KELISSON DE SOUZA NOGUEIRA MATERIAIS GEOSSINTÉTICOS EM SOLUÇÕES DE PROTEÇÃO COSTEIRA: REVISÃO DA LITERATURA

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KELISSON DE SOUZA NOGUEIRA

MATERIAIS GEOSSINTÉTICOS EM SOLUÇÕES DE

PROTEÇÃO COSTEIRA: REVISÃO DA LITERATURA

NATAL-RN

2018

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE

CENTRO DE TECNOLOGIA

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Kelisson de Souza Nogueira

Materiais geossintéticos em soluções de proteção costeira: revisão da literatura

Trabalho de Conclusão de Curso na modalidade Artigo Científico, submetido ao Departamento de Engenharia Civil da Universidade Federal do Rio Grande do Norte como parte dos requisitos necessários para obtenção do Título de Bacharel em Engenharia Civil.

Orientador: Prof. Dr. Fagner Alexandre Nunes de França.

Natal-RN 2018

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Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN Sistema de Bibliotecas - SISBI

Catalogação de Publicação na Fonte. UFRN - Biblioteca Central Zila Mamede

Nogueira, Kelisson de Souza.

Materiais geossintéticos em soluções de proteção costeira: revisão da literatura / Kelisson de Souza Nogueira. - 2018. 19 f.: il.

Monografia ( graduação) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Centro de Tecnologia, Curso de Engenharia Civil. Natal, RN, 2018.

Orientador: Prof. Dr. Fagner Alexandre Nunes de França.

1. Erosão costeira - Monografia. 2. Geossistemas - Monografia. 3. Geotubos - Monografia. 4. Geocontainers - Monografia. I. França, Fagner Alexandre Nunes de. II. Título. RN/UF/BCZM CDU 551.4

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Kelisson de Souza Nogueira

Materiais geossintéticos em soluções de proteção costeira: revisão da literatura

Trabalho de conclusão de curso na modalidade Artigo Científico, submetido ao Departamento de Engenharia Civil da Universidade Federal do Rio Grande do Norte como parte dos requisitos necessários para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Civil.

Aprovado em 21 de junho de 2018

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Prof. Dr. Fagner Alexandre Nunes de França – Orientador

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Prof ª. Ma. Cibele Gouveia Costa Chianca – Examinador interno

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Eng. Ewerton Weynemi Cavalcanti dos Santos – Examinador externo

Natal-RN 2018

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RESUMO

Os materiais geossintéticos apresentam uma vasta gama de aplicações devido à sua versatilidade, baixo custo e rapidez de execução, além da confiabilidade de produtos com controle de qualidade industrial e propriedades mecânicas e hidráulicas capazes de suportar solicitações extremas. A zona costeira tem sido estudada em escala mundial com o enfoque na erosão costeira. Atualmente, grande parte das linhas de costa mundial está sendo afetada pela erosão, o que gera grandes prejuízos socioeconômicos e ecológicos. Soluções de engenharia convencionais, a exemplo dos enrocamentos e paredões, utilizam materiais rígidos como rocha e concreto e geram, via de regra, grande impacto visual e ambiental. Os geossintéticos são uma alternativa inteligente em aplicações de defesa costeira e podem desempenhar funções de separação, filtração, drenagem, reforço, contenção de fluidos e suporte para o plantio de vegetação. Este artigo trata de uma revisão das soluções geotécnicas aplicadas na proteção das linhas de costa. A coleta de dados foi realizada no Portal de Periódicos da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, do governo brasileiro, para o período de 2000 a 2018 e os resultados mostram que os geossistemas são os que apresentam experiências mais promissoras, sejam em suas aplicações como tubos geotêxteis, sejam nos geocontainers preenchidos com areia. Além disso, também concluiu-se que a Ásia foi o continente com maior número de estudos de caso sobre aplicações de geossintéticos em obras de defesa costeira e que regiões turísticas são as áreas mais visadas por esse tipo de intervenção.

Palavras-chave: Erosão costeira. Geossistemas. Geotubos. Geocontainers. ABSTRACT

Geosynthetic materials have a wide range of applications due to their versatility, low cost and fast execution, as well as the reliability of products with industrial quality control and mechanical and hydraulic properties capable of withstanding extreme demands. The coastal zone has been studied worldwide with a focus on coastal erosion. Currently, most of the world's coastlines are being affected by erosion, which generates great socio-economic and ecological damages. Conventional engineering solutions, such as rockfills and seawalls, use rigid materials such as rock and concrete and generate, as a rule, great visual and environmental impact. Geosynthetics are a clever alternative in coastal defense applications and can perform separation, filtration, drainage, reinforcement, fluid containment and support functions for planting vegetation. This paper deals with a review of the geotechnical solutions applied in the coastline protection. The data collection was carried out in the Coordination of Superior Level Staff Improvement Periodicals Portal of the Brazilian government, for the period from 2000 to 2018 and the results show that the geosystems are the ones that present the most promising experiences, whether in their applications as geotextile tubes and geotextile sand containers. In addition, it was also concluded that Asia was the continent with the largest number of case studies on geosynthetics applications in coastal defense structures and that tourist regions are the most targeted areas for this type of intervention.

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Kelisson de Souza Nogueira, graduando, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Centro de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil.

Fagner Alexandre Nunes de França, professor adjunto, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Centro de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil.

1 INTRODUÇÃO

De acordo com Nunes (2011), a preocupação com a zona costeira cresce cada vez mais por se tratar de uma área naturalmente frágil e que vem sofrendo com a ocupação desordenada. A região costeira tem sido estudada em escala mundial com o enfoque na erosão costeira e, atualmente, estima-se que grande parte das linhas de costa mundiais estão sendo afetadas por esse fenômeno. A erosão é um processo natural decorrente de um balanço sedimentar negativo (BRANDÃO, 2008) e provoca inúmeros problemas como a diminuição da largura da praia, a destruição das estruturas rígidas feitas pelo homem e perda do potencial turístico da área afetada (SOUZA et al, 2005).

Em engenharia costeira, materiais especializados foram desenvolvidos a fim de resistir às severas condições marítimas, incluindo a exposição às ondas, tempestades, abrasão e radiação solar (OYEGBILE; OYEGBILE, 2017). Além das melhorias alcançadas à nível dos materiais, a forte dinâmica da indústria têxtil, com o constante lançamento de novos produtos, e a menor aceitação das soluções tradicionais de proteção costeira, principalmente devido aos impactos visuais e ambientais, fez da incorporação de geossintéticos na engenharia costeira um tema de crescente interesse (DAS NEVES, 2003).

As primeiras ocorrências de geossintéticos aplicados no controle de erosão datam do final da década de 1960 e início da década de 1970, quando pesquisas mostraram que certos materiais têxteis poderiam ser utilizados em substituição aos filtros granulares (CARROLL; RODENCAL; COLLIN, 1992). Desde a década de 1990, os geotêxteis têm sido amplamente utilizadas em todo o mundo (SAATHOFF; OUMERACI; RESTALL, 2007), com diversas possibilidades de aplicação em obras de proteção costeira, estes materiais tornaram-se componentes imprescindíveis destas estruturas (GARCIA, 2007).

À parte das clássicas utilizações como filtro, os geossintéticos surgem em aplicações mais sofisticadas, os geossistemas, que consistem em sedimentos confinados por geossintéticos, que podem ser utilizados como substitutos de enrocamento e/ou blocos artificiais de concreto convencionalmente utilizados (MORAIS, 2010 apud PALMA, 2016). Os tubos geotêxteis, os geossacos e os geocontainers, usualmente denominados GSCs – Geotextile Sand Containers – estão entre os geossistemas mais populares (RESTALL et. al, 2002).

Este artigo tem por objetivo revisar as aplicações de geossintéticos em soluções adotadas para a proteção costeira, com o intuito de fornecer suporte às futuras pesquisas científicas e à tomada de decisões baseada em experiências promissoras. Os estudos de caso apresentados foram abordados em artigos científicos, teses e dissertações encontrados na plataforma científica do Portal de Periódicos da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), do governo brasileiro. São relatadas suas aplicações, desempenhos diante da finalidade da obra e benefícios ou problemas executivos.

2 REVISÃO DA LITERATURA

2.1. ENGENHARIA CIVIL COSTEIRA E PORTUÁRIA

A Engenharia Civil Costeira e Portuária é um ramo da Engenharia Civil com forte interface com as ciências da Oceanografia, Meteorologia, Mecânica dos Fluidos, dentre outras.

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Trata do projeto, construção, monitoramento e análise de impactos de obras de engenharia que envolvam a região costeira, incluindo costas oceânicas, baías e estuários.

Os objetivos dessas tarefas envolvem o gerenciamento da erosão da linha costeira; melhoria dos canais de navegação e portos; proteção contra enchentes causadas por tempestades, marés e até ondas sísmicas (tsunamis); melhoria da recreação costeira; e gestão da poluição em ambientes marinhos próximos. A Engenharia Costeira abrange o desenvolvimento de estruturas permanentes ou temporárias, além do transporte e estabilização da areia da praia, juntamente com outros sedimentos costeiros.

Os estudos e projetos na área portuária têm como objetivo criar estruturas que ofereçam abrigo necessário para as manobras e carregamento dos navios, bem como garantam condições minimizadas de assoreamento e impactos costeiros. No âmbito da defesa dos litorais, as estruturas estudadas e projetadas tem como função a mitigação de impactos ou restabelecimento de condições originais de praias alvos de erosão costeira.

2.2. EROSÃO COSTEIRA

A erosão é um processo natural decorrente de um balanço sedimentar negativo (BRANDÃO, 2008). O conflito entre este processo natural, que é o recuo da linha de costa, e as atividades antrópicas torna-se um problema a partir do momento em que o homem constrói algum tipo de referencial fixo (residências, estradas, hotéis, pousadas, restaurantes, etc.) que pode ser destruído pela ação das ondas, ventos e marés.

A erosão costeira (Figura 1) provoca vários problemas como a diminuição da largura da praia, o crescimento da frequência de inundações devido às ressacas, aumento da intrusão salina no aquífero costeiro, destruição das estruturas rígidas feitas pelo homem e perda do valor paisagístico e do potencial turístico da área afetada (SOUZA et al., 2005).

Figura 1 – Fenômeno de erosão na praia de Ponta Negra, Natal/RN.

Fonte: Lyra (2012).

O processo erosivo que ocorre ao longo da linha de costa atinge costões rochosos, falésias e praias (erosão praial) (SOUZA et al., 2005). Resumidamente, é a erosão provocada pela ação das águas do mar, que atuam sobre os materiais do litoral, modificando-os através da sua ação mecânica e química. Quando esta se torna severa e perdura por longo período ao longo de toda a praia ou trechos dela, ameaçando áreas de interesse socioeconômico e ecológico, deve

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merecer atenção de cientistas e autoridades, pois o processo de erosão passa a configurar uma área de perigo e/ou risco.

De acordo com Clark (1993 apud SOUZA et al., 2005), podem ser consideradas áreas com problemas de erosão aquelas que apresentam, pelo menos, uma das seguintes características: altas taxas de erosão ou erosão significativa recente; taxas de erosão baixa ou moderada, em praias com estreita faixa de areia e localizadas em áreas altamente urbanizadas, praias reconstruídas artificialmente e que seguem um cronograma de manutenção e praias que já possuem obras de proteção ou contenção de erosão.

2.3. ESTRUTURAS DE PROTEÇÃO COSTEIRA

Os métodos de proteção costeira agem de forma a cumprir um dos seguintes objetivos: i) mitigar temporariamente as consequências da erosão; ii) minimizar os danos decorrentes de episódios de tempestade; iii) recuperar ambientes naturais ou ecossistemas (BASCO, 2006 apud GARCIA, 2007). Uma vez que não eliminam as causas do processo em si, necessitam de manutenção periódica para que preservem sua função (SOUZA et al., 2005).

Os principais tipos de estruturas de defesa costeira, os seus objetivos e funções principais encontram-se resumidos no Quadro 1.

Quadro 1 - Vantagens e limitações associadas a cada estrutura tradicional.

Estrutura Vantagens Limitações

R íg id a s P a ra le la s à l in h a d e co st a Obra longitudinal aderente

Dissipação de energia das on-das; Proteção de zonas edificadas

Necessidade de manutenção regular e dispendiosa;

Degradação do valor natural e recreativo da praia/ impacto visual negativo

Revestimento Quebramar

destacado Dissipação de energia das

on-das; Acumulação de sedimen-tos em zona abrigada

Sujeitos a agitação marítima forte; Necessidade de manutenção regular e dispendiosa; Quebramar destacado submerso P er p en d ic u la re s à l in h a d e co st a Espigão

Reconstrução de praias erodi-das; Acumulação de areia a barlamar;

Déficit sedimentar na praia a sotomar; Degradação; Necessidade de manutenção regular e dispendiosa; Degradação do valor natural e recreativo da praia/ impacto visual negativo

Quebramar _{Acumulação de areia a}

barla-mar;

Estabilização de canais de na-vegação de acesso a portos

Alteração das condições de agitação marítima;

Interrupção de deriva litoral – déficit sedimentar a sotomar; Necessidade de manutenção regular e dispendiosa. Molhes F le x ív ei s Alimentação artificial de praias Formação/reconstrução de praias;

Fontes sedimentar adicionais

Necessidade de manutenção regular e dispendiosa;

Carácter temporário.

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As obras de proteção costeira são classificadas de acordo com o seu posicionamento relativo à linha de costa. Podem ser aderentes ou destacadas, paralelas ou perpendiculares. De acordo com o seu funcionamento estrutural, rígidas ou flexíveis, ou ainda em função do material utilizado. Os parâmetros de dimensionamento de uma obra de proteção costeira são: a faixa de variação do nível do mar; a altura, o período e o ângulo de incidência da onda na arrebentação; a granulometria dos sedimentos; e a batimetria local (LYRA, 2012).

2.4. GEOSSINTÉTICOS

A Associação Brasileira de Geossintéticos (2018), define os materiais geossintéticos como:

[...] produtos industrializados com pelo menos um de seus componentes fabricado com polímero sintético ou natural. Apresentam-se na forma de manta, tira, ou estrutura tridimensional, e são utilizados em contato com o solo ou com outros materiais em aplicações da engenharia civil, geotécnica e ambiental.

O Quadro 2 traz os principais tipos de geossintéticos encontrados no mercado e suas respectivas funções.

Quadro 2 – Funções dos vários geossintéticos em projetos de engenharia.

Geossintético Separação Proteção Filtração Drenagem Erosão Reforço Impermeabilização

Geotêxtil X X X X X X X* Geogrelha X - - - - X - Geomembrana X - - - X Georrede - X - X - - - Geocomposto argiloso - - - X Geocélula - X - - X X - Geotubo - - - X - - - Geofibras - - - X - *Quando impregnado com material asfáltico

Fonte: Vertematti (2004).

As possibilidades de aplicação de materiais geossintéticos em obras de defesa costeira são diversas. Elas têm mostrado elevada eficiência no controle de erosão costeira, por apresentarem praticidade, economia e facilidade de execução, além de estarem dispostos em diversas opções que se adaptam a qualquer situação.

A importância dessas estruturas na proteção costeira é significativa, devido ao seu baixo custo, reduzido impacto ambiental, elevada eficácia, simplicidade de execução em obra e ainda ao seu caráter de reversibilidade, se necessária (GARCIA, 2007). Ainda reforça que a menor aceitação das estruturas convencionais devido aos inerentes impactos visuais e ambientais contribui para o crescente interesse na aplicação destas soluções.

2.5. GEOSSISTEMAS 2.5.1. Geotubos

Os geotubos (Figura 2), também chamados de geocilindros, são estruturas tubulares envolvidas por um geotêxtil preenchido por bombeamento hidráulico de sedimentos. O geossintético utilizado no invólucro é poroso e retém apenas os sedimentos, deixando passar a água ainda na fase de bombeamento. A areia é o material de preenchimento mais empregado, principalmente pela sua incompressibilidade (PALMA, 2016). Os geotubos possuem uma das dimensões muito maior do que as outras.

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Figura 2 - Exemplo de aplicação de geocilindro na proteção contra a erosão.

Fonte: Morais (2010 apud PALMA, 2016).

Morais (2010 apud PALMA, 2016) considera que a aplicação destes geossistemas é ideal à superficie ou em casos de submersão de até no máximo cinco metros de profundidade. Cita ainda que a capacidade volumétrica por metro linear de geocilindro varia entre 2 e 10 m³. Podem ser aplicados em diversas estruturas, como espigões, quebramares submersos e molhes.

2.5.2. Geocontainers e geossacos

O geocontainer, ou geotextile sand container (GSC) (Figura 3), é um elemento caraterizado pelas suas grandes dimensões e pode ser fabricado com geotêxtil tecido ou não-tecido. Segundo Hornsey et al. (2011), o seu enchimento pode ser realizado à seco, por via mecânica, ou através de bombeamento hidráulico, possuindo normalmente ou seções transversais elípticas ou aproximadamente retangulares após preenchidos. O geossintético utilizado necessita resistir às solicitações durante os procedimentos de preenchimento, instalação e durante toda a vida útil do projeto. (PALMA, 2016).

Figura 3 - Aplicação de geocontainer na praia de Maroochydore, Austrália.

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Diferem-se dos geossacos ou geotextile sand bags, de acordo com Morais (2010 apud PALMA, 2016), pelas suas dimensões. Estes são os geossistemas de menores dimensões, com cada unidade contendo entre 1 a 10 m³ de solo. Ambos são preenchidos usualmente com material arenoso e podem ser aplicados em espigões, quebramares, recifes artificiais, estruturas longitudinais aderentes, dentre outros.

3 MATERIAIS E MÉTODOS

A procura por estudos de caso e casos de obra que apresentassem situações de construção de estruturas de proteção costeira utilizando materiais geossintéticos se deu por meio eletrônico, através do Portal de Periódicos da CAPES, do Ministério da Educação (MEC). A plataforma, financiada pelo governo brasileiro, “é uma biblioteca virtual que reúne e disponibiliza a instituições de ensino e pesquisa no Brasil o melhor da produção científica internacional.” (CAPES, 2018).

A busca foi realizada para o período entre os anos de 2000 e 2018 e foram utilizadas as palavras-chave “geosynthetics coastal erosion”, “geosynthetics coastal protection” e “geosynthetics coastal defence”. O extenso período de busca auxilia na compreensão do comportamento e da durabilidade das estruturas de proteção costeira a médio prazo. As situações de obra apresentadas foram abordadas em artigos científicos, teses e dissertações encontrados na plataforma. Fez-se uma pré-seleção de artigos com o tema em questão, para depois serem identificados aqueles que continham estudos de campo, com situações reais. São relatadas suas aplicações, desempenhos diante da finalidade da obra e benefícios ou problemas executivos.

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO

Foram avaliados 46 documentos para a época determinada, entre artigos científicos, dissertações e teses. Desses, 21 compreendiam aplicações reais das soluções em campo de estruturas de defesa costeira, que resultaram em 32 estudos de caso e casos de obra, que serão apresentados a seguir, com suas respectivas finalidades, localização, ano de construção e conclusões.

A Figura 4 apresenta a distribuição das soluções por continente, verificando-se a preferência da Ásia e América do Norte pelos geotubos e da Europa, Oceania e África pelos geocontainers.

Figura 4 – Número de casos por geossistema e continente.

Fonte: O autor (2018). 0 2 4 6 8 10 12 14 África América do Norte

Ásia Europa Oceania

NÚ M ERO D E C A SO S CONTINENTE

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A Figura 4 mostra que o maior número de estudos de caso de aplicações de geossintéticos na proteção costeira está na Ásia. Alguns fatores que podem explicar esse comportamento: (i) além de ser o maior dos continentes, é também o que possui a maior população do planeta; (ii) a costa asiática encontra-se, em sua grande parte, próximo à regiões de encontro de placas tectônicas; (iii) os asiáticos investem bastante em ciência, tecnologia e publicação de estudos. A Figura 4 também traz o número de ocorrências de cada uma das soluções, sendo os geotubos os mais empregados, com 17 ocorrências, seguido dos geocontainers com 13.

O perfil dos locais onde foram implementadas as soluções (Figura 5) variaram entre turístico, recreativo, portuário, residencial, comercial e pesqueiro. Em alguns casos não foi possível realizar a caracterização devido à escassez de informações contextuais. Dois fatores podem explicar o porquê de as áreas turísticas serem as mais frequentemente catalogadas como alvo de intervenções utilizando geossintéticos, o primeiro pode estar ligado ao problema da erosão de praias arenosas, que, via de regra, possuem maior potencial turístico, logo é natural que haja interesse coletivo em preservar essas áreas. O segundo reside no fato de que as soluções que empregam geossintéticos são mais amistosas e seguras aos banhistas quando comparadas às soluções tradicionais, que utilizam pedra e concreto.

Figura 5 – Número de casos por perfil da localidade.

Fonte: O autor (2018).

No Quadro 3 são exibidos casos em que foram utilizados geotubos preenchidos com areia, geossistema mais adotado, seguido dos geocontainers ou geossacos. Ainda, duas aplicações destoaram das demais: a utilização de geotêxtil não tecido na confecção de uma duna artificial em Figueira da Foz, Portugal, e, por último, a utilização de geomats ou tapetes preenchidos com lama de argila na construção de um dique em Tianjin, China.

O Quadro 3 evidencia que cada situação apresenta contexto e requisitos bastante específicos, mas com soluções que convergem, o que mostra a versatilidade dos geossistemas. O desenvolvimento de técnicas de enchimento mais eficazes para os sistemas fechados deve ser considerado, uma vez que falhas nesta operação podem causar deslocamento interno do material (LENZE et al., 2002; CORBELA e STRETCH, 2012; PALMA, 2016) e ocasionar recalques indesejados (CORBELA e STRETCH, 2012). Outro fator que pode ser explorado é a proteção dos geossistemas através de geossintéticos de maior gramatura ou revestimentos rígidos, visto que problemas ligados ao vandalismo das estruturas são frequentes (RESTALL et al., 2002; MCCLARTY et al., 2006; SAATHOFF et al., 2007).

10 7 5 5 3 1 1

PERFIL DO LOCAL DE IMPLEMENTAÇÃO DO GEOSSISTEMA

Turístico Recreativo Portuário Não informado Residencial Comercial Pesqueiro

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Quadro 3 – Resumo das pesquisas realizadas sobre geossistemas empregados na proteção costeira.

(continua)

SOLUÇÃO REFERÊNCIA FINALIDADE ANO LOCALIZAÇÃO CONCLUSÕES

GEOTUBOS PREENCHIDOS COM AREIA (GT) Restall et al. (2002) Espigão 1985

North Kirra Beach, Austrália

Requisito de projeto: estrutura segura aos banhistas e de caráter reversível; 42% mais barato que estruturas convencionais; Atos de vandalismo registrados, 20 m de estrutura perdidos, 16,6% do total. Lenze et al. (2002) Colchões de areia 1990 Ilha de Sylt, Alemanha

Eficaz no reforço e estabilização do talude; Bom desempenho após fortes tempestades em 1999; Com alimentação artificial da praia. Koffler et al. (2008) Diques de proteção 1993 New Jersey, Estados Unidos

Requisito: combate às inundações que ocorrem no período de tempestades; Nenhuma inundação registrada desde a instalação dos diques. Aplicação dos geotubos em núcleo de duna artificial. Restall et al. (2002) Obra longitudinal aderente 1993 Russell Heads, Austrália

Estrutura construída pela própria comunidade devido ao orçamento limitado e localização remota; Associado à alimentação artificial da praia; Estrutura sofreu rearranjo após ciclone Justin em 1997. Restall et al.

(2002) Espigão 1994

Queensland, Austrália

Requisito: Estabilização da praia sem destruir a beleza natural; Geossistema envelopado com geotêxtil tecido e concreto projetado para resistir ao vandalismo; Deterioração do geotêxtil tecido, apresentando arestas perigosas aos pedestres. Revestimento rígido não indicado. Fowler et al. (2002) Quebramares e Diques 2000 Amwaj Islands, Bahrain

Projeto ousado de construção de ilha artificial; Solução complexa combinando geotubos e rochas; Requisito: controle na turbidez da água durante o preenchimento dos geotubos.

Shin e Oh

(2007) Quebramar 2006

Young-Jin Beach, Coreia do

Sul

Erosão progressiva devido à tempestades sazonais na península coreana: alta energia das ondas; Geotubos preenchidos com material local dragado; Permitiu o acúmulo de sedimentos na praia. Lee e Douglas (2012) Quebramar destacado submerso 2006 Teluk Kalong, Malásia

Objetivo de acelerar o depósito de material granular;. A corrente e o vento não afetam significativamente a estrutura devido à posição onde ela está instalada.

Tayade et al. (2015) Paredão, Espigão e Dique 2006 Devbag beach, Malvan, Índia

Ausência de dados e estudos necessários à compreensão do comportamento da linha de costa; Solução temporária para atenuar os efeitos da erosão costeira; Material de enchimento dragado offshore.

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(continuação)

SOLUÇÃO REFERÊNCIA FINALIDADE ANO LOCALIZAÇÃO CONCLUSÕES

GEOTUBOS PREENCHIDOS COM AREIA (GT) Lee e Douglas (2012) Quebramar destacado submerso 2008 Pantai Batu Buruk, Malásia

Solução preventiva; Tempestades durante a instalação do geossistema; Suavização de talude íngreme, com deposição de material arenoso; Aumento da faixa de praia.

Tayade et al. (2015) Quebramar destacado submerso 2010 Mumbai, Índia

Problemas de erosão costeira; Construção de um muro de concreto, com alimentação artificial da praia à frente e geotubos para conter os sedimentos; Posicionamento dos geotubos é de fundamental importância na efetividade da solução.

Tayade et al. (2015) Recifes artificiais 2011 Dahanu, Maharashtra, Índia

Proteção da base com tubos menores. Alimentação artificial da praia e utilização de geotubos paralelos à costa para retenção dos sedimentos. alternativa mais econômica.

Palma (2016) Dique 2013

Restinga de Ofir, Esposende,

Portugal

Interferência da dinâmica fluvial e marinha; Problemas de rotação e nas costuras; Recalques após tempestade; Altura de coroamento inferior à desejável. Ruptura de um dos cilindros; Dificuldade no enchimento dos cilindros nos locais de maré mais ativa. Proteção de pé de talude com tela geotêxtil.

Diaz (2016) Quebramar 2014 Barra de Navidad, Jalisco, México

Contexto: Destruição da infraestrutura local após o furacão Jova, em 2011; Problemas de erosão costeira acentuados; Revitalização da região costeira, permitindo o acúmulo de sedimentos e engorda da praia.

Sulaiman et al.

Sigandu Beach, Indonésia

Problemas de erosão na região da praia devido a um molhe construído em um porto comercial adjacente; Recalque em alguns pontos; Rápida sedimentação observada após instalação dos geotubos, via monitoramento do perfil da praia.

Tayade et al. (2015) Espigão, quebramar e paredão 2015 Kochi, Índia

Contexto: Área comercial com problemas de assoreamento; Requisito: desviar o acúmulo de silte para outro local, evitando prejuízos ao terminal de GNL. Dragagens eram sempre realizadas para remover os sedimentos.

Pilarczyk

Sacca degli Scardovari, Itália

Baixa capacidade de carga do solo de fundação; Bioma em risco: minimização dos possíveis impactos ao ecossistema costeiro. Faseamento da obra em 10 anos.

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(continuação)

GEOCONTAI-NERS E GEOSSACOS (GSC) Erchinger (1993) Estabilização de alimentação artificial 1971 Ilha de Langeoog, Alemanha

O sistema sofreu recalque devido ao descalçamento da base; Desempenho a longo prazo das estruturas é condicionado pela durabilidade do material geossintético, logo devem ser protegidos da exposição aos raios UV; Combinado à alimentação artificial da praia. Martinelli et al. (2011) Quebramar destacado submerso 1995 Riccione Southern Beach, Itália

Praia arenosa com erosão costeira acentuada devido à obras de proteção costeira construídas em regiões adjacentes (transporte de sedimentos interceptado). Manutenção: Alimentação artificial da praia; GSC serve de suporte ao desenvolvimento da vida marinha. Restall et al.

(2002) Paredão 1996

Stockton beach, Austrália

Urgência e ausência de recursos tecnológicos sofisticados; Medida de controle de erosão temporária na região da praia; Solução econômica e amigável aos usuários; Projetada para 6 meses, contudo já dura 10 anos. Utilização de GNT para confecção de pé holandês.

Lenze et al.

(2002) Recife artificial 1999

Narrowneck reef, Austrália

Primeira estrutura desse tipo a ser construída; Problemas de preenchimento nos primeiros bags; Danos aos bags no processo de instalação; Estudos aprofundados, com alta disponibilidade de recursos tecnológicos; 50% mais barato que solução utilizando rochas naturais.

das Neves et al. (2009)

Proteção do

talude 2000

Póvoa de Varzim, Portugal

Substituição e reposicionamento dos sacos após tempestades; Obras de proteção costeira em regiões adjacentes alteraram a dinâmica de transporte de sedimentos, fragilizando ainda mais o sistema dunar; Associado à geotêxtil não tecido no talude (filtro) Restall et al. (2002) Proteção do talude do sistema dunar 2000 Maroochydore beach, Austrália

Recalque numa extensão de 35m; Flexibilidade da estrutura permitiu reacomodação; Estabilidade da estrutura maior do que esperado; Harms e Muller (2003) Reforço do talude (base da duna) 2001 Ilha de Wangerooge, Alemanha

Requisito: Proteção do sistema dunar; Avanço do mar sobre a duna. Solução que exige muita manutenção (revestimento anual com areia). Associado à um filtro geotêxtil; Tempestade desestabilizou o geossistema; Necessitou reforço estrutural.

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(conclusão)

GEOCONTAI-NERS E GEOSSACOS (GSC) Restall et al. (2002) Espigão 2001 Maroochydore beach, Austrália

Solução preventiva após experiência bem sucedida com geossintéticos em um local próximo. Requisito de proteção contra o vandalismo e segurança aos banhistas. Associado à alimentação artificial da praia.

McClarty et al.

(2006) Espigão 2003

Langebaan, África do Sul

Problemas na manufatura (descamação das fibras externas); O principal problema enfrentado é o vandalismo, pois os sacos podem ser perfurados com facas.

Saathoff et al. (2007) Proteção de infraestrutura local 2003 Jumeirah beach, Emirados Árabes Unidos

Requisito: proteção contra o vandalismo; Geotêxtil de alta gramatura recobrindo-os. Solução esteticamente agradável; Alto tráfego de pedestres.

Saathoff et al.

(2007) Molhe 2004

Indramayu-Cirabon, Indonésia

Orçamento limitado inviabilizou projeto de rochas e gabião; Rodovias não suportariam o tráfego pesado de caminhões carregados com rocha; Geogrelha utilizada para reforçar a estrutura; GSC utilizado no núcleo do molhe;

Hornsey et al.

Geelong, Victoria, Austrália

Péssima qualidade do material de enchimento, porém pouco recalque observado (< 300mm); Limitação: Utilização de ponto flutuante como plataforma de enchimento dos GSC; Obras condicionadas à força dos ventos.

Corbella;

Stretch (2012) Paredão 2007

Durban, África do Sul

Preenchimento inadequado/insuficiente das unidades; Falha estrutural devido à movimentação interna da areia; Atrito interno e alongamento do geossintético. GEOTÊXTIL NÃO TECIDO (GNT) Antunes do Carmo; Reis; Freitas (2010) Construção de duna artificial 2005 Figueira da Foz, Portugal

Contexto: Ações hidrodinâmicas de elevada energia. Solução: Construção de duna artificial com plantio de vegetação no talude; Necessidade de manutenção periódica.

TAPETES PREENCHIDOS COM LAMA DE ARGILA (GEOMATS) Yan e Chu

(2010) Dique 2001 Tianjin, China

Construído sobre solo argiloso/siltoso; Estabilidade lateral da estrutura era o grande desafio; Aplicado no núcleo do dique, que é revestido com concreto projetado sobre colchão geotêxtil para proteção; Seção não é circular como os GT. Solução inovadora; Projeto desenvolvido com modelagem computacional.

(17)

16

A Figura 6 traz o mapa da distribuição geográfica dos estudos de caso e casos de obra apresentados neste trabalho (pontos vermelhos).

Figura 6 – Distribuição geográfica dos casos, com limite entre placas tectônicas.

Fonte: O autor (2018).

Ademais, é extremamente recomendada a investigação geotécnica e o estudo aprofundado das condições de contorno do problema antes de tomar quaisquer decisões de projeto. Obras costeiras são complexas por possuírem interface com o mar e o conhecimento dos aspectos oceanográficos e a caracterização da costa é imperativo. O monitoramento das estruturas deve ser previsto, visando identificar precocemente possíveis problemas, como recalques e degradação dos materiais constituintes. A conscientização e instrução da população acerca da utilização dos dispositivos é fundamental, uma vez que o vandalismo das estruturas é problema recorrente.

5 CONCLUSÃO

Este trabalho evidencia que optar por soluções que empregam geossintéticos, sejam os geossistemas mais robustos em detrimento de soluções convencionais, sejam as aplicações acessórias combinadas à estas estruturas, traz diversos benefícios. Citam-se como exemplos a minimização dos impactos ambientais e financeiros devido à não extração e transporte de rochas, a elevada eficácia das soluções, o caráter de reversibilidade das estruturas e seu alto grau de aceitação por parte da população.

Diante do exposto, percebe-se que existem diversos exemplos de sucesso na aplicação de geossintéticos na proteção costeira e que a escolha por sistemas que empregam geotubos ou geocontainers tem crescido bastante nos últimos anos. Contudo, o Brasil, devido à vasta disponibilidade de recursos minerais, ainda não possui políticas de uso dessa tecnologia e a escassez de estudos de caso nacionais sobre geossintéticos em estruturas de proteção costeira é um reflexo desse atraso.

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