, alterações na
composição da ictiofauna, deslocamento dos animais durante o enchimento do
reservatório, impedimentos à navegação, pesca e demais atividades de lazer,
decomposição da biomassa submergida etc.;
• meio antrópico: desorganização de atividades agrícolas e pesqueiras, transferência
de populações ribeirinhas, desarticulação de elementos culturais, desagregação
social, inundação de áreas urbanas, interrupção do sistema viário (hidrovias, ferrovias,
143
rodovias etc.), segmentação do sistema de telecomunicação, aumento da taxa de
desemprego da população rural, perda de áreas agricultáveis (e consequente redução
na produção de alimentos), desaparecimento de sítios arqueológicos ou de valor
cultural histórico, desorganização das atividades industriais, problemas de saúde
pública devido à criação de remansos nos reservatórios e proliferação de vetores
transmissores de doenças endêmicas.
Os impactos pontuados anteriormente se referem a impactos negativos, de
modo que fazem com que o profissional consiga propor soluções para mitigá-los.
Tais soluções, assim como outras atividades, também trazem uma série de impactos
ambientais, principalmente do ponto de vista social. Contudo, deve-se sempre analisar a
compensação nos danos ambientais causados, pois estes são irreversíveis. Além disso,
as falhas apresentadas por essas estruturas podem ocasionar impactos de grandes
magnitudes.
Caputo (2000) lista algumas das principais falhas (que geram impactos) e suas
principais causas, para um melhor entendimento:
• problemas de fundação: alteração ou remoção das matérias sólidas, erosão e
extração de maciços rochosos;
• defeitos em vertedouros: obstruções, comportas com defeito, sobrecarga na
capacidade e revestimentos fraturados;
• problemas nas margens dos reservatórios: material permeável, instabilidade e
fragilidades relacionadas a barreiras naturais;
• defeitos nos barramentos (de solo): instabilidade, vazamentos excessivos, falhas
no rip-rap e erosões nos taludes;
• instabilidade da fundação: deslizamentos, recalques, afundamento, deslocamento
de falhas e saturação.
Todos esses fatores elencados podem levar à ruptura do sistema e causar
desastres e impactos incalculáveis. Ressalta-se que, para estruturas executadas com
diferentes materiais, alguns dos problemas citados podem não se tornar realidade,
entretanto, outras fontes podem ocasionar processos de instabilidade.
Realizando uma breve análise mais específica acerca dos impactos ambientais
gerados por barragens de rejeitos, mais especificamente pelo rompimento dessas
estruturas, podemos elencar alguns riscos de elevado potencial nas três esferas
apresentadas. Além deles, destaca-se o risco de perdas de vidas humanas.
144
Figura 25 – Lago de barragem de rejeito
Fonte: https://elements.envato.com/pt-br/marmora-mine-HG5DHUM. Acesso em: 2 set. 2022.
Sabe-se que os reservatórios de barragens, independentemente de sua finali-
dade, são depósitos de incontáveis sedimentos. Recorrentemente, alguns parâmetros
medidos e identificados nesses empreendimentos são: pH, teor de matéria orgânica,
sódio, biomassa microbiana e amina. Além deles, a depender do tipo de atividade re-
presentada pela construção do barramento, deve-se identificar, a partir de análises de
qualidade da água, o principal fator poluente que é o causador do impacto.
Quando se trata de contaminação química, uma das alternativas mais utilizadas
para promover a remediação diz respeito às espécies nativas previamente cultivadas,
de modo que possam consumir os nutrientes identificados em excesso, tanto na água
quanto nos sedimentos, em casos em que se identificam processos avançados de
assoreamento dos reservatórios.
Após a implantação do barramento, outros fatores estão relacionados às técnicas
de recuperação de seu entorno. Desse modo, medidas como impedir o carreamento
de partículas do solo para o reservatório, conservar a genética das espécies nativas,
reformular a paisagem, controlar e erradicar endemias, fazem parte de ações que
promovem a recuperação ambiental do meio. Buscar compreender todos os impactos
gerados pelas atividades de barragens é uma grande alternativa para que seja possível
antecipar propostas de remediação e recuperação.
Contudo, outro fator importante que promove pequenas tomadas de atitudes
corretivas ao longo do período de implantação e pós-implantação desses empreendi-
mentos diz respeito às medidas mitigadoras. Algumas delas são citadas a seguir:
• implantação de obras de saneamento básico;
• implementação de planos de resíduos;
• replantio de vegetação e espécies;
• criação de reservas ecológicas;
• regularizações de taludes corriqueiras;
• indenizações;
145
• implantação de novas comunidades ou cidades;
• compensação da população a partir da geração de novos empregos e fontes de renda;
• elaboração de programas técnicos que promovem a limpeza da área a ser inundada;
• implantação de estações de monitoramento climatológica e sismológica;
• elaboração de planos de contingência;
• relocação de estradas, rodovias e demais infraestruturas;
• realização de estudos e exploração de áreas de empréstimos (jazidas, areais e pedreira)
antes do enchimento do reservatório.
Todas as ações apresentadas devem ser pensadas anteriormente ao enchimento
dos reservatórios, de modo que se possa antever inúmeros impactos e impedir que eles
ocorram de maneira não planejada.
Diante do exposto, o que se deve observar é que, devido à grande aplicação
de obras de barragens, deve-se seguir com avaliações de impacto, inicialmente. Esse
primeiro movimento será capaz de proporcionar ao profissional da área de Engenharia a
capacidade de reconhecer a realidade da obra e as demandas locais impostas por elas.
Cabe ressaltar que os impactos ambientais são dependentes da região de
implantação das obras de barragens, do tipo de vegetação incidente, da topografia do
local de implantação e das características sociais do meio. Desse modo, é possível afirmar
que as obras de barragens possuem um grande escopo no que tange à promoção de
alternativas eficientes, capazes de fazer com que o desenvolvimento da obra se dê de
maneira sustentável.
Do ponto de vista geotécnico, as maiores preocupações circundam em falhas
relacionadas às estruturas de barramento, vertedouros, tomadas d´água ou margens dos
reservatórios, as quais podem ocasionar grandes processos erosivos e assoreamento
dos reservatórios. Assim, é importante destacar a responsabilidade do profissional de
Engenharia ao acompanhar todas essas atividades. De todo modo, é possível explorar
tanto os estudos de impacto ambiental quanto o acompanhamento do monitoramento
geotécnico desses sistemas, que é imprescindível para a extensão de sua vida útil.
4 LIXÕES E ATERROS CONTROLADOS
Historicamente, a disposição de resíduos sólidos urbanos detinha como destino
final os lixões ou aterros controlados.
Conceitualmente, os lixões são empreendimentos localizados em áreas
selecionadas, onde os terrenos recebem todo o volume de resíduos gerados, sem que
ocorra a impermeabilização do solo, ocasionando o contato e a infiltração do chorume
gerado no próprio solo. Outro ponto a se destacar é a inexistência de sistemas de
tratamento e drenagem de gás e a exposição do lixo, visto que eles são dispostos a céu
aberto, promovendo uma série de problemas sanitários.146
Os aterros controlados, por outro lado, consistem em uma primeira evolução
observada após os lixões. O principal motivo é que, a partir do desenvolvimento desse
tipo de empreendimento, passou-se a compactar os resíduos ali dispostos em forma de
células, como em aterros sanitários. Essas ações e a utilização de solo para promover
o recobrimento dos resíduos inibiram uma série de impactos sanitários, como a
proliferação de vetores, reduzindo a produção de chorume, visto que o solo compactado
faz com que a superfície se torne menos permeável.
Figura 26 – Lixão a céu aberto
Fonte: https://elements.envato.com/pt-br/landfill-with-burning-trash-piles-8RJXUXB. Acesso em: 2 set. 2022.
No entanto, a segurança ambiental dos aterros controlados se limita à camada
de recobrimento e compactação. Esse tipo de sistema de disposição final de resíduos
também não prevê a impermeabilização do solo, tampouco o tratamento do chorume e
dos gases gerados pelos resíduos.
Embora sejam ambientalmente muito agressivos, existem métodos capazes de
promover a remediação de lixões. O primeiro deles é o método presuntivo. Ele propõe
o confinamento dos resíduos após a etapa de escavação e remoção ou tratamento
das áreas identificadas como mais contaminadas. Além disso, também são propostas
medidas de remediação da água e do solo contaminado, a partir de um diagnóstico
ambiental, que deve ser realizado com ensaios de campo, sondagens, ensaios de
laboratório geotécnicos e químicos, além da abertura de poços de inspeção.
Geralmente, após a etapa de diagnóstico, os lixões são classificados em três
categorias:
• categoria A: risco alto a médio de contaminação;
• categoria B: risco médio a baixo;
• categoria C: risco baixo a nulo.
147
Quando o diagnóstico aponta para a contaminação de categoria A, dispõe-
se de três alternativas de remediação, sendo a primeira à base do confinamento dos
resíduos, utilizando materiais de recobrimento finos e pouco permeáveis; a segunda
utiliza coberturas dos lixões à base de geossintéticos, buscando a impermeabilização;
e, por fim, a retirada dos resíduos da área onde anteriormente estavam dispostos e
compunham o lixão.
Em locais onde se observa que a contaminação está em estágio avançado,
imediatamente são paralisadas as atividades, sendo que a área deve ser isolada e o
processo de remediação deve ocorrer o mais breve possível.
No caso de contaminação de categoria B, não se faz necessário aprofundar
as investigações acerca do mapeamento da contaminação. Contudo, o processo de
remediação é executado, com base nas características locais e levantadas na etapa
do diagnóstico. Geralmente, esses casos se encaixam onde lixões são implantados em
regiões de afloramentos rochosos.
Por fim, se enquadrado na categoria C, o lixão apenas demanda de alguns
trabalhos que promovem a melhoria de sua estrutura, como a implantação das redes
de drenagem, a compactação do solo, a promoção da circulação do chorume no interior
da célula, a execução da camada de cobertura em geossintético ou vegetação e afins.
Em termos gerais, nessas circunstâncias, os lixões estão aptos a sofrer
intervenções que os transformam em futuros aterros sanitários.
A remediação se conceitua como sendo um conjunto de ações e técnicas que
serão aplicadas ou desenvolvidas com o objetivo de remover ou conter a disseminação
de contaminantes em áreas que ficarão degradas após recebê-los, de modo que se possa
promover a reabilitação de tais áreas. Atualmente, a tecnologia auxilia os processos de
remediação, a fim de proporcionar um melhor tratamento ao compartimento degradado
(ar, solo ou água).
4.1 TIPOS DE REMEDIAÇÃO
No que tange à complexidade executiva, os três tipos de remediação podem
ser elencados na seguinte ordem: confinamento dos resíduos, conversão de lixões ou
aterros controlados em aterros sanitários e remoção dos resíduos do local contaminado.
O confinamento de resíduos é uma técnica de remediação que vem sendo
aplicada após a consolidação da PNRS, especialmente em lixões, ou, em alguns casos,
com alto teor de contaminação ambiental, em aterros controlados. Os principais
objetivos desse confinamento são:
148
• reter a percolação do chorume;
• minimizar processos erosivos e emissão de gases;
• diminuir a incidência de vetores e odores;
• evitar a exposição de resíduos, principalmente para privar o contato com animais ou
seres humanos.
Os principais meios de confinamento se dão por meio da aplicação de determinada
cobertura ou melhoria da existente, execução de uma cobertura de barreira única ou
execução de barreiras duplas, também conhecidas como “barreiras hidráulicas”. Além
disso, também é possível identificar projetos com propostas de execução de coberturas
com evapotranspiração, no caso do incremento de espécies florestais ou vegetais.
Figura 27 – Confinamento de lixões antigos
Fonte: Bonaparte et al. (2004, p. 20)
Para compreender melhor a regulamentação que instituiu o
processo de transição de lixões e aterros controlados para
aterros sanitários, é importante tomar conhecimento da Lei n.
12.305, de 2 de agosto de 2010, que instituiu a Política Nacional dos
Resíduos Sólidos. Disponível em: http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_
ato2007-2010/2010/lei/l12305.htm. Acesso em: 19 set. 2022.
IMPORTANTE
http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2007-2010/2010/lei/l12305.htm
http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2007-2010/2010/lei/l12305.htm
149
A cobertura de barreira única é executada com a disposição de camadas
de solo argiloso, com o objetivo único do recobrimento e sem compactação, com a
alternativa do plantio de vegetação e a execução de canais de drenagem superficial.
Esse tipo de aplicação se dá quando não se tem a pretensão de utilização das águas
subterrâneas para consumo humano ou quando a pluma de contaminação é pequena e
não se tem maiores preocupações com a infiltração do chorume.
Já a cobertura de barreira dupla tem como principal objetivo reduzir a taxa de
infiltração de água pluvial no aterro, buscando reduzir o volume de chorume produzido.
Geralmente, esse tipo de cobertura é executado com geomantas ou geomembranas
sobre uma camada de argila compactada. Nesse caso, deve-se, obrigatoriamente,
executar um sistema de drenagem eficiente e a implantação de vegetação de cobertura.
No caso da cobertura com evapotranspiração, trata-se de uma técnica
desenvolvida com o objetivo de que a camada de solo venha a armazenar a água
precipitada, para que, posteriormente, possa evaporar. Esse tipo de solução é aplicado
em áreas onde o material de cobertura disponível possui grãos finos, com elevada
capacidade de absorção de água.
As barreiras de contenção, geralmente, são executadas a partir da implanta-
ção, na área do sentido do fluxo migratório dos contaminantes, dos canais de drenagem
capazes de direcionar a pluma de contaminante a dispositivos onde se dispõe de um
sistema de bombeamento do chorume, de modo que se possa removê-lo do subsolo.
Especificamente para o controle da qualidade de águas subterrâneas, podem ser
destacadas algumas tecnologias de remediação, como a implantação de poços de extração
ou paredes de tratamento, a implantação de estações de tratamento fora da região de
disposição dos resíduos, os tratamentos físicos, químicos ou biológicos in situ, bem como
as trincheiras de contenção impermeabilizadas, os tratamentos degradantes etc.
Sempre que o lixão ou o aterro controlado estiver em atendimento aos requisitos
das normativas NBR 13896/1997 (critérios para aterros de resíduos não perigosos), NBR
8419/1992 (projetos de aterros sanitários) e NBR 15849/2010 (aterros de pequeno porte),
tal região pode ser submetida ao início do processo de implantação do aterro.
Muitos municípios buscaram essa alternativa, vistoque não dispunham de
outras áreas licenciáveis para a implantação de novos aterros ou na área em questão
não havia registros de problemas relacionados ao licenciamento ou à legislação, antes
da vigência do PNRS. Desse modo, é desencadeada a impermeabilização da superfície
da célula, a construção dos sistemas de drenagem e de tratamento do chorume e gás,
além do envio do pedido de licenciamento.
Outro fator relevante é que, dentre a composição gravimétrica dos resíduos
gerados no Brasil, a fração orgânica se mostra considerável. Por isso, torna-se mais fácil
a proposta de tratamento desses resíduos, antes não tratados.
150
Como alternativas de tratamento dessa fração de resíduos, para posterior
disposição na nova célula com volume reduzido, já foram anteriormente citadas as
principais técnicas que consistem nos tratamentos biológicos (tratamento anaeróbio-
biodigestores e aeróbio-reatores). Além disso, outro simples tipo de tratamento se trata
da compostagem.
É importante ressaltar que esse tipo de alternativa de remediação só pode
ser idealizado a partir da elaboração do projeto do aterro e do seu compartilhamento
com o órgão ambiental estadual. Após análises e revisões do projeto até o ato de sua
aprovação, é possível desencadear o processo construtivo dessa solução.
Em casos em que não há possibilidade de remediação de áreas onde
antigamente estavam em operação antigos lixões e aterros sanitários (por questões
ambientais, sanitárias ou antrópicas), recorre-se para a alternativa de retirar os
resíduos, mecanicamente, desses locais.
As duas técnicas de retirada mais utilizadas podem ser a remoção direta por um
aterro sanitário previamente preparado e selecionado para receber o volume estimado
de resíduos ou a denominada “remoção por mineração” (fracionando os resíduos).
No caso da remoção dos resíduos, seleciona-se um aterro com capacidade
superior para a disposição dos resíduos que serão removidos, para que, posteriormente,
possa se desencadear a escavação do material do lixão, transporte deste até o aterro de
origem e sua disposição final.
Figura 28 – Remoção para transporte de resíduos
Fonte: http://twixar.me/9FMm. Acesso em: 2 set. 2022.
151
A área do antigo lixão, caracterizada como área degradada, deve ser avaliada,
e todos os problemas ambientais devem ser relacionados, de modo que propicie o
desenvolvimento de um plano de recuperação de área degradada. Posteriormente, esse
plano é avaliado pelas autoridades competentes e, na maior brevidade possível, inicia-
se a execução do plano.
Essa alternativa de remoção apenas é considerada viável quando o lixão que
será descaracterizado não possui grandes volumes de resíduos dispostos, visto que
se torna um processo oneroso, não só pela remoção, mas, também, pelo processo de
recuperação do local e pela sua inutilização após o processo.
Já a remoção por mineração ocorre a partir da segregação do material com
a subdivisão dos diferentes tipos de resíduos encontrados e do solo. O procedimento
é simples: escava-se o material, transporta-o e se inicia o processo de segregação.
Geralmente, as frações ferrosas são removidas por eletroímãs. O restante é enviado para
classificadores de densidade, de modo que se possa separar a fração de resíduos mais
pesados e grosseiros.
A partir daí, tem-se três classes de resíduos, as quais se distinguem entre si pela
espessura das partículas. Desse modo, é facilitada a identificação da fração reciclável e
não reciclável. Todos os resíduos que podem ser reutilizados também são segregados.
4.2 REALIDADE DO BRASIL E DO MUNDO
Em um cenário ideal, deveríamos finalizar declarando que, hoje, no Brasil, pelo
menos um desses tipos de alternativa de remediação de áreas de lixões, principalmente,
é recorrentemente aplicado. A atual realidade no tratamento de resíduos é que algumas
regiões, as quais são economicamente mais pobres, acabam vivendo a realidade de
lixões. Sem que haja um comprometimento do Poder Público no cumprimento da PNRS,
ainda há um longo caminho a seguir.
Os principais prejuízos gerados por esses atrasos se resumem a um menor
investimento nesse setor e, consequentemente, menos tecnologia desenvolvida para
aprimorar os processos apresentados.
Do ponto de vista geotécnico, ainda há muito a evoluir. A maioria dos aterros
sanitários não possui dispositivos de monitoramento que possam atestar a segurança
dos elevados taludes e as camadas dos aterros. Cada célula deveria estar equipada
com instrumentação para que se possibilitasse esse acompanhamento e, assim, fosse
possível reduzir o risco geotécnico, que pode se tornar ambiental, em casos de explosões
de aterros, ruptura de taludes, vazamentos de chorume.
152
Dentre os dispositivos de controle atualmente empregados mundialmente,
estão:
• piezômetros tipo sifão, capazes de medir a pressão dos gases e a espessura da coluna
de chorume no interior do aterro;
• marcos superficiais, capazes de proporcionar medições de cota das células, podendo
determinar a velocidade de recalque dessas;
• execução de sondagens e ensaios de laboratório químicos e geotécnicos rotineira-
mente;
• simples inspeções visuais que ocasionalmente ocorrem atualmente.
Tais ações são capazes de potencializar o controle sobre os riscos ambientais
que essas estruturas ainda podem nos expor. De todo o modo, a responsabilidade do
engenheiro ambiental, por onde for, é promover o cumprimento da PNRS e auxiliar com
a término das operações dos lixões e aterros controlados ainda existentes no país.
153
LEITURA
COMPLEMENTAR
UMA BREVE VISÃO SOBRE GEOSSINTÉTICOS
APLICADOS A ATERROS SANITÁRIOS
Paulo César Lodi
Jorge Gabriel Zornberg
Benedito de Souza Bueno
Carvalho (1999) apresenta os fatores necessários para o estudo, implantação e
execução dos aterros sanitários. Basicamente, os aterros sanitários têm como elementos
estruturais básicos os componentes ilustrados na Fig. 1.
Figura 1: Estrutura de um aterro sanitário.
Fonte: ENGECORPS (1996).
154
Estes componentes são descritos brevemente a seguir (MAIA, 2001):
• Células de resíduos: volume de resíduos depositados, num período que compreende,
geralmente, 24 horas, incluindo o material de recobrimento.
• Tratamento de Fundação: tem a função de proteger o subsolo e aquíferos adjacentes
da contaminação pela migração de percolados e/ou dos gases provenientes do
aterro, através de sistemas de captação e drenagem de todas as nascentes e cursos
d’água que existam na área e da impermeabilização do terreno de fundação. Dentre
os materiais comumente empregados em tratamento de fundação de aterros,
destacam-se as argilas compactadas, os GCLs e as geomembranas, utilizados de
forma isolada ou combinadamente.
• Drenagem de líquidos e gases percolados: estes sistemas de drenagem devem
permitir a dissipação dos gases e a remoção, captação e condução dos líquidos
percolados aos sistemas de reservação e tratamento. São usados para isso: drenos
de fundação, drenos horizontais e drenos verticais.
• Recobrimento diário: corresponde ao recobrimento das células durante as operações
executivas com solo ou materiais alternativos, com o objetivo de evitar o espalhamento
do resíduo, o aparecimento de vetores, como mosca, insetos etc., que possam causar
problemas de saúde pública e, de controlar a entrada de água no maciço.
• Sistemas de impermeabilização da cobertura dos aterros: esgotada a capacidade
do aterro deve-se efetuar a impermeabilização da cobertura com a função de
diminuir a formação de percolado através da camada de superfície, controlar a saída
de gases e servir de suporte para eventuais construções no local.
• Drenagem e proteção superficial: a drenagem superficial das águas provenientes de
precipitação direta sobre o aterro,bem como as de escoamentos superficiais das
áreas adjacentes, são fundamentais para minimizar a geração de percolado e evitar
que processos erosivos provoquem instabilidade nos taludes e descobrimento dos
resíduos. São geralmente constituídos de canaletas, bermas e descidas d’água no
talude e são constituídas por elementos flexíveis como mantas, gabião, brita, rachão
etc., separadas da camada de recobrimento por geotêxteis.
Sistemas de impermeabilização (liners)
Os liners são dispositivos utilizados quando se deseja reter ao máximo possível
a percolação de um líquido, de forma que ele não atinja as águas e solo natural. Assim,
devem apresentar estanqueidade, durabilidade, resistência mecânica, resistência a
intempéries e compatibilidade com os resíduos a serem aterrados. Existem vários
tipos de liners, dentre eles destacam-se os naturais, os de argila compactada, as
geomembranas e, ainda, uma mistura de todos esses elementos. A escolha de um ou
de outro tipo é influenciada pelo uso a que se destina, pelo ambiente físico, pela química
do percolado e pela taxa de infiltração (CARVALHO, 1999).
Os liners naturais são normalmente compostos por solos argilosos com
condutividade hidráulica na faixa de 10-6a 10-7 cm/s e devem fornecer a base protetora
quase ideal para algumas situações, onde a argila pode atenuar alguns contaminantes
155
por processos de sorção e precipitação (DANIEL, 1993; LEITE, 1995). Apesar da eficiência
dos liners de argila compactada e de sua resistência adequada em longo prazo,
estes podem apresentar contração das camadas argilosas, resultando em trincas e,
consequentemente, diminuição de sua eficiência.
As barreiras sintéticas possuem materiais poliméricos que apresentam
condutividade hidráulica extremamente baixa, elevadas resistências química e física,
sendo utilizadas no revestimento de aterros. Bouazza et al. (2002) ressaltam a existência
de vários tipos de barreiras impermeáveis para a contenção de resíduos, assim como
sua grande complexidade.
Importante ressaltar que as geomembranas não são utilizadas isoladas, devido
a problemas de puncionamento, rasgos, imperfeições e/ou defeitos que possam
apresentar, resultando em aumento de fluxo e diminuição da eficiência do liner.
Barreiras compostas são mais efetivas contra o processo de migração da lixívia e,
de acordo com Bouazza et al. (2002), esse sistema de barreira corresponde ao mais
utilizado na impermeabilização de aterros. A sua principal vantagem é que apresenta
baixa permeabilidade (menor que 10-9 cm/s).
Os sistemas compostos são formados por uma camada de argila compactada,
geomembrana e camada de proteção. Esta camada de proteção é constituída de uma
camada drenante de pedregulhos grossos ou pedra britada de aproximadamente 32
mm de diâmetro cuja função é prevenir pressões de lixiviação de resíduos sobre as
camadas de impermeabilização e da camada de proteção propriamente dita, para evitar
danos mecânicos na geomembrana, que pode também ser realizada com geotêxteis.
Segundo Gartung (1996), o sistema de cobertura tem a função de proteger a
superfície das células de resíduos, minimizando impactos ao meio ambiente, visando a
eliminação da proliferação de vetores, a diminuição da taxa de formação de percolados,
a redução da exalação de odores e formação de poeiras a partir dos resíduos, impedir
a catação, emissão descontrolada de gases e permitir o tráfego de veículos coletores
sobre o aterro. Sharma & Lewis (1994) enfatizam que esse sistema é diferente do
sistema de impermeabilização da base do aterro, necessitando de resistência química
inferior à requerida para este último. Entretanto, existem preocupações quanto a sua
durabilidade e exposição, devendo ser resistente a processos erosivos e adequado à
futura utilização da área.
O projeto de um sistema de cobertura, por vezes, pode ser mais complexo do
que o de impermeabilização de uma base. Isso porque diversos tipos de solicitação
podem ocorrer, como ciclos de umedecimento e secagem, pressões de gás devido à
decomposição dos resíduos, erosões por ação da chuva e do vento, ação de roedores,
recalques elevados como em aterros de lixo urbano, ação de raízes e deslizamento do
solo de cobertura (BUENO et al., 2004). As Figuras 3 e 4 apresentam, respectivamente,
algumas configurações típicas para cobertura e as possíveis formas de barreiras
impermeabilizantes basais.
156
Figura 2: Sistemas de liners de base para aterros de resíduos sólidos urbanos
segundo recomendações de alguns países.
Fonte: apud CARVALHO (1999).
157
Figura 3: Configuração do sistema de cobertura.
Fonte: apud REBELO (2003).
Figura 4: Configuração do sistema basal.
Fonte: apud REBELO (2003).
158
Note-se que nas seções apresentadas estão omitidas as camadas drenantes
no topo da barreira, eventuais camadas de proteção e separação.
Os sistemas de impermeabilização recomendados pela Usepa estão ilustrados na
Figura 5. Observa-se no esquema (Fig. 5a) a recomendação mínima da Usepa para resí-
duos sólidos não perigosos. É um sistema de impermeabilização simples: geomembrana
(GM)/camada de 600 mm de argila compactada (CCL), sob um sistema drenante para
coleta de percolado. Este órgão considera sistemas simples aqueles constituídos de
pelo menos uma geomembrana associada a uma camada de solo compactado.
As possíveis substituições, em termos de utilização de materiais geossintéticos,
são:
• Geocomposto argiloso (GCL) por solo argiloso compactado (CCL);
• Georredes (GN) no lugar de camada de areia para detecção de infiltrações; e
• Geotêxteis (GT) por areia para filtro.
A Figura (5b) apresenta a recomendação mínima da Usepa para resíduos sólidos
perigosos: sistema de impermeabilização duplo composto por duas geomembranas e
camada argilosa de 900 mm completado por uma camada de detecção de infiltração e
por um sistema de coleta de percolado acima da geomembrana principal. As possíveis
substituições por materiais geossintéticos estão apresentadas a seguir:
1. Camada de argila compactada (CCL) por Geocomposto argiloso (GCL) na segunda
barreira impermeabilizante;
2. Georrede (GN) no lugar da camada de areia para detecção de infiltração;
3. Geotêxteis (GT) por areia para filtro.
Finalmente, a Fig. (5c) ilustra um sistema de impermeabilização duplo com
ampla utilização de geossintéticos. A barreira inferior é composta por GM/CCL e a
barreira superior é composta por GM/CCL. As camadas de detecção de infiltração e
de drenagem de percolado são ambas compostas por GN/GT. Ressalta-se que todos
os materiais acima da camada de CCL são geossintéticos. Este tipo de seção é muito
usado no caso de aterros onde a estabilidade das camadas de pedregulho e areia para
coleta do percolado estão em questão. Na base do aterro, camadas de pedregulho e
areia (ou GT) são usadas como drenos de percolado, onde se recomenda a instalação de
geotubos para garantir uma rápida transmissão e condução do percolado até o poço de
recepção (MAIA, 2001; KOERNER; FAHMY, 1995; KOERNER, 1996; KOERNER, 1998).
159
Figura 5: Sistema de impermeabilização recomendado pela USEPA.
Fonte: apud MAIA (2001).
As figuras seguintes ilustram de forma mais clara os geossintéticos utilizados
para contenção de resíduos sólidos não perigosos e resíduos sólidos perigosos.
160
Figura 6: Sistemas de contenção de resíduos (a) não perigosos (b) perigosos.
Fonte: apud PIMENTEL (2008).
Para ilustrar o uso de geossintéticos em sistemas de contenção veja-se, por
exemplo, o esquema mostrado na Fig. 7. Diversos geossintéticos são utilizados em um
aterro de resíduos sólidos, tanto na base como na cobertura das barreiras utilizadas.
Evidente que nem todos esses materiais estarão presentes em todo e qualquer aterro,
porém, nota-se que cada vez mais que os geossintéticosganham espaço e importância
dentro dos sistemas de disposição de resíduos.
Figura 7: Geossintéticos aplicados em aterro de resíduos.
Fonte: modificado de KOERNER (1998).
161
Nessa Figura, observa-se que existe uma disposição lógica para os
geossintéticos. Veja-se, por exemplo, que as georredes são utilizadas nas laterais e na
base justamente para drenagem dos líquidos. Para separar o resíduo e o meio drenante
(georrede ou material granular) são utilizados os geotêxteis. As geomembranas
(primária e secundária) servem para proteger o solo de fundação e para evitar que os
resíduos líquidos gerados possam atingir o solo e os lençóis de água próximos ao aterro.
Subjacente à geomembrana primária, encontra-se outra camada impermeabilizante
construída com geocomposto argiloso (GCL), seguida por outra camada drenante,
destinada a servir de camada de detecção de possíveis vazamentos do corpo do aterro
e, finalmente, a geomembrana secundária assentada diretamente sobre o solo de
fundação, no caso, uma argila compactada. Essa configuração compõe uma barreira
impermeabilizante dupla, com sistema de detecção de vazamentos e é comumente
utilizada para a contenção de resíduos perigosos.
Na cobertura do aterro aparecem a geomembrana e o GCL para impedirem
a entrada de água por infiltração e também para evitar que se aumente o volume de
líquidos percolados. Note-se que se ocorrer a formação de gases dentro do maciço,
essa cobertura também servirá para controlar a migração destes para a atmosfera,
o que pode ser feito também com a ajuda de um geotêxtil ou de um geocomposto
drenante capaz de coletar esses gases e conduzi-los a um sistema de captação e de
tratamento para uso posterior.
Fonte: LODI, P. C.; ZORNBERG, J. G.; BUENO, B. de S. Uma breve visão sobre geossintéticos aplicados a
aterros sanitários. Revista de Tecnologia de Fortaleza, Fortaleza, v. 30, n. 2, p. 188-197, dez. 2009.
Disponível em: https://periodicos.unifor.br/tec/article/view/1052. Acesso em: 2 set. 2022.
162
Neste tópico, você aprendeu:
• Alguns dos principais impactos ambientais gerados por obras de rodovias, nos âm-
bitos social, ambiental e econômico, bem como alguns instrumentos de controle ou
planejamento de ações a serem desenvolvidas com o objetivo de minimizar, mitigar
ou controlar os impactos.
• Os aspectos que envolvem a construção de matrizes que reúnem os principais im-
pactos gerados por obras de barragens, positivos ou negativos, assim como os pla-
nos de recuperação ambiental a serem desenvolvidos para esse tipo de empreendi-
mento e alguns instrumentos de controle de impactos sociais e ambientais.
• A apresentação de alternativas capazes de minimizar e promover a remediação dos
impactos ambientais e sanitários, ocasionados por lixões e aterros sanitários, com o
objetivo de regularizar esses empreendimentos, de acordo com a PNRS do país.
• Um panorama geral sobre as principais obras geotécnicas que estão sendo
desenvolvidas na atualidade, tanto no setor energético quanto no setor mineral, e
toda a sua influência no ambiente, social ou em compartimentos como a água, o ar
e o solo. Além disso, foi possível compreender o importante papel do profissional da
Engenharia como propulsor de alternativas para minimizar os impactos gerados por
essas atividades.
RESUMO DO TÓPICO 3
163
AUTOATIVIDADE
1 Na etapa do planejamento e projeto de implantação de barragens, tão importante
quanto o desenvolvimento da parte estrutural, é preciso compreender os impactos
que serão gerados pelo projeto a ser proposto. Somente com a previsão dos impactos
gerados por barragens é possível antecipar programas de remediação, minimizar
impactos ambientais e promover as devidas medidas mitigadoras. Frente a isso,
quanto a medidas mitigadoras, assinale a alternativa INCORRETA:
a) ( ) Implantação de obras de saneamento básico e implementação de planos de
resíduos.
b) ( ) Replantio de vegetação e espécies e criação de reservas ecológicas.
c) ( ) Supressão de vegetação e exploração das áreas de preservação.
d) ( ) Regularizações de taludes corriqueiras e implantação de novas comunidades ou
cidades.
2 As obras de rodovias são planejadas de acordo com aspectos e impactos que são
gerados em todas as etapas que compreendem a sua execução. Isso significa que
devem ser elaboradas as matrizes de aspectos e impactos gerados nas fases de pré-
projeto, projeto e estudo de viabilidade, execução da obra e pós-obra. Sobre essas
quatro etapas, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) A fase de projeto não gera impactos diretos, por isso, não possui relevância para a
previsão dos impactos.
( ) Na etapa de execução da obra, os únicos aspectos a serem considerados na
avaliação dizem respeito à seleção do local para a implantação do canteiro de obras e
ao mapeamento de todas as áreas que, necessariamente, deverão ser desmatadas.
( ) Durante a fase de operação, os principais impactos que podem ser mensurados
estão relacionados à poluição da água e do ar, ao aumento considerável dos
níveis de ruído, ao aumento considerável nos níveis de vibrações e aos problemas
relacionados à segurança da comunidade.
( ) Na etapa executiva, alguns dos impactos gerados são a supressão de vegetação e
florestas, o surgimento de sulcos e ravinas, o aumento do risco de inundações, o
afugentamento da fauna e a perda de grandes volumes de solo.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
a) ( ) V - F - F - F.
b) ( ) V - F - V - V.
c) ( ) F - V - F - F.
d) ( ) F - F - V - V.
164
3 Atualmente, em lixões e aterros controlados, são desencadeadas medidas de
remediação da água e do solo contaminados, a partir de um diagnóstico ambiental.
Após esse diagnóstico, os lixões são classificados em três categorias, de acordo com
seu risco de contaminação. Sobre a classificação dos lixões, analise as sentenças a
seguir:
I- Quando o diagnóstico aponta para a contaminação de categoria A, significa que o
lixão oferece risco alto a médio de contaminação.
II- Quando o diagnóstico aponta para a contaminação de categoria C, significa que o
lixão oferece risco alto a médio de contaminação.
III- Quando o diagnóstico aponta para a contaminação de categoria A, significa que o
lixão oferece risco baixo a nulo de contaminação.
IV- Quando o diagnóstico aponta para a contaminação de categoria C, significa que o
lixão oferece risco baixo a nulo de contaminação.
Assinale a alternativa CORRETA:
a) ( ) As sentenças I e III estão corretas.
b) ( ) Somente a sentença II está correta.
c) ( ) As sentenças I e IV estão corretas.
d) ( ) Somente a sentença IV está correta.
4 Os principais impactos gerados por barragens são divididos de acordo com o meio
impactado, sendo físico, biótico e antrópico. Para cada um desses meios, existe uma
série de transformações que são impostas ao longo da implantação dessas estruturas.
Sendo assim, cite, pelo menos, cinco impactos gerados por cada um desses meios.
5 A disposição de resíduos sólidos e rejeitos provenientes de quaisquer atividades tinha
como destino final os lixões e aterros controlados. Sabe-se que esses locais não
dispunham da infraestrutura necessária para proteger o ambiente da contaminação
dos resíduos ali dispostos e, por isso, passou-se a projetar e executar os aterros
sanitários. Frente a isso, cite as diferenças entre lixões, aterros controlados e aterros
sanitários.
165
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Elsevier, 2013.
171
PROJETOS EM GEOTECNIA
AMBIENTAL
UNIDADE 3 —
OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM
PLANO DE ESTUDOS
A partir do estudo desta unidade, você deverá ser capaz de:
• avaliar a contaminação de solos a partir de evidências e propor medidas de
remediação;
• entender a legislação aplicável aos projetos de disposição de resíduos sólidos
municipais;
• saber propor a escolha de materiais e métodos construtivos de barragens, diques e
aterros, bem como estruturas anexas e internas;
• delimitar a criação de projetos de contenção de áreas suscetíveis a movimentos de
massa.
A cada tópico desta unidade você encontrará autoatividades com o objetivo de
reforçar o conteúdo apresentado.
TÓPICO 1 – PROJETOS EM GEOTECNIA AMBIENTAL
TÓPICO 2 – NOÇÕES DE PROJETOS EM GEOTECNIA AMBIENTAL
TÓPICO 3 – NOÇÕES DE PROJETOS DE CONTENÇÃO E ESTABILIZAÇÃO DE ENCOSTAS
Preparado para ampliar seus conhecimentos? Respire e vamos em frente! Procure
um ambiente que facilite a concentração, assim absorverá melhor as informações.
CHAMADA
172
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A TRILHA DA
UNIDADE 3!
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173
TÓPICO 1 —
PROJETOS EM GEOTECNIA AMBIENTAL
UNIDADE 3
1 INTRODUÇÃO
A Geotecnia Ambiental precede uma interpretação complexa de vários aspec-
tos ambientais do local onde se propõe uma intervenção. Não é possível ao engenheiro
responsável pelo projeto observar somente as feições geológico-geotécnicas. É preciso
delimitar as séries históricas de precipitação, as maiores vazões advindas dessas pre-
cipitações, as surgências d’água, a presença de vegetação, dentre outros aspectos. No
entanto, cada projeto tem um objetivo que deve ser bem delimitado e que norteia o tipo
de observação a ser feita para a definição dos conceitos envolvidos.
Um exemplo de como isso pode ocorrer pode ser visto no Projeto de Gerência
Geológico-Geotécnica de Encostas e Taludes para a Agência Nacional de Transportes
Terrestres (ANTT, 2015), que tem uma abordagem específica para a composição de es-
tudos que embasam a contenção de taludes e encostas ao longo de estradas. No trecho
que abrange o Estado do Rio de Janeiro pela BR-116, o projeto foi baseado na criação
dos seguintes mapas temáticos para a avaliação da suscetibilidade à movimentação
de massa:
• mapa topográfico, com curvas de nível com equidistância máxima de 10 metros;
• mapa de declividade;
• mapa geológico-geotécnico;
• mapa hidrogeológico;
• mapa de deslizamentos pretéritos;
• mapa de uso e cobertura do solo.
Com a obtenção desses dados a partir da abordagem de sistemas de informa-
ções geográficas, é possível obter um mapa de suscetibilidade a movimentos de
massa, que serve de orientação para a tomada de decisão e criação de um projeto que
se fundamente nas necessidades e particularidades da região. No entanto, lembre-se:
o projeto geotécnico, nessas condições, envolve uma análise completa e complexa do
entorno para buscar a melhor solução.
Algumas condições necessárias para a averiguação de informações em um
projeto geotécnico estão apresentadas na figura a seguir. Acompanhe!
174
Figura 1 – Frentes de concepção de um projeto geotécnico
Fonte: Adaptada de ANTT (2015, p. 5)
Sobre a capacitação técnica, atualmente, a formação em Engenharia aborda
inúmeras áreas do conhecimento, sendo que, dentro da graduação, a Geotecnia é apenas
uma delas. O profissional formado que deseja seguir carreira formulando projetos na área
de Geotecnia deve buscar um aperfeiçoamento por meio de especialização na área.
Dentro da Geotecnia, existem profissionais com foco em estradas e pavimenta-
ção, fundações, segurança de barragens e diques, projetos de aterros de barragens, pro-
jetos de gestão de risco para encostas e enchentes, gestão de resíduos sólidos e outros.
Já quanto à gestão de riscos, a Geotecnia é considerada o primeiro passo
para a elaboração de qualquer projeto e/ou obra em engenharia civil, uma vez que
é na etapa de consolidação da base que determinamos a capacidadede suporte do
175
solo para determinada estrutura. A não abordagem da avaliação geotécnica no início
de um projeto pode custar caro no futuro. No entanto, quando olhamos para além da
construção civil, a Geotecnia também é a ciência responsável pela avaliação de maciços
de solo, encostas de rocha e outros empreendimentos. Por isso, está constantemente
ligada e interessada na observação e previsão de riscos, buscando formas de remediar
e/ou acabar com o risco inerente a uma situação.
Na previsão de desempenho é elaborada uma solução de contenção de uma
encosta ou de um projeto de um barramento, sendo necessária a avaliação de segu-
rança que a estrutura mantém ao tombamento, ao deslizamento ou outros métodos
de ruptura. Para tanto, são comumente utilizados os métodos de equilíbrio limite para
solos. Já para maciços rochosos, são aplicados métodos como o de Hoek-Brown.
Entenda um pouco mais sobre a adoção de métodos como o de
Hoek-Brown para a avaliação da segurança de maciços rochosos em
detrimento do uso do equilíbrio-limite, comumente apresentado para
maciços de solo. Acesse o artigo a seguir e se aprofunde no assunto
por meio do link: https://brasecol.com.br/wp-content/uploads/2015/06/
artigo-12.pdf. Acesso em: 6 out. 2022.
DICA
No que diz respeito aos mecanismos de ruptura, o engenheiro geotécnico,
com conhecimento de campo, é capaz de observar resultados de uma prospecção feita
ou, até mesmo, a partir de avaliação visual em alguns casos, dizendo sobre o mecanismo
de ruptura provável de determinada estrutura. Isto é, ele é capaz de avaliar com o meio
do entorno os processos físicos inerentes àquela região, que podem inferir fraturas,
surgências de água, sismos e outros, os quais, por sua vez, podem inferir na mobilização
da estrutura.
Temos, também, que considerar os processos geomecânicos. A avaliação das
rochas, muitas vezes, passa pelo conhecimento dos geólogos, porém os engenheiros
geotécnicos também têm condições de avaliar os processos geomecânicos das rochas
que inferem no comportamento das encostas e dos taludes.
A realização de análises de estabilidade era feita a mão e despendia muito
tempo para a criação de lamelas e medição manual de angulação, bem como aplicação
nos cálculos. Para sanar esse problema, foram criados suítes de softwares em Geotec-
nia, que hoje são utilizados para analisar a estabilidade de taludes, como Slide (Rocs-
cience), Slope/W (Geoslope) e Plaxis.
176
Os modelos geológico-geotécnicos, por sua vez, embasam em software
uma grande quantidade de informações que se cruza e dá a possibilidade de avaliação
conjunta e tomada de decisão. São utilizados dados de uso e cobertura do solo,
declividade, geologia local, hidrogeologia e deslizamentos anteriores, que traduzem a
suscetibilidade à movimentação de massa.
Quanto às séries de dados históricas, a avaliação da situação atual de uma
estrutura prevê, também, a avaliação histórica de intervenções já feitas nela, seja de
rupturas predecessoras, seja de outras informações que possam explicar o estado
atual, no qual se projetam mudanças.
As análises hidrológicas são criadas com base na avaliação de séries
históricas de precipitação obtidas em estações de medição. Usualmente, existem
órgãos nacionais e estaduais que monitoram e disponibilizam os dados de precipitação
e as cheias de rios para o público em geral. São eles: Serviço Geológico do Brasil (CPRM),
Departamento Nacional de Obras Contra as Secas (DNOCS), Agência Nacional de Águas
e Saneamento (ANA), Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), dentre outros.
Já a avaliação topográfica tem um cunho sociológico, uma vez que ambienta
o mapa de declividade, objeto principal para a delimitação de suscetibilidade a
deslizamentos e alocação de planejamento urbano a fim de evitar construções e
intervenções em áreas muito íngremes.
Os ensaios de laboratório diretos ou indiretos, com amostras de solo
deformadas ou indeformadas, subsidiam a tomada de decisão ao fornecerem
dados das camadas de subsolo ao qual não temos conhecimento. Em laboratório, o
engenheiro geotécnico pode solicitar a aferição de resistência ao cisalhamento (ensaio
de compressão triaxial, ensaio de cisalhamento direto, Direct Simple Shear (DSS), bem
como a avaliação de permeabilidade, adensamento e caracterização geotécnica (limites
de consistência, granulometria, índices físicos etc.).
No campo, a avaliação pode ser feita com uso de:
• Sondagem de Percussão a Trado (SPT), que é a avaliação de resistência à cravação);
• Ensaio de Penetração de Cone (CPT), que avalia a resistência à penetração);
• Ensaio de Penetração de Piezocone (CPTU), que avalia a resistência à penetração e
poropressão;
• Vane Test (VT), que avalia a resistência ao cisalhamento de materiais saturados.
O mapeamento é o produto final de todo o processo de obtenção de dados e
investigação geológico-geotécnica. Nessa etapa, estão consolidadas as informações e
soluções propostas e o mapa feito é emitido a título de conhecimento, para facilitar o
entendimento do público externo. Essa etapa também pode ser considerada a finalização
do projeto, com a emissão de plantas no AutoCad e outros programas que facilitam a
interpretação e amostragem de resultados.
177
Tomando como base algumas dessas condições, a partir de agora, avaliaremos
exemplos de composição de projetos em Geotecnia Ambiental, como noções de
concepção de aterros sanitários, barragens, diques, aterros diversos, estruturas de
contenção de encostas e meios de estabilização. Vamos começar?
2 ESCOLHA DE MATERIAIS
Ao encontrar uma jazida para retirada de solo que servirá de material para
um aterro, deve-se tomar como base algumas avaliações que podem ser feitas de
maneira preliminar da forma tátil-visual. A cor do solo pode indicar os materiais mais
frequentemente presentes e indicar a sua qualificação para determinadas aplicações,
por exemplo.
Os solos claros, por definição, têm grande parcela inorgânica e baixa parcela
orgânica. Comumente, os solos de alta constituição de areia têm essa cor, uma vez que
a sua permeabilidade característica faz com que a matéria orgânica depositada seja
solubilizada e/ou transportada. Um exemplo está mostrado na figura a seguir.
Figura 2 – Constatação visual de um solo de cor clara
Fonte: httpses.dreamstime.comterreno-arado-y-suelo-azul-cielo-nubes-de-un-brillante-concepto-
d%C3%ADa-soleado-la-agricultura-image195159447. Acesso em: 6 out. 2022.
Por outro lado, os solos de alta organicidade têm uma cor escura, que demonstra
a sua constituição por alta parcela orgânica (húmus), advinda da decomposição de
vegetais e animais. Para a agricultura, é o solo de maior viabilidade para a manutenção
de lavouras, mas, para a Engenharia, a decomposição de matéria orgânica é um fator
complexo do ponto de vista de manutenção de estruturas. Isso porque tal tipo de solo
contém ácidos orgânicos que podem causar reações danosas com a pasta de cimento
presente em fundações e outras obras, quando em contato com o solo em questão.
178
Esse tipo de solo é muito comum em zonas pantanosas, locais de descarga de
esgoto, e zonas de deposição de sedimentos. Pelas características enumeradas, trata-
se de um solo de grande constituição de vazios (gases e água), por isso, é bastante
compressível e propenso a recalques. A constatação desse tipo de solo identificado pela
cor está apresentada na figura a seguir.
Figura 3 – Constatação visual de um solo de cor escura
Fonte: hhttps://bit.ly/3Vg4x2b. Acesso em: 6 out. 2022.
Já os solos avermelhados ou amarelados têm o tom baseado na presença
de óxidos de ferro, estando muito presentes na região sudeste do Brasil. Comumente,
são solos lateríticos, de grande evolução. Os solos amarelos têm predominância de go-
ethita, enquanto os solos avermelhados têm predominância de hematita.
Figura 4 – Constatação visual de um solo de cor vermelha
Fonte: https://bit.ly/3elTYda. Acesso em: 6 out. 2022.
Para verificar a cor de um solo emcampo, é utilizada a Carta de Munsell, que
é um sistema criado com base em três códigos básicos: matiz, croma e valor. O matiz
é a relação entre a cor vermelha e amarela, o croma é o resultado do matiz no total da
coloração e o valor é a proporção das cores preto e branco no solo. Para essa avaliação,
o solo deve estar em estado seco.
179
Leia o artigo indicado a seguir e entenda um pouco mais sobre a Carta de
Munsell e como ela pode ser efetivamente aplicada em apoio às etapas
de caracterização do solo em campo. O texto está disponível na íntegra
em: https://www.scielo.br/j/cr/a/6m6bbwXhQtCjSxv8PqWpDnq/?lang=pt#.
Acesso em: 6 out. 2022.
INTERESSANTE
Dados adicionais, no entanto, devem ser solicitados na forma de sondagens in
loco (SPT, CPTU e outros) e ensaios de laboratório com retirada de amostras (triaxiais,
permeabilidade, granulometria, compactação e outros).
Após a coleta de dados dos mais diversos tipos (investigações geológico-
geotécnicas, hidrogeológicas, hídricas, hidrológicas e outras), temos a concepção de
um projeto em Geotecnia para determinada área que precede, minimamente, o avanço
do tema sobre a criação de relatórios:
1. estudo de alternativas: criado com base na concepção preliminar das alternativas
possíveis de intervenção para a área delimitada, com análises de estabilidade dessas
alternativas e quantitativo de materiais e custos;
2. projeto conceitual: definida a alternativa para a intervenção na área delimitada,
são colocados maiores detalhes sobre o conceito da alternativa, como desenhos,
quantitativos mais apurados e avaliação de intervenções prováveis na área para
perceber a viabilidade;
3. projeto básico: definida a possibilidade de implantar a solução, iniciam-se os cálculos
para a implementação da alternativa em apresentação preliminar ao requerente, com
composição de detalhamentos e perspectivas;
4. projeto executivo: aprovado o projeto básico, compõe-se o projeto executivo, que
traz a totalidade das informações dispostas para a obra, como intervenções a serem
feitas no entorno, quantitativo de materiais, insumos e canteiro de obras, precificação
de mão de obra e serviço de maquinário, contratação de terceiros, dentre outros. É
nessa etapa que o projeto se define e se consolida totalmente.
Para a escolha de materiais constituintes de aterros nas etapas preliminares,
em geral, segue-se as normas nacionais de recomendação ou, então, as empresas
podem criar seus próprios requisitos, desde que mais restritivos, observando as boas
técnicas de engenharia.
Um caso representativo é o da especificação técnica da Arteris (2017), empresa
especializada em execução de pavimentos estradas. A referida especificação técnica
indica que os materiais escolhidos de áreas de empréstimo, para compor aterros, devem
passar por caracterização geotécnica prévia e apresentar os seguintes requisitos:
180
• ser isento de matéria orgânica, micáceas e diatomáceas;
• na execução do corpo do aterro, apresentar capacidade de suporte adequada obtida
por ensaio de Índice de Suporte Califórnia (ISC), com valor ≥ 2% e expansão ≤ 4%;
• em materiais de interceptação rochosa, podem ser usadas rochas no aterro quando
de acordo com o projeto.
Relembre um pouco sobre a execução dos ensaios de compactação
proctor e ISC a partir da normatização vigente para apoio à constru-
ção de estruturas geotécnicas, sobretudo, de pavimentos estradais:
• DNER-ME 129/1994: ensaio de compactação (método A);
• DNER-49/1994: ensaio de ISC (método A).
IMPORTANTE
Os materiais escolhidos devem ser descarregados a partir de um caminhão
adequado, quando deve, então, ser feito o espalhamento do material em camadas, com
a devida homogeneização. O teor de umidade ótima previsto em projeto, a partir do
ensaio de compactação, deve ser exigido. Quando a umidade está abaixo de ótima,
acrescenta-se água; quando está acima, procede-se com aeração do solo para retirada
de parte da umidade.
Os materiais são, então, compactados com o auxílio de equipamentos de com-
pactação adequados ao tipo de solo (fino/grosso) e ao objetivo de projeto. São criadas
sucessivas camadas compactadas até que o aterro atinja a elevação correspondente ao
greide de terraplenagem do projeto. Usualmente, não se compacta camadas acima de
30 cm de espessura, para garantir a uniformidade do processo mecânico de compac-
tação a todas as frações de profundidade da camada. Utiliza-se como controle técnico
a seguinte relação:
• em corpos de aterros, realiza-se a compactação a mais ou menos 3% da umidade ótima
obtida em ensaio, de forma a alcançar 95% do valor do peso específico seco máximo;
• em camadas finais do aterro, observa-se um critério mais conservador, buscando o
atingimento de uma massa especifica seca máxima em campo igual a de laboratório,
obtida em ensaio.
Deve ser observada, também, a inclinação do aterro, tomando como premis-
sa a adoção de uma relação que não atinja grandes declividades. Em geral, é reco-
mendada a inclinação de 2:1, para que as condições de estabilidade sejam melhoradas.
Como é de se esperar, esse tipo de obra que se utiliza da umidade do solo para obter
grandes pesos específicos deve ser executado em épocas de seca, fora de períodos de
grande pluviosidade.
181
Tomando como base o processo de tomada de decisão em todas essas etapas
apresentadas, o material escolhido como base para a construção de um aterro ou de
qualquer outra solução é avaliado, ainda, pela sua granulometria ou fração granulométrica
predominante. Apesar de não se encontrar em campo um solo com total constituição
de apenas uma fração de partícula (silte, argila, areia), o solo é chamado de “siltoso”,
“arenoso” e “argiloso”, pois a fração predominante causa a condição de comportamento
desse solo em relação à permeabilidade, estabilidade, resistência e outros aspectos.
2.1 PROBLEMAS COM SOLOS GROSSOS
Os solos grossos são aqueles predominantemente compostos por pedregulhos
ou areias. Solos pedregulhosos não são comumente utilizados em obras de Geotecnia
pela sua heterogeneidade e diferenciação de tamanho. Em locais onde esses exemplares
são encontrados, geralmente, são feitas limpezas de terreno para retirada das camadas.
No caso de solos arenosos, as partículas podem se enquadrar em areia fina,
média e grossa, de uma granulometria entre 0,05 até 4,8 milímetros. Esse tipo de solo
não apresenta coesão pela falta de forças de atração entre as partículas e, portanto,
movimenta-se com facilidade (não se estabiliza). Pelo alto índice de vazios de um
material desse tipo, prevê-se alta permeabilidade, que traz grandes desafios em se
tratando de obras geotécnicas.
Um problema famoso no Brasil atrelado à incidência de solos arenosos na costa
brasileira está relacionado aos edifícios na orla de Santos/SP. O mesmo caso se aplica à
Torre de Pisa, estrutura muito famosa na Itália.
Figura 5 – Inclinação da Torre de Pisa, na Itália
Fonte: httpsbildagentur.panthermedia.netmlizenzfreie-bilder6470827pisa--dom-mit-schiefen.
Acesso em: 6 out. 2022.
182
No caso da Torre de Pisa, a estrutura com peso total de quase 14 toneladas foi
construída em terreno arenoso, que não suportou o peso aplicado, ainda na construção
dos seus primeiros andares, aproximadamente no ano de 1173. Para tentar diminuir a
evolução do recalque e estabilizar a estrutura, o solo da fundação da Torre foi retirado e,
no local, foram colocadas placas de chumbo para aumentar a estabilidade.
No caso específico da orla de Santos, existem dois agravantes:
1. a presença de prédios muito próximos uns dos outros, com fundações rasas que
aumentam o nível de tensões no solo em um ponto bem concentrado, em um material
muito compacto;
2. a presença de lençol freático, que pode aumentar ou abaixar, saturando ou dessatu-
rando o solo e promovendo a constituição de recalques.
Figura 6 – Caso dos edifícios tortos na orla de Santos/SP
Fonte: PET Civil UEM (2014, [s. p.] apud ALMEIDA, 2021).
183
Segundo Almeida (2021),a partir dos anos de 1970, os prédios começaram a
afundar. O recalque dos prédios atingiu até 120 cm e inclinações de até 2°, totalizando
65 prédios com estrutura comprometida. Tal situação se deu pela época em que
o conhecimento técnico de construções em altura ainda era pouco desenvolvido
(MARTINO, 2022).
No artigo a seguir, é possível compreender melhor sobre a recomposição
da estatura de um dos prédios na orla de Santos, com o auxílio das
técnicas adequadas de Engenharia. Leia o texto na íntegra pelo link:
https://revistapesquisa.fapesp.br/predio-de-santos-e-colocado-no-
prumo/. Acesso em: 6 out. 2022.
DICA
Quando falamos da construção de filtros de barragens, a utilização de solos
arenosos é imprescindível, uma vez que proporciona a permeabilidade necessária para
induzir o fluxo de água do barramento até a zona de captação. No caso da construção
de estradas, o solo arenoso propicia a constituição de camadas que não se tornam
lamacentas em épocas de chuva e se mantêm estáveis (não pulverulentas) em épocas
de seca.
Para a engenharia de fundações, construir em um solo arenoso requer alto grau
de projeto e a utilização de fundações profundas, como as estacas, de modo que possam
avançar para além das camadas de areia, atingindo materiais mais consolidados.
2.2 PROBLEMAS COM SOLOS FINOS
Os solos finos são subdivididos em solos siltosos e argilosos, sendo que a
principal diferença destes para os solos arenosos é a possibilidade de coesão entre
partículas, diferente das areias.
Os solos siltosos têm uma granulometria intermediária entre areias e argilas:
maior do que 0,005 mm e menor do que 0,05 mm. Trata-se de um solo com baixa tra-
balhabilidade diante da erosão potencial e consequente desagregação, por isso, deve
ser feitos ensaios in loco e caracterização em laboratório bem-feitas para a verificação
do seu comportamento. Além disso, o solo siltoso pode ser conhecido por ser altamente
pulverulento, criando lama com facilidade.
Por outro lado, os solos argilosos são aqueles em que as partículas têm
granulometria menor do que 0,005 mm. São os solos mais comuns no Brasil diante
do perfil de intemperização acelerado pelo clima tropical, sendo a partícula de argila a
menor fração de solo no processo de intemperismo.
184
Trata-se de um solo com boa trabalhabilidade no âmbito de projetos, uma vez
que suas partículas têm grande densidade, e as forças atrativas formam a coesão desse
tipo de solo. Para a engenharia de fundações, nesse solo, é possível constituir com
fundações rasas do tipo sapata, bloco e radier, conforme a necessidade de projeto. A
argila também é utilizada como material de construção para a formação de tijolos, telhas
e produtos cerâmicos.
Geralmente, os solos argilosos de baixíssima permeabilidade são utilizados até
como materiais impermeabilizantes em reservatórios. Ao contrário dos solos arenosos,
os solos argilosos são materiais de baixa permeabilidade, por isso, devem ser utilizados
com cautela em locais onde não se planeja acúmulo e saturação. A má drenagem desse
tipo de solo causa a presença do lençol freático, um fator que deve ser investigado para
a avaliação da estabilidade.
Ademais, é comum, nesse tipo de solo, a adoção de alternativas de drenagem
para rebaixar o nível do lençol freático e dessaturar as camadas, principalmente as
residuais, que têm características contráteis, suscetíveis ao amolgamento.
O que é um solo de comportamento contrátil? E um solo de compor-
tamento dilatante? Para saber mais a respeito desses tipos de solos
e entender o fenômeno de liquefação das areias e amolgamento das
argilas dentro do comportamento contrátil, leia o artigo disponível em:
https://bit.ly/3CLV4IA. Acesso em: 6 out. 2022.
DICA
Cuidados devem ser tomados com a verificação desse material quanto à colap-
sividade e expansividade, características que devem ser tratadas caso se mantenham
presentes para que a estabilidade seja garantida. Pela força de coesão entre partículas,
trata-se do material mais bem enquadrado para a construção de aterros, pela possibili-
dade de manter o ângulo de inclinação as mais verticais possíveis.
2.3 PROBLEMAS COM ROCHAS
Diante de todas as dificuldades apresentadas para os solos, como pode ser visto
na execução de obras em solos arenosos, que pode acarretar complicações específi-
cas que devem ser pensadas e sanadas de forma a manter a estabilidade da estrutura,
engana-se quem pensa que apenas os locais de material inconsolidado trazem essas
especificações. Não diferente disso, os locais de composição de rochas também têm
situações para as quais se deve ter uma abordagem cuidadosa e baseada em prospecção
e boas técnicas de Engenharia.
185
As rochas, ainda que consolidadas (não transformadas em solos), detêm imper-
feições dadas a sua criação ou inferências externas penetrativas na rocha antes intacta,
que criam zonas de fraqueza, aumentando a suscetibilidade à instabilização do maciço.
Quadro 1 – Formas de interferência nas rochas
Fonte: a autora
O acamamento é uma imperfeição específica das rochas sedimentares, que,
pela sua própria gênese, é constituída de camadas de diferentes materiais, formando
fatias com sentido horizontal. As foliações, por outro lado, são sobreposições de cama-
das de um mesmo material em “folhas” e podem, também, ser objeto do fenômeno de
sedimentação de partículas ao longo dos anos. Já as juntas de alívio são constituídas
em zonas de pressão pela movimentação normal extensional da rocha, comumente
pela variação da temperatura. Por fim, as fraturas e falhas são deslocamentos feitos a
partir da movimentação cisalhante, em pequena e maior constituição, respectivamente.
Esses fenômenos de descontinuidade das seções de rochas devem ser estu-
dados e evitados, conforme for possível, para assegurar a estabilidade da rocha como
elemento de fundação para um projeto. A descontinuidade, além de uma zona de fra-
queza sob carregamento, tem tendência a promover a percolação por meio de maciços
de terra. Logo, as descontinuidades devem ser combatidas e, usualmente, são dirigidos
os preenchimentos com calda de cimento para vedação dessas lacunas, bem como
tirantes com grampos em casos extremos.
186
3 ESCOLHA DE ÁREAS
Nem todas as áreas disponíveis para uma construção atendem aos critérios do
âmbito geotécnico para assegurar a qualidade da edificação e segurança no entorno.
Para isso, foram criadas normatizações que ainda se mantêm vigentes, a fim de direcionar
um entendimento conjunto de boas práticas a serem adotadas pelos gestores públicos
e empreendedores na tomada de decisão de áreas de uso para obras geotécnicas.
3.1 ÁREAS PARA ATERROS SANITÁRIOS
A implantação de aterros sanitários não é feita em qualquer lugar que tiver
condições geotécnicas de abrigá-los e dispor resíduos sólidos. A NBR 13.896, sobre
aterros de resíduos não perigosos, que elenca os critérios para projeto, implantação e
operação, dá os seguintes requisitos que devem ser seguidos (ABNT, 1997):
1. Critério de localização:
a. diminuição de quaisquer impactos ambientais causados pela implantação do
aterro (problemas a nascentes, fauna e flora);
b. população com boa aceitação do local escolhido;
c. alocado em conformidade com o zoneamento da cidade e com o seu Plano Diretor;
d. vida útil garantida de, no mínimo, dez anos dentro da área escolhida, para que
possa se expandir e manter a área operante.
2. Adequabilidade do local:
a. topografia: recomendam-se locais com declividade superior a 1% e inferior a 30%,
para facilitar a terraplenagem;
b. geologia e tipos de solos existentes: materiais com coeficiente de permeabi-
lidade inferior a 10-6 cm/s e uma zona não saturada com espessura superior a 3,0
metros, que diminuem a possibilidade de infiltração no solo;
c. recursos hídricos: deve ser localizado a uma distância mínima de 200 metros de
qualquer coleção hídrica ou curso de água;
d. vegetação: redução do fenômeno de erosão, da formação de poeira e do trans-porte de odores;
e. acessos: maior proximidade de vias de rodovias;
f. tamanho disponível e vida útil: recomenda-se a construção de aterros com vida
útil mínima de dez anos;
g. custos: permitir a análise de viabilidade econômica do empreendimento;
h. distância mínima a núcleos populacionais: maior proximidade do centro
urbano, encurtando viagens. Sugestão de distância: superior a 500 metros.
187
Figura 7 – Constituição de um aterro sanitário
Fonte: https://bit.ly/3CfTpcM. Acesso em: 6 out. 2022.
Veja que os critérios enumerados pela norma são apresentados de forma crucial
para a escolha de boas áreas que se mantenham viáveis em termos de custo, tempo
de operação e proximidade das cidades. A escolha dessas áreas é preconizada pela
Política Nacional de Resíduos Sólidos (Lei n. 12.305/2010), que indica, em seu Art. 18,
a obrigatoriedade da elaboração do Plano Municipal de Gestão Integrada de Resíduos
Sólidos (PMGIRS), o qual deve prover a identificação de áreas favoráveis para a disposição
final ambientalmente adequada de rejeitos, observado o Plano Diretor e o zoneamento
ambiental do município (BRASIL, 2010).
Cabe, então, a adoção de estudos multidisciplinares pela equipe responsável
pelo PMGIRS e do Plano Diretor, a procura de áreas e a verificação do estado em que se
encontra o aterro já implementado, observando seu tempo de vida útil.
Depois de conhecer todas essas atribuições de encontro de uma
área para a implantação de um aterro sanitário, leia o artigo a
seguir, que demonstra a aplicação do processo na cidade de
Mostardas/RS. O texto está disponível em: https://www.ibeas.org.
br/conresol/conresol2019/XI-030.pdf. Acesso em: 6 out. 2022.
DICA
https://www.ibeas.org.br/conresol/conresol2019/XI-030.pdf
https://www.ibeas.org.br/conresol/conresol2019/XI-030.pdf
188
3.2 ÁREAS PARA BARRAGENS
Do mesmo modo que os aterros sanitários, a concepção de barragens deve
seguir uma rigorosa avaliação de áreas para entendimento das condições de suporte e
segurança de um local para obras desse porte. Vejamos a figura a seguir.
Figura 8 – Constituição de uma barragem de rejeitos
Fonte: httpswww.infoescola.comwp-contentuploads201908estresse-ambiental-751865002.jpg.
Acesso em: 6 out. 2022.
Para isso, a NBR 13.028, que fala sobre mineração, com elaboração e apresen-
tação de projeto de barragens para disposição de rejeitos, contenção de sedimentos
e reservação de água, envolve seus requisitos a nível nacional para a locação de uma
barragem rejeitos. O quadro a seguir nos mostra uma compilação de dados necessários
para a escolha de um local para barragens.
É importante lembrar que as regras aqui descritas são usuais aos aterros sa-
nitários de resíduos não perigosos (resíduos sólidos domiciliares e de varrição pública).
Para resíduos contaminados, tóxicos, patogênicos e outros, as devidas soluções técni-
cas devem ser tomadas excentricamente para cada caso.
189
Quadro 2 – Avaliações para locação de barragens de rejeito
Fonte: Adaptado de ABNT (2017)
Estudos
locacionais
• Opções de locação do eixo da estrutura, tendo em vista variáveis de enge-
nharia e ambientais.
• Justificada com base geomorfológica, geológica e geotécnica, hidromete-
orológica, ambiental, dos volumes e das áreas dos reservatórios, em uma
avaliação comparativa entre as alternativas consideradas.
Estudos
hidrológicos
e hidráulicos
• Devem descrever as características climáticas e hidrológicas da bacia de
contribuição para a barragem.
• Definir os parâmetros necessários ao dimensionamento do sistema extra-
vasor da barragem e do sistema de bombeamento (quando aplicável).
• Desenvolvimento de balanço hídrico do reservatório e balanço de massa
dos rejeitos e/ou da taxa de geração de sedimentos.
Estudos
geológicos
geotécnicos
• Devem possibilitar um entendimento adequado dos comportamentos pe-
rante as solicitações que serão impostas pelas estruturas e pelo conteúdo
do reservatório (características de resistência, compressibilidade e perme-
abilidade), por meio de ensaios de laboratório e in situ.
• A quantidade de sondagens e amostras a serem coletadas e analisadas em
laboratório deve ser definida por profissional com reconhecida experiência,
para que permita o completo entendimento do contexto geológico-geotéc-
nico no local de implantação da barragem.
• Para barragens alteadas sobre os rejeitos (alteamentos a montante ou linha
de centro), deve ser avaliado o potencial de suporte do material, com apre-
sentação dos resultados de caracterização geotécnica dos rejeitos, como
granulometria, densidade dos grãos, índices de vazios, coeficiente de per-
meabilidade, parâmetros de adensamento e deformação e seus parâmetros
de resistência; bem como deve ser avaliado o potencial de liquefação dos
rejeitos (análises de estabilidade para condições não drenadas).
Estudos
sísmicos
• Avaliar o potencial de sismicidade na área de implantação da barragem.
Recomenda-se a utilização do critério sugerido pela Canadian Dam Asso-
ciation (CDA), que indica a adoção da aceleração da gravidade resultante do
Sismo Máximo Provável (MCE - Maximum Credible Earthquake) para análise
pseudoestáticas.
Dito isso, é possível observar que, na constituição de uma barragem de rejeitos,
são necessárias observações da geologia, sobretudo a presença de carste (cavernas),
fraturas, materiais suscetíveis à liquefação e outros para a alocação do reservatório, do
talude da barragem e da plumagem das ombreiras nos vales.
190
Neste tópico, você aprendeu:
• as etapas de concepção de um projeto geotécnico, como a escolha de alternativas, o
projeto conceitual da alternativa escolhida, o projeto básico e o executivo, entregando
ao cliente todas as etapas de conhecimento da obra;
• os principais problemas relacionados à construção sob camadas de solos arenosos,
siltosos e argilosos, bem como a aferição da consistência de rochas em fraturas,
falhas e outros entraves causados por ações externas;
• os principais requisitos nacionais para a determinação de áreas para a implementação
de aterros sanitários que juntem a proximidade de vias de acesso, o tempo de vida
útil mínimo de dez anos e o menor custo com o transporte (proximidade do centro
gerador), além do atendimento às questões ambientais;
• como escolher uma área para a alocação de uma barragem de rejeitos, envolvendo
as principais investigações e os estudos necessários para a escolha de uma área e o
entendimento do risco associado à construção naquele local, bem como os impactos
ambientais relacionados à implementação próxima a rios, florestas, solos propensos
a erosão e outros.
RESUMO DO TÓPICO 1
191
AUTOATIVIDADE
1 Com base nas diretrizes de separação de partículas por tamanho (a partir dos ensaios
de granulometria), encontramos divisões que tomam como base diâmetros de argi-
las, areias grossas, finas, médias, siltes e pedregulhos, pelo método de peneiramento
e sedimentação, conforme uma serie de peneiras escolhida e uma curva posterior-
mente formada. Sobre os tamanhos de partículas de solo dentro dos solos finos, que
representam o tamanho maior do que as argilas, assinale a alternativa CORRETA:
a) ( ) O referido texto trata da camada intermediária entre areias e argilas, ou seja, o
silte.
b) ( ) O texto corresponde à areia fina, partícula de granulometria acima da argila.
c) ( ) O texto corresponde à areia argilosa, partícula de granulometria cima da argila.
d) ( ) O texto corresponde a partículas de areia fina e média, de granulometria bem
similar.
2 O silte é uma fração de solo fino que também pode ser chamada de “limo”, tendo uma
constituição intermediária, menor do que a areia fina e maior do que a argila. Possui
grãos bem pequenos, como a argila, mas por não ter a mesma faixa granulométrica,
não apresenta a coesão que ela tem, ou seja, não apresenta capacidade de ligação
química suficiente. Com base na relação de solos siltosos e obras de engenharia,
analise as sentenças a seguir:
I- Os solos siltosossão propensos à suspensão em épocas secas.
II- Os solos siltosos são propensos a formar lamaçais em épocas chuvosas.
III- Os solos siltosos são excelentes compostos drenantes devido à coesão entre
partículas.
Assinale a alternativa CORRETA:
a) ( ) As sentenças I e II estão corretas.
b) ( ) Somente a sentença II está correta.
c) ( ) As sentenças I e III estão corretas.
d) ( ) Somente a sentença III está correta.
3 Diz-se do solo arenoso aquele que possui textura leve e granulosa, constituído de areia
na ordem de 70% de suas partículas em composição granulométrica, tendo grande
número de vazios em sua constituição, uma vez que não pode ser verdadeiramente
compactado. Assim, de acordo com as características de um solo arenoso, classifique
V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
192
( ) Os solos arenosos têm como característica principal a boa permeabilidade.
( ) Os solos arenosos mantêm a coesão entre partículas.
( ) Os solos arenosos podem servir de material construtivo para drenos.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
a) ( ) V - F - F.
b) ( ) V - F - V.
c) ( ) F - V - F.
d) ( ) F - F - V.
4 A escolha de áreas para aterros sanitários precede a observação de várias regras a
nível nacional, uma vez que os resíduos sólidos orgânicos, ao serem decompostos,
geram poluentes e gases que podem causar contaminação ambiental. Frente a
isso, disserte sobre a escolha de uma área de aterro sanitário próximo a um curso
d’água (50 metros), a impermeabilização e os impactos ambientais que podem estar
associados a essa escolha inadequada.
5 As barragens de rejeito necessitam de técnicas de segurança cada vez mais
apuradas, sobretudo após os rompimentos recentes de Mariana e Brumadinho. No
entanto, é necessário entender o projeto desde a sua concepção. Nesse contexto,
disserte sobre a importância da utilização de investigações geológico-geotécnicas
para a definição de um local para a construção de uma barragem de rejeito.
193
NOÇÕES DE PROJETOS EM
GEOTECNIA AMBIENTAL
UNIDADE 3 TÓPICO 2 —
1 INTRODUÇÃO
Delimitadas as áreas adequadas para a implementação de uma obra de terra,
é necessário prosseguir com o projeto de forma sustentável, promovendo o bom
aproveitamento da área e o melhoramento de materiais, quando necessário.
Os processos de remediação de solos contaminados são inerentes à Geotecnia
Ambiental, uma vez que dispõem de técnicas de suporte químico e ambiental para a
correção da degradação do meio. Essa degradação pode se dar por hidrocarbonetos,
chorume, compostos orgânicos voláteis, metais pesados e outros elementos.
Os projetos de aterros sanitários e barragens, por outro lado, predispõem de
atributos locais que indiquem a assertividade local para o recebimento de tais obras,
como regiões de baixa permeabilidade e alta resistência da fundação.
Assim, neste tópico, abordaremos algumas noções de projetos em Geotecnia Am-
biental. Dentre elas, nos aprofundaremos na remediação de solos contaminados, na dis-
posição de resíduos sólidos municipais e na construção de barragens, diques e/ou aterros.
2 REMEDIAÇÃO DE SOLOS CONTAMINADOS
De acordo com Oliveira-Costa (2019), uma área é considerada contaminada
quando o solo, as águas subterrâneas, os escombros, as estruturas e as instalações
nela dispostas possuem substâncias contaminantes. Essa acumulação influencia no
comportamento dos organismos que entram em contanto direto com essas substâncias.
A contaminação de solos é tida como resultado de atividades puramente indus-
triais, a partir de agentes químicos em vazamento, uso excessivo ou descarte inadequado.
Dentro dessa gama de materiais, comumente estão envolvidos os hidrocarbonetos (pro-
dutos da extração de petróleo), como o naftaleno, o benzeno, os solventes, os pesticidas
de lavouras e os metais pesados, advindos de atividades humanas desordenadas.
A Organização Mundial da Saúde (OMS) estima que 12 milhões de crianças nos
países em desenvolvimento sofrem de algum dano permanente, neurotóxico, devido
à contaminação por chumbo. Nos Estados Unidos, a carga de doença por envenena-
mento por chumbo é 20 vezes maior do que para asma e 120 vezes maior do que para o
câncer (OLIVEIRA-COSTA, 2019).
194
2.1 FONTES DE CONTAMINAÇÃO
A contaminação de um solo não é produto somente da variável de imposição do
agente ao solo. Em geral, atividades precedentes, como o desmatamento, proporcio-
nam o descobrimento do solo, em que a erosão expõe as camadas mais profundas, que
inferem os contaminantes cada vez mais próximos do lençol freático.
Nas lavouras, a utilização de pesticidas e fertilizadas incidem em carregamento
do solo com metais pesados em maior quantidade do que a natural, degradando o
meio e os microrganismos que dele dependem. Os lixões e outros meios de disposição
inadequada de resíduos causam a percolação de chorume e outras substâncias
diretamente ao solo, o que pode inferir na qualidade de água para abastecimento e
irrigação, assim como na absorção de elementos pelas plantas cultivadas na agricultura,
que servem para o aproveitamento humano.
Os produtos derivados de petróleo têm sido causadores frequentes de conta-
minação nos oceanos pelas atividades extrativas e, nas revendas, pela falta de controle
dos tanques de postos de combustível para vazamentos. Não obstante a isso, aciden-
tes envolvendo veículos nas vias podem promover a emissão de combustível ao solo,
contaminando-o.
Os hidrocarbonetos aromáticos são comumente associados à grande
preocupação ambiental em contaminação do solo pelos compostos
aromáticos que possuem: benzeno, tolueno, etilbenzeno e xileno. Es-
tes são chamados de BTEXs e apresentam a maior toxicidade e maior
mobilidade no solo. Além dos BTEXs, os Compostos Orgânicos Voláteis
(COVs) também têm reconhecida a sua igual toxicidade e permanência
de longo tempo no ambiente.
INTERESSANTE
Como se pode observar, a redução da contaminação do solo passa pela disposi-
ção adequada de resíduos em aterros sanitários, a utilização de cada vez menos produtos
químicos nas lavouras e o maior controle técnico nas indústrias contra vazamentos.
As ações antrópicas não se omitem de responsabilidade nesse caso: a
manutenção de uma camada superficial de vegetação inibe a erosão e a consequente
exposição do solo.
195
2.2 MÉTODOS DE REMEDIÇÃO
A remediação de solos contaminados busca a inserção de técnicas de
Engenharia (biológica, química e física), para que sejam retirados os contaminantes
incidentes em solos e aquíferos, com retorno à forma ambientalmente saudável dos
recursos em equilíbrio.
A seguir, serão abordados alguns métodos mais conhecidos sobre a retirada de
contaminantes, sobretudo com ação sobre a pluma de contaminação formada. Vamos
conhecer?
A extração de vapores é uma técnica que utiliza motores a vácuo para mobilizar,
externamente, contaminantes voláteis presentes no solo em camadas não saturadas,
por meio do uso de bactérias aeróbias. Outra técnica que utiliza bactérias, mas como
participantes fundamentais no processo é a biorremediação. Trata-se de uma técnica
de utilização de microrganismos ou seres vivos maiores que atuam na recuperação das
áreas contaminadas ao auxiliar na degradação das substâncias poluentes. Dessa forma,
é passível de ser aplicada tanto na superfície quanto em meios subterrâneos, como
mostrado no esquema da figura a seguir.
Figura 9 – Aplicação da biorremediação in situ
Fonte: httpswww.shutterstock.comptimage-vectorbioremediation-contaminated-soil-water-recovery-
adding-2097160063. Acesso em: 6 out. 2022.
196
No caso da utilização de bactérias degradantes, os materiais resultantes do
processo de sintetização são CO2 e água, tornando a condição de contaminação redu-
zida. Para tanto, existe a necessidade de fornecer a essas bactérias o meio de degrada-
ção, para que elas consumam. Em geral, são controladas a temperatura, a inserção de
oxigênio e a disponibilização de nutrientes.
Além da biorremediação,a fitorremediação aposta na utilização de plantas
capazes de degradar certas substâncias e retirá-las do solo. Pode ser realizada de forma
in situ, com a criação de uma colônia de microrganismos no local; e com a retirada do
material contaminado para outro local, com a indução do mesmo tratamento em meio
externo. Pela solução biologicamente adequada e natural, trata-se de uma solução de
baixo custo se comparada às demais.
Saiba mais sobre a fitorremediação aplicada à retirada de chumbo com
a leitura do artigo disponível em: http://www.univates.br/revistas/index.
php/cadped/article/view/1405/1165.Acesso em: 6 out. 2022.
INTERESSANTE
Já os sistemas de ingestão de ar têm como premissa abranger com bombe-
amento de ar as zonas saturadas e a água subterrânea, para causar o desprendimento
dos COVs, que são captados como vapor.
A oxidação química é outro processo com a inserção de compostos muito
oxidantes (peróxido de hidrogênio, permanganato de potássio etc.), que, em reação
química, induzem a redução dos compostos orgânicos, os quais se transformam em água
e gás carbônico. A mesma premissa é utilizada na técnica de estabilização, que insere
compostos químicos que modificam a estrutura química dos contaminantes, sobretudo
aqueles que contêm metais pesados, como cádmio, mercúrio, arsênio e chumbo. Tais
processos in situ têm um menor custo de tratamento do solo pela possibilidade de
resultado no local degradado.
Além das técnicas apresentadas, existe a remediação do material fora da
zona contaminada. De acordo com Gomes e Lanceiro (2019), as soluções de trata-
mento ex situ são associadas à remoção de solo com transporte e encaminhamento
para o devido local, onde serão aplicadas técnicas físicas e químicas (extração de va-
por do solo, solidificação/estabilização, oxidação química, lavagem do solo, escavação
e deposição em aterro), biológicas (agrorremediação - landfarming ou compostagem,
por exemplo) e/ou térmicas (incineração ou incorporação em betuminoso, por exemplo).
197
O conhecimento geral fala que os tratamentos ex situ são eficientes e mais
uniformes quanto à aplicabilidade da solução adotada, uma vez que garantem o
tratamento de toda a amostra retirada e de forma rápida. Porém, em contraponto às
técnicas in situ, essa solução é muito mais onerosa devido à retirada, ao transporte e à
devolução. Em pilhas formadas (ou biopilhas) podem ser administradas as técnicas de
oxidação química, lavagem e outras.
3 DISPOSIÇÃO DE RESÍDUOS SÓLIDOS MUNICIPAIS
A disposição de resíduos em território nacional é regida pela Lei n. 12.305/2010,
de Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS), que dá as diretrizes para o gerencia-
mento de resíduos sólidos para os órgãos públicos, responsáveis pela coleta domiciliar
e para as empresas privadas de geração de rejeitos industriais.
Comumente, no Brasil, foi adotada a disposição de resíduos de solos sem
controle técnico necessário em lixões. Como forma de minimização dos impactos
causados, alguns municípios passaram a dispor seus resíduos com a técnica de aterro
controlado, que não atinge condições ambientalmente adequadas.
3.1 LIXÕES
O lixão é um vazadouro a céu aberto, sem nenhum controle ambiental no local
ou tratamento prévio do lixo ali disposto. Nesse local aberto, as pessoas têm acesso
livre e dispõem da atividade de catação de lixo como meio de vida. Social e ambien-
talmente, é a forma de deposição de resíduos que mais apresenta problemas a curto e
longo prazos. Assim, projetos devem ser formados para erradicar os lixões e tratar o solo
degradado por anos de exposição.
Figura 10 – Situação típica de um lixão
Fonte: https://bernatom.frIMGclientbanniere-recouvrement-de-dechets-clair.webp. Acesso em: 6 out. 2022
198
Em situações piores, existem as construções feitas sob antigos lixões. Esse tipo
de edificação apresenta grande problema não só pela instabilidade do material para
a fundação, mas pela contaminação da água e do solo por chorume e pela geração
de gases inflamáveis advindos da decomposição de matéria orgânica, que ficam
aprisionados sob as camadas de resíduos e podem se inflamar em contato brusco com
o ambiente.
Em seu Art. 15, a Lei n. 12.305/2010 menciona que a União é responsável por
elaborar o PNRS, com vigência por prazo indeterminado e horizonte de 20 anos, a ser
atualizado a cada quatro anos, observando a meta de eliminação (e recuperação) de
lixões, bem como a inclusão social e emancipação econômica de catadores de materiais
reutilizáveis e recicláveis (BRASIL, 2010).
Já no Art. 16, a referida lei também direciona os Estados à elaboração de
Plano Estadual de Resíduos Sólidos (PERS), que deve trazer as mesmas metas para a
eliminação e recuperação de lixões, assim como aquelas relacionadas aos catadores
(BRASIL, 2010).
A situação brasileira quanto aos lixões está longe de ser
solucionada. Apesar da PNRS fomentar a erradicação dessa
forma de disposição, a realidade ainda persiste em manter
essa disposição antagônica a tudo que entendemos como
boas práticas.
IMPORTANTE
Com a dificuldade de implementação dos aterros sanitários, a Lei n. 14.026/2020
estabeleceu novos prazos de erradicação dos lixões e a implantação de solução
ambientalmente adequada (BRASIL, 2020):
• até 2 de agosto de 2021, para capitais de Estados e municípios integrantes de região
metropolitana (RM) ou de região integrada de desenvolvimento (ride) de capitais;
• até 2 de agosto de 2022, para municípios com população superior a 100.000 habitan-
tes no Censo 2010, bem como para municípios cuja mancha urbana da sede munici-
pal esteja situada a menos de 20 quilômetros da fronteira com países limítrofes;
• até 2 de agosto de 2023, para municípios com população entre 50.000 e 100.000
habitantes no Censo 2010;
• até 2 de agosto de 2024, para municípios com população inferior a 50.000 habitantes
no Censo 2010.
199
A disposição de resíduos sólidos em lixões é crime desde 1998, quando foi
sancionada a Lei de Crimes Ambientais, principalmente, por seu alto grau de poluição
ao ambiente. Além das mudanças de atitude das pessoas, as prefeituras têm grandes
dificuldades financeiras de implementar melhores soluções, como os aterros sanitários,
e, por vezes, têm optado pelo aterro controlado como uma forma de disposição
intermediária, que trata da alocação de resíduos em camadas cobertas por solo. No
entanto, ambientalmente, apenas traz a impermeabilização do solo com camada de
argila (BRASIL, 1998).
3.2 ATERROS CONTROLADOS
Os aterros controlados, por concepção, são meios de disposição de resíduos
sólidos no solo, sem, tecnicamente, causar riscos à saúde e segurança, com minimização
dos impactos ambientais. Essa minimização se dá com o confinamento dos resíduos e
a aplicação de camada de solo após cada jornada de trabalho.
Nesses casos, a NBR 8.849, que versava sobre a apresentação de projetos de
aterros controlados de resíduos sólidos urbanos, tratava das condições mínimas de
projeto dessas estruturas, porém está cancelada. É uma técnica utilizada, na maioria
dos casos, sem controle técnico adequado, sem impermeabilização da base e sem
tratamento de percolado, o que compromete o solo e as águas subterrâneas. Para os
gases gerados, não há queima controlada.
3.3 ATERROS SANITÁRIOS
Aterros sanitários, ao contrário de lixões e aterros controlados, são meios
disposição de resíduos sólidos não reciclados de forma adequada, uma vez que utilizam
normas técnicas vigentes e boas práticas de Engenharia para ordenar suas operações
e o controle ambiental.
São meios complexos de disposição que buscam reduzir os impactos
ambientais, eximindo os danos à saúde pública e segurança no entorno. Nesse meio
de disposição, existe uma separação previa de materiais potencialmente recicláveis e
da matéria orgânica dentro da chamada Usina de Triagem e Compostagem (UTC). O
material rejeitado pela UTC é disposto no aterro sob compactação de camadas, com
sistema de impermeabilização com coleta e tratamentodo chorume. Além disso, os
gases produzidos na decomposição da matéria disposta são captados e direcionados à
queima controlada.
Tomando como base um projeto básico de aterro sanitário é necessário ter
algumas perspectivas prévias em mente:
200
1. Qual é a população atendida?
2. Qual é a vida útil prevista para o aterro? (A legislação exige tempo mínimo de dez anos)
3. Qual é a produção de lixo per capita? (kg/hab.dia)
4. Qual é a massa específica característica do resíduo gerado pela população? (t/m³)
Qual é a altura de empilhamento dos resíduos? (Em geral, 3 a 5 metros são aceitáveis)
Mancini (2022) nos mostra um cálculo simplificado de uma área para a disposição
de resíduos em aterro sanitário, considerando uma cidade hipotética de um milhão de
habitantes, além do requisito de 20 anos de vida útil do aterro. São dados:
• geração per capita de 1kg/hab.dia;
• massa específica do resíduo: 0,7 t/m³;
• altura de empilhamento: 5 metros.
Considerando a geração per capita e a população dada, tem-se a geração de
1.000.000 kg/dia e um valor anual de 365.000.000 kg/ano ou 365.000 t/ano, obtidos por
multiplicação simples:
Gerdiária = Gerper capita x hab
Geranual = Gerdiária x dias
Nesse caso, temos que:
• Gerdiária = geração de resíduos per capita diária (kg/dia ou t/dia);
• Geranual = geração de resíduos anual (t/ano ou t/ano);
• Gerper capita = geração per capita;
• hab = número de habitantes;
• dias = número de dias no ano.
Considerando os 20 anos de vida útil do aterro, por multiplicação simples,
conseguimos encontrar o montante de 7.300.000 toneladas. É importante ressaltar que
a mudança de hábitos da população ao longo desse período de tempo pode reduzir ou
acelerar a vida útil do aterro. A equação utilizada é Gertotal = Geranual x anos, em que:
Gertotal = geração total de resíduos ao longo da vida útil de projeto (ton);
Geranual = geração de resíduos anual;
anos = tempo de vida útil do aterro sanitário.
O consumo de plástico, por exemplo, sendo um material que pouco se
compacta, tende a consumir mais área do que o necessário. Seu consumo excessivo
para a população sem reciclagem pode diminuir a vida útil em termos de disposição
de área no aterro. Por isso, a cada ano, deve ser reavaliada a previsão de vida útil do
aterro: em um ano, foi completada a área que foi esperada em projeto ou foi necessária
a complementação diante do volume extra gerado?
201
Essa condição pode ser observada pela massa específica gerada. Tem-se
7.300.000 toneladas, com massa específica de 0,7 t/m³, logo, são gerados 10.249.000
m³ ao longo da vida útil prevista do aterro. A equação utilizada é Volresíduos = ,
em que:
• Volresíduos = volume final de resíduos no aterro (m³);
• Gertotal = geração total de resíduos ao longo da vida útil de projeto (m³);
• ρresíduos = massa específica dos resíduos (t/m³).
Deve-se, então, considerar o volume a mais sobre o encontrado anteriormente,
de 20% de solo para aterrar o material. Desse modo, serão, ao final, 12.514.880 m³ de
volume total, sendo 2.085.800 m³ a parcela referente ao solo de cobertura. A equação
utilizada é Voltotal = Volresíduos x 1,20, em que:
• cc = volume total de resíduos e solo de cobertura (m³);
• Volresíduos = volume total de resíduos (m³).
Tomando como base a altura premeditada do aterro em 5 metros, têm-se uma
área necessária de 2.503.000 m². A equação utilizada é Aquadrado = , em que:
• Aquadrado = área do quadrado ou área pré-determinada (m²);
• Voltotal = volume total de resíduos e solo de cobertura (m³);
• h = altura (m).
Lembrando que, nesse caso, estamos considerando uma área de um quadrado,
de faces de 1.582 metros e 5 metros de altura. Não se pode, no entanto, construir talu-
des com inclinação de 90°, tal como se dá nesse cálculo.
São recomendadas a adoção de taludes com inclinação de 1:1 para avaliar a
estabilidade, podendo, inclusive, ser necessária a adoção de inclinações mais suaves.
Dessa forma, a área disponível se torna menor, sendo necessária a disposição de
materiais em camadas.
4 CONTRUÇÃO DE BARRAGENS, DIQUES E ATERROS
A construção de aterros de solo compactado é similar ao desenvolvimento do
aterro sanitário, excetuando-se pelo tipo de material utilizado. Nesse caso, utiliza-se
um material mais homogêneo, de caracterização bem definida, podendo ser adotados,
então, critérios de projeto mais ousados, conforme a situação permitir (maiores alturas,
inclinações).
202
Frente a isso, vamos estudar, agora, em maiores detalhes, sobre a construção
de uma barragem, a qual abrange a idealização tanto do dique quanto do aterro. A
construção desse tipo de estrutura precede as técnicas de compactação convencional
e terraplenagem com a utilização de solos adequados para o resultado esperado.
Um dique ou uma barragem tem a finalidade de conter material em represa-
mento, podendo ser temporário ou de tempo indeterminado. A área de empréstimo para
retirada de material para compor o aterro que dará forma ao dique de partida ou à barra-
gem deve ter localização próxima da área de trabalho, para diminuição de custos, tendo
como requisito a apresentação de resistência favorável dada à situação de extrema
compressibilidade causada pela sobrecarga do terreno.
A figura a seguir nos mostra a constituição dos elementos básicos de constru-
ção de uma barragem de terra. São enumerados taludes de montante e jusante, crista,
folga (ou borda livre), dreno de pé e fundação, além do extravasor que diminui o nível de
água retida.
Figura 11 – Elementos de uma barragem de terra
Fonte: ANA (2016)
O aterro ou maciço de uma barragem é a parte visual que, propriamente, vemos
da estrutura. Quando é direcionada a contenção de rejeitos, a planta de beneficiamento
envia para o barramento o material a ser contido. No caso de contenção de água, co-
mumente é feita uma interceptação de um curso d’água, que é represado até a cota
máxima útil da barragem. Sua construção é observada no quadro a seguir. Acompanhe!
203
Quadro 3 – Construção de uma barragem de terra
Fonte: adaptado de Exemplos (2011)
Os taludes do maciço, por outro lado, podem ser definidos pela sua localização a
montante (ao lado do reservatório) ou a jusante (face externa da barragem). Em termos
de projeto, coloca-se o talude de montante em constituição mais inclinada do que o de
jusante, para que o último seja mais estável, enquanto o outro se mantém como uma
barreira para o reservatório.
Quadro 4 – Taludes de jusante e montante
Fonte: Adaptado de Exemplos (2011)
204
A crista do maciço, por outro lado, é a componente em maior cota do talude do
maciço, sendo a sua parte superior (em geral, onde se compõe uma estrada) e é possível
a passagem de carros, pessoas e veículos de manutenção. Para seu cálculo, pode-se
adotar a seguinte fórmula: , em que:
• C = largura da crista do maciço (m);
• H = altura da barragem (m).
Oponente à parte mais alta, a base do maciço, também conhecida como “sopé”,
é alocada sobre o terreno e a fundação da barragem. O comprimento transversal da
base do maciço pode ser calculado pela fórmula a seguir, tomando como base dados
prévios obtidos: B = C + (Zm + Zj ) x H, em que temos o seguinte:
• B = seção transversal da base do maciço (m);
• C = largura da crista da barragem (m);
• Zm = projeção horizontal do talude de montante;
• Zm = projeção horizontal do talude de jusante;
• H = altura da barragem (m).
Uma medida importante para assegurar o nível do reservatório e a proporção de
contenção da barragem é a borda livre. Tal instrumento nada mais é do que a distância
vertical entre o espelho d’água e a crista da barragem. O aumento ou a diminuição dessa
distância indica graus de risco quanto ao transbordamento da barragem, a provável
necessidade de abertura de vertedouros para eliminação de parte da água contida e,
consequentemente, o rebaixamento do nível.
O núcleo da barragem, em sua construção, tem a função de manter a estrutura
a jusante isenta de saturação.Geralmente, é constituído de argila e tem a função, jun-
tamente com os drenos, de impedir o avanço de qualquer linha freática sob o talude de
jusante, evitando um colapso. O núcleo fica diretamente ligado à fundação da barragem.
205
Quadro 5 – Constituição da fundação de uma barragem
Fonte: Adaptado de Exemplos (2011)
Como visto no quadro anterior, a fundação de uma barragem, diferentemente
da fundação de um edifício, é feita com a abertura e limpeza de material de determina-
da área, de modo a encontrar um material consolidado que possa sustentar o peso que
será aplicado. Caso não seja possível encontrar um material com tal qualidade, técnicas
de melhoramento de solos e rochas podem ser utilizados para aumentar a resistência
do material.
É importante lembrar que o material de fundação deve se tornar impermeável,
para que a estanqueidade da estrutura seja mantida. A ANA (2016) recomenda a
utilização de trincheiras de vedação e cortinas de injeção de cimento para casos em que
a fundação necessita de reforço. Também são recomendados o tapete impermeável de
argila ou geossintético e a utilização de drenagem interna com filtros.
206
O volume de solo considerado para compor a geometria delimitada para o aterro
deve seguir o aumento de proporção por meio do adicional de empolamento do solo.
Isso se dá porque o solo, na sua jazida natural, já possui um grau de compactação pelo
tempo em que se manteve no local, sofrendo toda a sorte de tensões. Quando se faz a
escavação para a retirada do solo na jazida, esse material se torna solto e ganha volume.
Dessa forma, é necessário aumentar a quantidade retirada desse volume para atender
aos preceitos do volume de projeto.
Existem tabelas de autores que predispõem fatores de empolamento de acordo
com o tipo de solo. Nesse caso, utilizaremos para um solo argiloso hipotético o fator de
empolamento de 1,30. Sendo o volume necessário para o aterro calculado de 3.463 m³,
o volume retirado da jazida será de 4.501,9 m³. Tomando como base um caminhão de
6 m³, serão necessárias 751 viagens para o transporte da jazida até o local de depósito
para construção.
Ainda tomando como base o valor hipotético de uso de dois caminhões reali-
zando 35 viagens ao dia cada um, serão gastos, aproximadamente, 11 dias para a reti-
rada de material. A partir desse ponto, executam-se as técnicas comuns de terraplena-
gem e compactação, tal como as premissas de projeto.
Claramente, tendo estabelecida a seção típica da barragem, é necessária a
realização de análises de estabilidade para a confirmação da segurança da estrutura,
sem carregamento e com carregamento (antes, durante e após o enchimento). Só com
essa conformidade será possível prosseguir com o projeto; caso contrário, é necessário
realizar ajustes na geometria delimitada.
207
Neste tópico, você aprendeu:
• como se dá a remediação de solos feita nas formas in situ e ex situ (no local con-
taminado e com o transporte do material), verificando suas principais vantagens e
desvantagens, além de aplicabilidade para adoção em situações típicas de solos
degradados;
• a necessidade de erradicação dos lixões e aterros controlados, que não são formas
de disposição adequadas, bem como a dificuldade de implementação de novas solu-
ções por parte dos órgãos públicos;
• o cálculo preliminar de uma seção de aterro sanitário, envolvendo área necessária,
volumes necessários de solo e composição da geração per capita de resíduos sólidos
por habitante, ao ano e ao final da vida útil programada;
• a composição de um estudo básico de volumes e geometria de aterros em diques e
barragens, para posterior compactação e terraplenagem, assim como a obtenção de
estruturas estáveis e bem dimensionadas.
RESUMO DO TÓPICO 2
208
AUTOATIVIDADE
1 Na construção de aterros, são definidas geometrias asseguradas por análises de
estabilidade que possuem volumes de solo, os quais se utiliza como base para a
execução da compactação e terraplenagem. Na diferenciação de volumes advindos
de cortes em jazidas com os volumes necessários em projeto, é necessário aplicar
uma taxa. Sobre essa taxa e sua denominação, assinale a alternativa CORRETA:
a) ( ) Taxa de empolamento.
b) ( ) Taxa de empilhamento.
c) ( ) Taxa de contração.
d) ( ) Taxa de dilatação.
2 Um aterro sanitário é, atualmente, o método mais seguro de disposição ambiental-
mente adequada de resíduos sólidos domésticos e de varrição pública, ainda que
pouco presente no território nacional. Assim, com base nas definições do projeto de
aterro sanitário, analise as sentenças a seguir:
I- A massa específica dos resíduos sólidos é igual em qualquer época da vida útil
programada para o aterro sanitário.
II- A geração diária de resíduos sólidos é tomada como base da população residente.
III- O projeto de aterro sanitário deve ter vida útil mínima de dez anos.
Assinale a alternativa CORRETA:
a) ( ) As sentenças I e II estão corretas.
b) ( ) Somente a sentença II está correta.
c) ( ) As sentenças II e III estão corretas.
d) ( ) Somente a sentença III está correta.
3 Barragens são estruturas constituídas de múltiplos elementos que, juntos, provêm
a estrutura e a geometria características de um barramento. De acordo com os
elementos de uma barragem de terra constituídos de solo, classifique V para as
sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) Talude de montante.
( ) Extravasor.
( ) Fundação.
209
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
a) ( ) V - F - F.
b) ( ) V - F - V.
c) ( ) F - V - F.
d) ( ) F - F - V.
4 Nem sempre os locais onde se pretende constituir uma barragem têm qualificação
técnica adequada para a obra. Para isso, foram criadas técnicas de tratamento dos
solos e das rochas locais, visando à adequação. Frente a isso, disserte sobre as
possibilidades de tratamento de fundações em barragens de terra.
5 Os aterros sanitários são estruturas do futuro, compostas para trazer maior controle
técnico e ambiental para a disposição de rejeitos sólidos. No entanto, o Brasil ainda
apresenta baixa taxa de aterros, sobretudo nas regiões norte e nordeste, precedendo
a utilização de lixões. Nesse contexto, disserte sobre as dificuldades de erradicação
de lixões no Brasil.
210
211
TÓPICO 3 —
NOÇÕES DE PROJETOS DE CONTENÇÃO
E ESTABILIZAÇÃO DE ENCOSTAS
UNIDADE 3
1 INTRODUÇÃO
No território brasileiro, a estabilidade de taludes em encostas é dada pela NBR
11.682/2009, na qual se pode observar as condições necessárias para averiguar a
segurança dos maciços sem e com intervenção (ABNT, 2009).
Na necessidade de intervenção para aumentar o fator de segurança em solos e
rochas, existem estruturas capazes de fornecer suporte e elevar a estabilidade em lo-
cais de fragilidade. Dentre essas estruturas, podemos mencionar os muros de gabião, os
muros de flexão e os muros de gravidade, além de alternativas mais robustas, a exem-
plos dos solos grampeados e das cortinas atirantadas. Contudo, quando se quer alterar as
condições de comportamento do solo sem uso de novas estruturas formadas, é possível
utilizar as técnicas de melhoramento ou estabilização, que visam aumentar a resistência
do solo ao cisalhamento, diminuir a permeabilidade e/ou aumentar seu peso específico.
Assim, neste tópico, estudaremos algumas noções de projetos em Geotecnia
Ambiental. Dentre elas, nos aprofundaremos nas estruturas de contenção de rochas e
solos, bem como nos métodos de estabilização de solos. Vejamos!
2 ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO
Os muros de arrimo são estruturas de contenção que têm como objetivo pre-
venir que o solo se desloque e assuma uma inclinação mais instável. Essas estruturas
podem ser divididas em três classes específicas, a saber:
• muros de flexão;
• muros de gravidade;
• muros de gabião.
Os muros de gravidade têm a característica de serem mais robustos do que
os outros exemplos, uma vez que sustentam o solo apenas com o seu peso próprio,
composto de concreto. O muro de gabiãoé um exemplo parecido com o muro de
gravidade, uma vez que também se utiliza do seu peso próprio para estabilizar a massa
de solo, porém, nesse caso, o muro se compõe de peças pré-moldadas de enrocamento
envolto por telas, as quais são instaladas no local, sobrepondo as camadas. Por outro
lado, os muros de flexão trabalham com o aço em auxílio ao baixo peso próprio, que se
torna necessário nesse caso específico para estabilizar o talude.
212
Quadro 6 – Exemplos de muros de arrimo
Fonte: Adaptado de Prefeitura (2022), Prefeitura (2010) e Beatriz (2022)
Dentro dessa classificação, muitas soluções ambientalmente adequadas têm
sido utilizadas para dar um destino melhor aos resíduos e, conjuntamente, auxiliar na
contenção de solos, conforme mostra o quadro a seguir. Aliás, trata-se de métodos
muito bem-vindos para locais de comunidades carentes, onde existem problemas
acelerados de ocupação desordenada e disposição de resíduos sólidos.
Quadro 7 – Alternativas de muros de arrimo com utilização de materiais e resíduos
213
Fonte: adaptado de Massena (2020) e Costa, Cunha e Oliveira (2018)
Trata-se de um material de fácil trabalhabilidade, que pode ser revegetado para
melhorar a estética.
Apesar das diferenças nítidas, todas as alternativas passam por três etapas do
dimensionamento de muros de arrimo, que podem se dividir em:
1. pré-dimensionamento;
2. definição dos empuxos atuantes;
3. verificação da estabilidade (tombamento, escorregamento e ruptura do terreno).
Para um dimensionamento, tomaremos como exemplo o método proposto por
Moliterno (1994) para muros de gravidade com as seguintes definições de cálculo para a
geometria do muro em estilo clássico (perfil L), conforme a figura.
Figura 12 – Exemplo de muro de gravidade
Fonte: a autora
214
Quanto ao comprimento da base (bs ) em função da altura (h), temos bs = 0.5.h.
Quanto à largura útil da seção da parede (di ) em função do momento de empuxo
ativo (M), temos que di = 10.√M. Já no que diz respeito à espessura da base da parede
(ds) em função da largura útil (di ), sendo, obrigatoriamente, maior do que di , temos
ds = di + cobrimento ∴ ds = 0,67% × t. Por fim, para o momento de empuxo ativo (M),
utilizamos M = E x y, em que:
• M = momento do empuxo ativo (tf/m);
• E = empuxo ativo (tf/m);
• y = distância da aplicação do empuxo (m).
Quanto à espessura do topo do muro (d0 ), deve ser o mínimo possível,
conforme diâmetro do agregado, em que temos as seguintes classificações:
• para brita tipo 2: d0 = 10cm;
• para brita tipo 3: d0 = 15cm.
Ainda, temos a altura da ponta (r) (espaço pontilhado), com largura de 15 ou 20
cm, em que usamos a equação .
Em seguida, é necessário realizar o cálculo dos empuxos de terra atuantes na
estrutura, aqui adotando a Teoria de Rankine para solos não coesivos: E = K x γ x H, em
que:
• E = empuxo;
• K = coeficiente de empuxo;
• γ = peso específico do solo (kN.m³);
• H = desnível.
Avaliando a possibilidade de o empuxo ser passivo ou ativo, a interação solo-
muro na forma do coeficiente de empuxo pode ser calculada em função do ângulo de
atrito do solo (∅):
• empuxo ativo (Ka ) = Ka = ;
• empuxo passivo (Kp ) = Kp = .
Feito isso, é necessário realizar as verificações dos muros de arrimo quanto aos
coeficientes de segurança. Nesse caso, começamos com o escorregamento, tendo
FSE > 1.5.
=
215
=
Nesse caso, temos o seguinte:
• T = força de atrito resistente;
• RE = empuxo resultante;
• c' = coesão do solo;
• σ’ = tensão do muro sobre o solo;
• N = carga vertical;
• Ab = área da base;
• ∅ = ângulo de atrito do solo.
Agora, para verificar o tombamento, tendo FST > 2,0, usamos , em que:
• MR = momento fletor resistente;
• MT = momento fletor de tombamento.
Outra verificação importante é a tensão que o muro de arrimo está aplicando
sobre o solo, a qual deve ser inferior à tensão admissível desse solo em questão.
3 MÉTODOS DE ESTABILIZAÇÃO
Os métodos de estabilização, no início de sua utilização, eram somente des-
tinados à construção de estradas, quando era necessária a melhoria de solos in loco,
desprezando a retirada de grande quantidade de material de jazidas pelo alto custo e
pela alta demanda.
Para a concepção de estradas, além da conhecida compactação em campo,
foram desenvolvidas técnicas de estabilização química de solos com produtos alcalinos
(cal, cimento). Em outras vertentes, como nas fundações, foram utilizadas técnicas
físicas, como a de congelamento.
3.1 ESTABILIZAÇÃO MECÂNICA DE SOLOS
A compactação de solos é a forma mais conhecida de estabilização mecânica
de solos, sendo que já é comumente utilizada como uma alternativa de aumento da
estabilidade na construção civil em geral. Sua aplicabilidade vai de pequenas obras (com
pequenos equipamentos) até grandes execuções, com uso de rolos compactadores.
216
Quadro 8 – Equipamentos de compactação
Fonte: a autora
A compactação é um fenômeno que, com o auxílio de um teor de umidade dado
como ótimo para aquele solo, atinge sua máxima densidade específica, tendo, portanto,
a maior aglomeração de partículas atingível para aquele material. Nessas condições, a
resistência é maior devido à junção e ao contato entre partículas, sendo que a qualidade
do solo é melhorada. Para tanto, existem meios de fazer a reorganização e perda de
vazios ocupados por ar, tanto nos solos arenosos quando nos solos argilosos.
Os solos arenosos são compactados com o uso do rolo liso ou vibratório, que
age de forma específica nesses solos. Uma vez que não tem coesão, o equipamento age
com vibração para que as partículas se rearranjem e consigam se incorporar da melhor
forma, eliminando os vazios e tornando a estrutura do solo mais densa.
217
3.2 ESTABILIZAÇÃO QUÍMICA DE SOLOS
Na estabilização química de solos, existe a ação de agentes alcalinos que,
sobretudo no contato com os solos tropicais, tendem a criar reações de calcificação,
aumentando o diâmetro das partículas por cimentação e criando uma estrutura mais
estabilizada frente à nova estrutura formada. A presença de argilominerais tende a
aumentar a capacidade de estabilização de um solo, sendo, portanto, os solos tropicais
lateríticos os principais suscetíveis a essas reações.
O agente aglomerante, que pode ser a cal, o cimento e os resíduos de indústria,
como a lama de cal, agem como floculantes, ajuntando grupos de partículas.
No caso dos solos argilosos, são utilizados os rolos de pé de carneiro, em que,
pela aplicação combinada de passagens com as “patas”, é possível densificar esse solo
com intercalagem de passadas, ora atingindo determinada área, ora não.
Quadro 9 – Estabilização de solo com cimento e cal
Fonte: Adaptado de Preparo (2019), Gomez et al. (2005) e Moreira (2015)
218
Sua ação pozolânica assegura a resistência da estrutura. Assim, são criadas as
misturas solo-cimento e solo-cal, assim como a solo-betume ou emulsão betuminosa.
Acompanhe, a seguir, as normas que ditam as condições para as
misturas de solo-cimento e solo-cal para o território brasileiro,
relacionadas à estabilização de camadas para estradas.
• solo-cal: https://bit.ly/3rNXUH2;
• solo-cimento: https://bit.ly/3Tca1JAf. Acesso em: 6 out. 2022.
DICA
As reações químicas de estabilização com materiais de pH alto, como o cimento
e a cal, podem ser explicados pelas equações seguintes:
• Ca(OH)2 → Ca2+ + 2(OH)—
• Ca2+ + 2(OH)— + SiO2 (formando o silicato hidratado de cálcio) → CaOSiO2H2O
• Ca2+ + 2(OH)— + Al2O3 (formando o aluminato hidratado de cálcio) → CaOAl2O3H2O
Quadro 10 – Aplicação de aditivos químicos no solo
Fonte: adaptado de Gomez et al. (2005)
Aditivo Caracterização
Cimento
Solo-cimento é uma mistura devidamente compactada de solo. cimento Portland
e água, que deve satisfazer certos requisitos de densidade, durabilidade e resis-
tência, dando como resultado um material duro, cimentado e de acentuada