No contexto da bioengenharia de solos, há a necessidade de minimizar os efeitos instabilizantes gerados pela ação da água sobre os maciços. No entanto, como fazer isso da melhor forma possível? Quais ações tomar diante dessa condição?

Para iluminar essas e outras questões em torno do tema, entrevistamos a Professora Doutora Denise de Carvalho Urashima — engenheira civil especializada em geotecnia. Aproveite as informações do conteúdo!

Por que minimizar os efeitos instabilizantes da água sobre os maciços?

As instabilidades causadas pela ação da água em maciços são perceptíveis. Não à toa, em épocas de chuvas fortes em algumas regiões do Brasil, vários deslizamentos e outros tipos de acidentes são associados à força das águas. Em vários casos, os prejuízos são irrecuperáveis e vão além da esfera material.

Contudo, de acordo com a especialista, essas manifestações não se dão de maneira isolada — elas fazem parte de um contexto global, que envolve diversos fatores geológico-geotécnicos e hidrológico-climáticos. Além disso, a instabilidade depende da topografia local e de parâmetros mecânicos e hidráulicos do solo.

As ações antrópicas e a forma de ocupação do solo também devem ser consideradas, porque muitas vezes atuam como um agente para a deflagração dos movimentos de massa, por conta da quebra do equilíbrio entre os condicionantes. Isso faz com que a dinâmica dos processos seja acelerada.

Apesar de não agir sozinha, a água pode ser tratada como um ponto predominante na instabilidade. Segundo Denise, durante os períodos de chuvas recorrentes, há um aumento gradual e ininterrupto do grau de saturação do solo, que leva à diminuição da sucção e das tensões efetivas. Como consequência, temos uma redução da resistência ao cisalhamento disponível do solo.

De maneira simultânea, isso leva ao aumento das forças atuantes pela elevação do peso, porque os poros do solo começam a ser preenchidos pela água. A partir disso, ela pode levar à ruptura do talude — em situações como essa, as forças atuantes se tornam maiores do que as forças resistentes.

Denise ainda informa que há um consenso científico de que o acúmulo de água no maciço terroso é um dos principais fatores condicionantes das instabilidades de taludes, revelando patologias e diminuindo a segurança do maciço. Por isso, em muitas ocasiões, se faz necessário o emprego de sistemas de drenagem superficial ou profunda, de dissipação de energia hidráulica e afins. É importante que todos eles sejam dimensionados e adequados para o caso em questão.

Por que conhecer bem o solo em atividades de mineração?

É imprescindível conhecer o solo em atividades de mineração a fim de diminuir o efeito instabilizante gerado pela presença de água e por outros fatores. Segundo a professora Denise, conhecer o perfil do solo e a profundidade necessária para a absorção dos esforços que serão impostos é de suma importância para qualquer obra geotécnica, até mesmo durante a fase de estudo de viabilidade.

Verificar a presença de água e a maneira como o fluxo do líquido se manifesta dentro do maciço também é necessário. Isso porque existe uma variabilidade inerente às propriedades do solo, que começa logo em sua formação. Conforme o tempo passa, ele é continuamente alterado em virtude da exposição a processos das mais diversas origens:

• naturais;
• químicas;
• antrópicas;
• físicas.

Em obras de mineração, especificamente, deter o conhecimento sobre aspectos geológico-geotécnicos, bem como de parâmetros mecânicos e hidráulicos do solo é essencial. Isso fica ainda mais perceptível nas barragens de contenção de rejeitos, visto que elas são estruturas complexas e dinâmicas — demandam cuidados especiais do estudo de implantação à inativação.

De acordo com Denise, as falhas acontecem muitas vezes por conta da falta de aplicação adequada de métodos conhecidos para a fortificação de maciço rochoso, levando a projetos inadequados. A negligência na fase de construção e na manutenção da obra ao longo dos anos também contribui. Vale ressaltar que acontecem acidentes não só no Brasil, mas também em outros países, causando impactos em diferentes âmbitos: econômico, social e ambiental.

A professora explica que, geralmente, os rompimentos de barragem estão ligados ao desrespeito aos limites de capacidade e de suporte da fundação. Além de equívocos na manipulação de dados, que levam a erros nos sistemas de drenagem e ao colapso da estrutura, por consequência.

Como minimizar os efeitos instabilizantes da água em maciços?

Lidar com impactos e cargas elevadas pode ser desafiador. Em alguns projetos, esses fatores se somam aos efeitos instabilizantes da água em maciços, exigindo ainda mais atenção. Por isso, se faz necessário o manejo adequado dos fluxos presentes — ele pode ser realizado de variadas formas. Tais dispositivos consistem em medidas simples ou mais elaboradas: tudo depende da obra e do que ela necessita.

Para eliminar possíveis efeitos causados pelo acúmulo de água de infiltração na obra, Denise recomenda o uso de barbacãs, que são drenos curtos, que têm como principal função evitar o acúmulo de água na parte traseira de um muro de arrimo, por exemplo. O barbacã quase sempre tem um comprimento maior do que a espessura do muro onde está instalado. Sua extremidade interna pode estar envolta por algum material poroso para que sua ação seja mais efetiva e seja viável eliminar algumas pressões sobre a obra.

Existem outros dispositivos que podem ser empregados para viabilizar drenagem sub-horizontais, profundas ou superficiais, como inúmeros tipos de geossintéticos. De qualquer modo, é fundamental realizar uma análise cuidadosa, para tomar uma decisão devidamente compatível com as necessidades da obra.

O dreno horizontal profundo (DHP), por exemplo, tem como finalidade drenar a água do solo para minimizar a carga exercida pelo solo sobre o talude ou muro de contenção. O dispositivo é recomendado para solos que têm grande concentração de água, ou muros de contenção que foram edificados na parte inferior do nível de afloramento da água.

A profundidade do sistema de drenagem varia conforme a altura do talude e o tipo de solo. No entanto, em geral, o comprimento do tubo de drenagem é um pouco maior do que a altura do talude.

Enfim, minimizar os efeitos instabilizantes da ação da água sobre os maciços é fundamental em diversos casos. Portanto, é mais do que necessário analisar o solo e as particularidades da obra.

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