Equação 7 – Ângulo de atrito interno
4.7 RETROANÁLISE DA ESTABILIDADE DO TALUDE
A partir das feições topográficas do talude, além dos dados e características do solo obtidos a partir do ensaio de cisalhamento e juntamente com o que se constatou in loco, foi
possível moldar o talude no software Macstars 2000 a fim de verificar sua estabilidade a partir dos dados presentes na Tabela 2.
Tabela 3 - Dados do solo extraídos do ensaio de cisalhamento
Coesão (KPa) 11
Ângulo de Atrito (°) 25,4
Peso Específico Natural (KN/m³) 18,55
Peso Específico Saturado (KN/m³) 19,87
Módulo de elasticidade (KPa) 900
Coeficiente de Poisson 0,3
Fonte: Medeiros et al., 2018.
Para a carga de vegetação presente no topo do talude, foi considerado ventos médios de 40 km/h para a região e uma altura média da copa de 5 metros, chegando a um valor de 4 kPa conforme Styczen e Morgan (1995). Com isso, obteve-se um fator de segurança de 0,938 (Figura 41), o que indica que o talude está instável, coincidindo com o atual cenário de instabilidade.
Figura 41 - Análise de estabilidade global - Condição atual
5 PROPOSTAS DE SOLUÇÕES
Neste tópico serão abordadas duas possíveis soluções, sendo estas o Terramesh System - sistema que utiliza unidades pré-moldadas preenchidas com pedras ou solo - e a Cortina Atirantada, utilizando tirantes presos a uma placa de concreto e inseridos no solo até a parte resistente do maciço, onde o processo de estabilização se dá através das tensões causadas pelos tirantes no solo. Tais métodos foram testados por meio do programa Macstars, verificando suas viabilidades conforme apresentado a seguir.
5.1 TERRAMESH SYSTEM
Considerando que o talude tenha se rompido principalmente pela ineficiência do seu sistema de drenagem, sem algum tipo de controle tecnológico e os eventos anômalos da natureza, especialmente pelas chuvas fortes e a falta de manutenção preventiva, uma das soluções propostas é o Terramesh System, que consiste em um sistema modular a fim de reforçar e estabilizar principalmente taludes.
Sendo formados por unidades pré-montadas, com malha de arame de dupla torção geralmente de tipo 8x10 e Ø2,7mm, é criada uma espécie de caixa com formato retangular para o armazenamento de pedras em sua parte interna, chamados de gabiões. Deste modo, é feita uma fachada contínua dos gabiões adaptando-se ao maciço de solo e garantindo uma melhor estabilidade. A Figura 42 apresenta um exemplo de aplicação do sistema.
Figura 42 - Terramesh System
Para testar a solução, foi necessário primeiramente realizar um corte próximo ao pé (ponto mais baixo) do talude, como mostra a Figura 43. Em seguida, foi introduzido um lastro de concreto magro, de 50 cm e peso específico de 19 KPa. Logo acima do lastro, foi inserido o bloco base, com dimensões de 4 metros de comprimento da base por 5 metros de altura e utilizado o mesmo solo presente no talude para seu preenchimento (solo retirado do corte).
Figura 43 - Corte no talude
Fonte: Autores, 2020.
Após inserido o bloco de base, se fez necessário a utilização de mais um bloco, com dimensão de 3,5 metros de comprimento da base por 6 metros de altura acima do bloco base. Com isso, chegamos aos seguintes resultados apresentados na Figura 44.
Figura 44 - Resultado para solução com Terramesh System
Fonte: Autores, 2020.
Como resultado, obteve-se os seguintes fatores de segurança: para deslizamentos, de 9.432; para tombamento, de 2.510; e para fundação, de 1.670. Como todos os fatores de segurança calculados são superiores a 1.5, pode-se afirmar que esta solução é viável e que o talude ficará estável após a aplicação dela.
5.2 CORTINA ATIRANTADA
Utilizando o programa Macstars para simular uma solução com tirantes, foi observado que esta proposta de solução é inviável, pois a distância entre as placas de concreto e a superfície de ruptura do talude é muito elevada, tornando necessário a utilização tirantes de aproximadamente 30 metros no total, ou um retaludamento excessivo do talude, exigindo que máquinas pesadas operem no talude, situação que implicaria em questões de segurança, pois o talude encontra-se rompido e não suportaria o peso destas máquinas. Além das questões
financeiras, visto que seria necessário um comprimento muito grande dos tirantes, tornando seu custo muito elevado. A Figura 45 mostra o resultado obtido para esta proposta de solução.
Figura 45 - Análise de estabilidade global solução com tirantes
Fonte: Autores, 2020.
O resultado acima foi obtido utilizando tirantes de 15 metros com uma inclinação de 10° e força de ancoragem de 590 KN. Como o fator de segurança ficou abaixo de 1,5, podemos concluir que o talude não ficará estável após aplicação do sistema, portanto pode-se descartar esta solução.
5.3 REVESTIMENTO DO TALUDE
Como apresentado anteriormente, foi observado a presença de ravinas no talude formadas a partir da passagem de água pelo talude ocasionando o carregamento de partículas sólidas do solo, sendo este um dos principais motivos para a instabilidade e tornando necessário meios para combater ou diminuir a erosão do solo, aumentando a durabilidade do método proposto para a estabilização.
A técnica de plantio de grama em placas ou em tufos, onde se utiliza grama com raízes e folhas já desenvolvidas, é comumente utilizada em taludes com inclinações entre 0° e 30°. Esse tipo de proteção consome mais tempo e possui limitações devido a disponibilidade de grama, portanto não é indicada para este caso (GEORIO, 2000).
Para este caso, a técnica mais recomendada para a proteção do talude é a de hidrossemeadura, técnica que permite rapidez e economia no revestimento de extensas áreas e consiste na aplicação hidromecânica de uma massa pastosa composta por fertilizantes, sementes de espécies herbáceas, camada protetora, adesivos e matéria orgânica viva, cujo traço depende do solo e das necessidades dos nutrientes requeridos pelas plantas (Figura 46).
Figura 46 - Execução de hidrossemeadura
Fonte: Gramas Xavier, 200?.
Como toda e qualquer técnica possui vantagens e desvantagens, esta apresenta como vantagem - além das já citadas rapidez e economia - a eficácia para locais de difícil acesso e o custo relativamente baixo. Já suas desvantagens incluem a necessidade de água em abundância, necessidade de refazer possíveis falhas, utilização de um número maior de sementes comparado a outras técnicas e a utilização de mão de obra especializada.
Cabe destacar que essas obras além de preservar bens e vidas, proporcionam principalmente em centros habitados e obras viárias, uma grande economia com a eliminação de operações de manutenção e limpeza do talude (MACCAFERRI, 2009).
6 CONCLUSÕES
Após a análise dos resultados apresentados no capítulo 4 e 5, considera-se que o objetivo inicial de análise das condições atuais do talude e verificação de possíveis soluções para a estabilização do talude localizado na Rodovia SC-390 no município de Orleans, com o intuito de encontrar a contenção que seja mais viável, foi atendido.
Ainda, com base no que foi observado em campo quanto ao estado atual do talude e devido à forte presença de deslizamentos, se faz necessário o revestimento do talude a fim de evitar a erosão e, consequentemente, reduzir a infiltração de água no maciço, evitar que o atrito entre a rocha e o solo seja afetado e diminuir, também, a presença de escorregamentos. Para isso, a técnica que foi julgada a mais apropriada como solução complementar com a contenção para este caso é a hidrossemeadura, comumente utilizada para superfícies mais íngremes e fornecendo também mais rapidez e economia. Além de evitar a erosão do solo, o revestimento do talude aumentará a vida útil da contenção a ser utilizada, dando ainda mais importância a sua utilização.
Vale destacar ainda, que o talude encontra-se instável, ou seja, apresenta razão entre as tensões aplicadas e tensões resistentes inferior a 1, e qualquer fator anômalo externo, como fortes chuvas, poderá acarretar um grande deslizamento de massa, podendo vir a bloquear a via ou até mesmo causar sérios acidentes. Por isso é de extrema importância que haja uma intervenção urgente a fim de estabilizar o maciço, evitando um possível bloqueio na rodovia e ainda garantindo a segurança de todos que passam por ela.
Levando em consideração que a solução com tirantes foi descartada devido a sua inviabilidade, em questões executivas e financeiras, concluímos que a solução mais viável para este caso deve ser uma contenção com Terramesh System, por se tratar de um sistema que necessitará de um corte pequeno (comparado a dimensão total do talude) e que o preenchimento dos gabiões caixa se dará com o próprio solo oriundo do corte, diminuindo os custos e facilitando sua execução.
Diante do exposto, para futuros trabalhos pode-se mencionar ainda uma outra técnica possível de aplicação que é o retaludamento, que também pode reduzir o problema de infiltração no maciço, sem deixar de tomar todos os cuidados, visando as condições atuais do talude, prevenindo qualquer tipo de acidente conforme os dados apresentados no desenvolvimento deste trabalho.
REFERÊNCIAS
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