apostila bioengenharia de solos

BIOENGENHARIA DE SOLOS em RAD (recuperação de áreas

degradadas), proteção de corpos d’água e estabilização de taludes e encostas.

Eng. Civil Luiz Lucena

*Eng. Civil Luiz Lucena, CPESC (Profissional Certificado em Controle de Erosão e Sedimentos) é Diretor para o Brasil do Capítulo Ibero Americano da IECA (Associação Internacional de Controle de Erosão e Sedimentos) e

Gerente de Negócios Internacionais da Deflor Bioengenharia – Brasil [email protected]

INTRODUÇÃO À BIOENGENHARIA DE SOLOS *Eng. Civil Luiz Lucena, CPESC. “Vegetação tem sido utilizada em engenharia no controle de processos erosivos e como reforço de obras civis. O conjunto de técnicas que utilizam este elemento vivo na engenharia é conhecido como bioengenharia de solos”. (Kruedener, 1951). A movimentação de partículas de solo ocasiona a sedimentação dos corpos d’água e esta é a maior fonte de contaminação difusa por poluentes (resíduos sólidos, nutrientes eutrofizantes de corpos d’água e outros). Histórico Há muitos anos a vegetação é utilizada como proteção e reforço de obras civis. Na Europa Ocidental, China e no Império Romano vários exemplos de proteção das margens de rios, diques, muros de contenção e canais de abastecimento e drenagem ainda resistem ao tempo. No nosso continente temos registros pré-incaicos e dos incas, mestres no desenvolvimento de técnicas simples e muito eficientes para conservação do solo. A técnica inca de amarrar galhos e gravetos e instalá-los em curva de nível com o objetivo de reter sedimentos e reduzir a velocidade do escoamento superficial, as chamadas “fajinas” (faixinhas em tradução literal), tiveram desenvolvimento técnico e industrial recente convertendo-se em Bermalonga® (Brasil) e “Wattles” (USA) com o mesmo objetivo. Não podemos deixar de mencionar as técnicas de terraceamento e os muros de pedra conhecidos internacionalmente, sobretudo pelas ruínas de Cuzco e Macchu Picchu. Ao longo da história, a engenharia tradicional tem apresentado grande dificuldade para lidar com as questões ambientais. A grande movimentação de terras e a intensa utilização de maquinaria se opõem á retomada atual dos conceitos de engenharia ambientalmente amigável que se inspiram nas formas da natureza para suavizar os contornos nas obras de terra (v. “Landform Grading” – Gray, 2008) e a utilização da vegetação para proteção superficial do solo. Podemos dizer que a bioengenharia moderna começou em 1874 com os trabalhos de Wollney, um alemão que realizou os primeiros ensaios em pesquisa de conservação do solo e da água. Verdadeiro precursor do conservacionismo do solo e da água, teve seu trabalho reconhecido somente em 1938 por Baver (USA). Em 15 de abril de 1881 nasceu Hugh Hammond Bennett, o primeiro estudioso americano a tratar das questões do solo e conhecido naquele país como pai da conservação do solo. Bennett não somente estudou a conservação do solo, mas também usou suas habilidades políticas e de liderança para fomentar este tema estimulando outros cientistas a pesquisarem o mesmo tema e promovendo a conscientização publica sobre a importância da perda de solos. Por esta razão, o dia do seu nascimento se converteu no dia mundial da conservação do solo.



Curiosamente, em plena recessão americana ele publicou “Erosão do Solo – Uma Ameaça Nacional” (Bennett, H. H. e W. R. Chapline, 1928) sobre os efeitos da erosão na agricultura. Com a eleição de Franklin Delano Roosevelt, que teve forte apoio da classe ruralista, Bennett foi convidado a dirigir a primeira instituição oficial para tratamento das questões relativas à erosão: o “Soil Erosion Service” (1932) que foi inserido na política de recuperação da economia americana conhecida como “New Deal”. Os anos que se seguiram ao inicio das atividades desta instituição foram considerados os anos de ouro na pesquisa sobre o tema da conservação do solo. A partir daí, os acontecimentos mais importantes foram:

A promulgação da lei da conservação do solo (Soil Conservation Act, USA, 1935); O desenvolvimento de equações para estimar a perda de solos (1940 – 1960) que

resultaram na Equação Universal da Perda de Solos conhecida apenas por USLE (Wischmeier, W. H. 1959) ou RUSLE (revisada);

A lei de controle da poluição da água (USA, 1970); O Sistema Nacional de Eliminação de Descargas Poluentes conhecido por sua

sigla em Inglês - NPDES (USA, 1972); A fundação da Associação Iinternacional de Controle de Erosão e Sedimentos –

IECA (USA, 1972); A Lei da Água Limpa – Clean Water Act (USA, 1977) e o projeto de predição da

erosão hídrica – WEPP (Water Erosion Prediction Project, USA, anos 80). Observamos que quase todos os eventos significativos na história moderna da pesquisa sobre a conservação do solo ocorreram nos Estados Unidos, aparentemente devido á uma série de conjunções históricas associadas com a participação ativa do governo durante todo o processo. Na América Latina temos uma grande quantidade de instituições e cientistas envolvidos com o tema de proteção dos solos e promovemos desenvolvimentos muito importantes, a ponto sermos considerados como “Escola Tropical de Controle de Erosão e Sedimentos”, com produtos e práticas adaptadas às nossas condições e que diferem significativamente daqueles utilizados nos países de clima temperado e frio. Infelizmente, nossos governos tratam do tema com o interesse e enfoque dirigidos apenas para a exploração agrícola e uso do solo o que constitui um atraso para a aplicação ampla das novas tecnologias em engenharia e proteção do meio ambiente bem como para o desenvolvimento de normas técnicas e legislação adequada ao setor. Especificamente no Brasil, o desenvolvimento de leis ambientais teve um processo inicial com ênfase na proteção da água, Código das Águas (Decreto 24.643 de 10/07/34) para posteriormente estabelecer normas de proteção ao solo com o Estatuto da Terra (lei 4504 de 1964) e o Código Florestal (lei 4771 de 1965). Sobre a proteção superficial do solo, foi pioneiro o DNER ao estabelecer normas para proteção de taludes rodoviários, que embora inadequadas sob a ótica dos conhecimentos atuais representaram um grande avanço no inicio dos anos 70. Também pioneiro o DNIT divulgou em Julho de 2006 as normas 072 a 076 que pela primeira vez menciona a Bioengenharia de Solos em um documento de instituição governamental no Brasil.



“A legislação ambiental brasileira caracterizou-se por oferecer pequenas garantias ambientais, inseridas em códigos e leis de caráter administrativo, avançando para a existência de uma legislação agrária, passando nos últimos vinte e cinco anos para o surgimento de normas específicas de tutela do meio ambiente.” Guilhardes de Jesus Júnior em “Contribuição do Movimento Ambientalista Para o Desenvolvimento da Legislação Brasileira do Meio Ambiente”. Conceitos O principal conceito que devemos absorver é a própria definição de erosão: erosão é um processo de desagregação, transporte e deposição (sedimentação) de partículas de solo. Assim, para impedir ou desacelerar o processo erosivo temos que evitar a desagregação das partículas de solo ou o seu transporte. A alteração das propriedades físico-químicas do solo para que as suas partículas não se desagreguem já é conhecido e utilizado na engenharia tradicional, principalmente para a construção de estradas num processo conhecido como imprimação, através da aplicação de polímeros, co-polímeros e resinas que servem para impermeabilizar e melhorar a coesão do solo. Entretanto, para o tratamento de grandes áreas este processo é caro e é incompatível com o desenvolvimento da vegetação e vantagens ambientais pretendidas. Dessa maneira nos resta somente o manejo das partículas de solo como solução economicamente viável para o problema da erosão. A idéia é possibilitar a drenagem da água dos locais em intervenção, não permitindo ou reduzindo a movimentação das partículas de solo. Quer dizer, se não houver transporte de partículas de solo não haverá erosão. No entanto, para conseguir fazê-lo é importante conhecer os caminhos que a água percorre ao longo do talude ou encosta e instalar revestimentos ou barreiras que permitam a passagem da água e retenham os sedimentos. Este procedimento nos possibilita projetar e executar obras minimizando as alterações de geometria dos taludes e encostas reduzindo a necessidade de utilização de equipamentos pesados e menor distúrbio ao solo durante estas intervenções. Além do mais, os materiais utilizados em associação com a vegetação são geralmente muito leves e não requerem á abertura de caminhos de acesso para seu transporte e instalação. Estes são os fatores mais importantes para a redução de custos nos projetos onde as técnicas de bioengenharia de solo são aplicáveis. “...devido ao seu baixo custo, há requerimentos técnicos relativamente simples para instalação e manutenção e aos benefícios paisagísticos e ambientais, estas operações encontram um amplo campo de aplicação nas zonas tropicais, já que nestas as condições favoráveis ao desenvolvimento da vegetação ocorrem durante quase todo o ano”. (Golfari e Caser, 1977). “Em locais de difícil acesso ou inacessível á maquinaria, as técnicas de bioengenharia são freqüentemente a única alternativa técnica viável para execução de obras de proteção de taludes e controle da erosão”. (Coelho, 2004).



Foto 1: Descomissionamento de mina: tratamento de encostas com as

técnicas de Bioengenharia de Solos.

A definição moderna de bioengenharia de solos é a integração de elementos inertes e vivos em obras de proteção e recuperação do solo. Como elementos vivos também são considerados os microorganismos, principalmente aqueles que se relacionam diretamente com a vegetação ou alteram as qualidades físico-químicas do solo. Sob um enfoque estritamente técnico, o problema é que a utilização da vegetação para o reforço e proteção do solo é considerada panacéia por muitos planejadores e executores. Estes não consideram aspectos técnicos importantes como a introdução de espécies hostis ao ambiente, a disseminação de pragas e doenças seja pela própria vegetação ou pela microbiota a ela associada. Ressalte-se ainda o fato de que existem efeitos negativos da vegetação sobre a estabilidade do solo e estes são frequentemente ignorados. Assim, o planejamento da intervenção deve ser multidisciplinar e deve considerar os vários aspectos do meio físico tais como a geotecnia, pedologia, hidrologia superficial e subterrânea e do meio biótico tais como a fisiologia vegetal, a ecologia entre outros. A grande limitação técnica é justamente o fato de trabalharmos com o elemento vivo, já que estes podem não nascer ou morrer. Assim, para introduzir a vegetação como componente do projeto de engenharia devemos utilizar produtos temporários ou degradáveis, que garantam as condições estabelecidas em projeto até o completo desenvolvimento da vegetação. Para cumprir com este requerimento, geralmente se utilizam biomantas e biorretentores de sedimentos feitos com fibras vegetais além de se



estabelecer um período de monitoramento para verificação do completo desenvolvimento da vegetação e atendimento das condições preconizadas no projeto. Nas nossas condições tropicais este prazo é geralmente de um a dois períodos chuvosos (1 a 2 anos) subsequentes ao termino da intervenção.

Classificação das erosões:

- Erosão splash (splash) - Erosão laminar (sheet flow) - Erosão em sulco (rill) - Voçoroca ou boçoroca (gully) - Erosão em margens de corpos d’água (streambank) - Erosão Costeira (shoreline) - Erosão Eólica (wind)

Quantificação das erosões:

- A = R . K . LS . C . P (RUSLE) A = perda de solos computada por área para um intervalo de tempo R = fator climático (precipitação / intensidade) K = fator erodibilidade do solo (frações silt, areia, argila e sua granulometria / fração orgânica) LS = fator topográfico (comprimento e declividade) C = fator recobrimento P = fator prática de controle de erosão

- WEPP projeto de predição da erosão hídrica.

Efeitos da vegetação na estabilidade de taludes e encostas Dos principais efeitos da vegetação sobre a estabilidade do solo, o único efeito que não tem “contra-indicações” é o aumento da coesão do solo pelas raízes o que leva ao aumento da resistência ao cisalhamento do solo. Todos os demais efeitos da vegetação na estabilidade dos solos, apresentados abaixo, deverão ser considerados e tecnicamente analisados por sua possível influencia negativa sobre a estabilidade e sua interação com os demais efeitos, já que para fins didáticos estes são aqui analisados isoladamente, a saber: Efeitos físicos:

Ancoragem do solo pelo sistema radicular - implica na transferência dos esforços das camadas superiores do perfil do solo para camadas inferiores através das raízes. Geralmente, quanto mais profunda está a camada, mais resistente é o solo e neste caso a vegetação exerce importante papel na estabilidade das camadas mais superficiais. Entretanto, excepcionalmente podemos nos deparar com solos de boa resistência na superfície sobrepondo camadas de menor resistência e neste caso a transferência dos esforços de uma região de grande



resistência ao cisalhamento para outra de menor resistência pode gerar as condições para a ruptura;

A sobrecarga pontual representada por espécies de grande porte é um efeito que

deve ser considerado nos estudos geotécnicos, a exemplo do que faz a maioria dos softwares para este fim, estabelecendo valores para os esforços gravitacionais e também dos esforços rotacionais em função da incidência de vento;

A penetração radicular promove esforços que podem ser importantes

ocasionalmente, dependendo na estrutura do solo, da velocidade de crescimento das raízes e de sua espessura;

Efeitos hidrológicos:

A depleção da umidade do solo pela vegetação reduz significativamente a componente de esforços gravitacionais. Por outro lado, alguns dos solos argilosos, de grande plasticidade, dependem de uma quantidade mínima de umidade para manter sua coesão. Assim, nestas condições, a presença da vegetação pode acelerar o processo de fratura do solo;

A interceptação da chuva também contribui para reduzir o volume de água que chega ao solo e reduz o impacto direito das gotas de chuva que em solos desnudos promovem o chamado efeito splash. Em florestas densas até 30% da água da chuva pode ficar retida no dossel. Por outro lado, existe o processo de condensação das gotas nas folhas e o impacto destas gotas maiores, em alturas superiores a um metro, podem promover mais danos do que gotas menores que caem diretamente da atmosfera;

O retardamento no escoamento superficial resulta em menor tensão de arraste da água no solo. Por outro lado, se a vegetação tiver baixa densidade de ocupação efetiva do solo, estes esforços poderão resultar em distúrbio dos fluxos superficiais (aumento da rugosidade hidráulica), promovendo zonas de alta velocidade (entre os indivíduos) e zonas de alta e de baixa pressão (vórtices) que promovem maior desagregação e deslocamento das partículas do solo;

O aumento da infiltração reduz o volume do escoamento superficial com a conseqüente redução da tensão de arraste; por outro lado, no leva a uma maior resultante dos esforços gravitacionais atuantes no talude ou encosta;

O aumento da drenagem sub-superficial e possível formação de pipings que são erosões sub-superficiais de difícil detecção e mitigaçao. Este efeito é especialmente importante para analise do potencial aumento de erosão sub-superficial em projetos de construção de linhas de dutos e outras obras sub-superficiais de infraestrutura, por exemplo;

Efeitos biológicos:

O sombreamento do estrato herbáceo por espécies mais altas e a presença de espécies que possuem propriedades alelopáticas podem resultar em porções de solos desnudas e com maior susceptibilidade á erosão;

O aumento de densidade da vegetação geralmente representa um atrativo para a fauna. O intemperismo biológico deve ser analisado de acordo com a presença



de fauna, já que ninhos e caminhos de fuga feitos no solo por animais como tatu, coelho, cobras, formigas, vespas e outros, podem levar o transporte de água com maior volume e maior velocidade para camadas mais profundas do perfil do solo;

Efeito similar ocorre com a morte de espécies que possuem raízes de grande diâmetro ou grande densidade de raízes, já que as raízes senescentes funcionam como uma tubulação que altera significativamente a dinâmica da água no solo. Além disso, a queda de árvores de grande porte geralmente produzem grandes concavidades que possuem alta capacidade de captação de água e cuja mitigação de impactos é de solução muito mais complexa do que uma concavidade erosiva de mesmo volume.

Materiais utilizados Na bioengenharia se busca utilizar materiais disponíveis no local de intervenção tais como o solo do próprio local, madeira, pedras e estes em associação com a vegetação (sementes, mudas e estacas vivas) e outros materiais para melhorar aspectos estruturais ou para garantir as condições estabelecidas do projeto até o total desenvolvimento da vegetação. São eles:

• Produtos em Rolo para Controle de Erosão – PRCE’s • Biomantas antierosivas • TRM’s – geomantas ou mantas de reforço para gramados

(Turf Reinforcement Mats)

Foto 2: Biomantas Antierosivas.

• Produtos Hidraulicamente Aplicados para Controle de Erosão • Mulch Hidráulico • Hidrossemeadura • Polímeros • BFM’s – matrizes de fibras coladas (Bonded Fiber Matrix)



• Biorretentores de Sedimentos

Foto 3: Biorretentores de Sedimentos

• Sistemas de Confinamento Celular

• Geocélulas • Colchão Celular • Engradamento

Foto 4: Geocélula

• Geossintéticos • Geotexteis (tecidos / não-tecidos) • Geomembranas • Geogrelhas • Geotubos • Geocompostos

• Diversos (adesivos / aditivos - catalisadores / materiais de fixação / nutrientes – fertilizantes / etc. )

Técnicas



Existe um conjunto muito grande de técnicas estruturais e vegetativas utilizadas em bioengenharia de solos. Destas, quase todas são conhecidas da engenharia tradicional, civil ou agronômica, embora a finalidade de sua utilização seja diferente: independente da utilização ser estrutural ou não, eles sempre deverão gerar as condições para a recuperação ambiental. Ou seja, não há preocupação em construir estruturas definitivas ou colher o que se vai plantar.

“As técnicas de bioengenharia de solos podem ser classificadas como trabalho-técnico intensivas, em oposição às técnicas tradicionais, predominantemente energético-capital intensivas.” D. H. Gray, 1982.

Técnicas vegetativas: Semeio manual Hidrosemeadura Mulching Instalação de biomantas Barreiras vivas

Técnicas estruturais:

Instalação de bioretentores Paliçadas Rip rap Solo reforçado (crib wall / reaterro compactado) Solo grampeado verde Gabiões e outros muros de gravidade

Utilização:

Taludes Corpos d’água Áreas degradadas Drenagens

Instrutor:

Eng. Civil Luiz Lucena, CPESC.

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1. Introdução, histórico e conceitos básicos;2. Efeitos da vegetação no controle de processos erosivos e na estabilidade de encostas e taludes;3. Critérios para Projeto;4. Produtos e Especificações;5. Técnicas de Bioengenharia;6. Técnicas de Aplicação de Biomantas e Biorretentores.

CONTEÚDO

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40ª Conferência Anual

Reno, Nevada09 A 13 DE FEVEREIRO DE 2009.

www.ieca.org

International EROSION CONTROL Association

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Kruedener,1951“Vegetação tem sido utilizada na

engenharia há séculos, no controle de processos erosivos e como proteção e

reforço em obras civis, sendo denominadas as técnicas que conjugam a

utilização deste elemento vivo na engenharia de

BIOENGENHARIA DE SOLOS.”

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Golfari e Caser,1977

“... devido a seu baixo custo, a requerimentos técnicos relativamente

simples para instalação e manutenção, a adequação paisagística e ambiental, estas operações tem encontrado largo campo de

aplicação em regiões tropicais e semitropicais, já que nestas regiões as

condições favoráveis ao crescimento da vegetação ocorrem na maior parte do

ano.”

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Coelho, 2004 “As técnicas de bioengenharia de solos

geralmente requerem a utilização mínima de equipamentos e de movimentação de terra, o que ocasiona menor perturbação durante a execução de obras de proteção de taludes e controle de erosão.” “Em locais de difícil acesso, ou inacessíveis para

o maquinário, as técnicas de bioengenharia de solos podem constituir a única alternativa técnica viável para a execução de obras de proteção de taludes e controle de erosão.”

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Conhecida desde a antiguidade• Império Romano / China / Europa Ocidental

(margens de canais e muros de contenção)

• Império Inca (canais de abastecimento e drenagem / “Fajinas”)

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Cronologia:

• 1874 Wollney (Alemanha) promoveu vários estudos sobre conservação do solo e água;• 1917 Miller estabeleceu primeiras áreas para ensaios específicos sobre erosão;• 1923 Duley e Miller (Misouri – USA) começam conscientização pública sobre a perda de solos;• 1928 H.H. Benett declara a erosão como uma ameaça para as finanças públicas;• 1932 Roosevelt cria o “Soil Erosion Service” sob o comando de Benett;• 1935 Soil Conservation Act;• 1950’s Equação Universal da Perda de Solo – USLE (posteriormente RUSLE e MUSLE);• 1970 primeira fase do NPDES;• 1990’s Bioengenharia moderna começa a ser utilizada no Brasil.

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Bioengenharia de solos:Conjugação de elementos inertes e vivos em

obras de proteção e recuperação do solo.

Elementos vivos:• Vegetação• Microorganismos

Elementos inertes: • Madeira• Pedras• Geotêxteis• Metais• Fibras sintéticas • Fibras naturais• Concreto

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Pedras e estacas vivas

Fotos extraidas do livro “ Practical Guide for Erosion Control”

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Madeira:

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Metais

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Materiais sintéticos


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Fibras naturais

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Foto

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Processo de desagregação, transporte e deposição (sedimentação) de partículas

de solo.

EROSÃO:

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Almeida Filho, G. S. 2000.

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Classificação : Erosão splash (splash) Erosão laminar (sheet flow) Erosão em sulco (rill) Voçoroca ou boçoroca (gully) Erosão em margens de corpos d’água (stream bank) Erosão Costeira (shoreline) Erosão Eólica (wind)

* Sedimento = partícula de solo em suspensão* Sedimentação = deposição do sedimento

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Quantificação da erosão: A = R . K . LS . C . P (RUSLE)

A = perda de solos computada por área para um intervalo de tempo

R = fator precipitação (clima)

K = fator erodibilidade do solo

LS = fator topografia

(comprimento e declividade)

C = fator recobrimento

P = fator prática de controle de erosão

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2. Efeitos da vegetação na estabilidade de taludes e encostas:

Conhecida empiricamente pela maioria dos planejadores / executores

Verificada durante fenecimento ou supressão Relação exponencial negativa entre o recobrimento vegetal e

perda de solos Considerada panacéia por muitos planejadores / executores

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Utilização deve ser criteriosa Introdução de espécies hostis ao ambiente Disseminação de pragas Efeitos deletérios sobre a estabilidade do solo

Planejamento deve ter enfoque multidisciplinar Meio físico: geotecnia, pedologia, hidrologia superficial e

subterrânea Meio biótico: ecologia

Limitações técnicas (Elemento vivo)

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*Biomantas sem vegetação resistem a força trativa(Shear Stress) entre 100 e 150 Pa.

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Efeitos físicos: Aumento da coesão do solo pelas raízes –

reforço radicularS = (C + CR) + σ tan Φ

onde:• S – resistência ao cisalhamento• σ – tensão normal da superfície de ruptura• C – coesão• CR – Coesão devido ao efeito das radicelas• Φ – ângulo de atrito do solo

“Atirantamento” radicular

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Efeitos hidrológicos

•Depleção da umidade

•Interceptação da chuva

•Redução / retardamento do escoamento superficial

•Infiltração

•Drenagem subsuperficial

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Efeitos deletérios da vegetação na estabilidade de solos:

Sobrecargas (arbóreas)

Ventos (transferência de forças, tombamento)

Sombreamento do estrato herbáceo

Penetração radicular

Aumento da erosividade da chuva

Infiltração intensa

Aumento da rugosidade hidráulica

Intemperismo biológico

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3. Critérios para Projetos Antecedentes.Objetivo e Alcance.Resultados do Estudo Hidroclimático.Resultados do Estudo de Solos.Levantamento Topográfico Detalhado (1:1000).Levantamento Aerofotográfico (1:1000).Detalhamento da Solução de Engenharia.

Especificações técnicas.Especificações de materiaisEstimativas de Custos.

Especificações Técnicas para a licitação.Anexos.

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Propuesta para la EstabilizaciPropuesta para la Estabilizacióón de la n de la CarcavaCarcava

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EscorrentEscorrentíía Lateral (Condicia Lateral (Condicióón Actual)n Actual)

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PERFIL DE TALUDES

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CALCULO DEL CAUDAL CALCULO DEL CAUDAL -- ESCORRENTIA NATURALESCORRENTIA NATURAL

CONDICIONES INICIALES

AREA (A) 15 haLONGITUD (L) 1,000 m (3280 pies)PENDIENTE (S) 5.00 %COEFCIENTE DE ESCURRIMIENTO 0.3

Q n= C * I * A /360 SIENDOn período de retorno (años)I Intensidad de lluvia (mm/h)(extraido de tabla)A Area en ha

Tc = 0.0078 * L 0.77 * S - 0.385 SIENDOTc tiempo de concentración superficial (min)L Longitud en piesS Pendiente en pies/pies

CASO 5 / 10 / 25 ANOSTc =Tc = (REDONDEANDO) 15.00 min Lamina de agua 5= 31.95 mm

Intensidad 5= 127.8 (mm/h)

PARA Tc = 15.00 min Lamina de agua 10= 36.75 mmIntensidad 10= 147.2 (mm/h)

Lamina de agua 25= 42.82 mmIntensidad 25= 171.28 (mm/h)

CAUDAL ESTIMADOPOR EL MISMO METODO SE TIENE Q5= 1.6 m3/s

Q10= 1.8 m3/s

Q25= 2.1 m3/s

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Vista PanorVista Panoráámicamica

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Propuesta para la EstabilizaciPropuesta para la Estabilizacióón de la n de la CarcavaCarcavaDiagrama EsquemDiagrama Esquemáático tico

Practicas RecomendadasPracticas Recomendadas

oo Pasto Mecanizado y ArbolesPasto Mecanizado y Arboles

oo Barreras VivasBarreras Vivas

oo Fajinas y Bermalonga en curvas de nivelFajinas y Bermalonga en curvas de nivel

oo Trinchos de BermalongaTrinchos de Bermalonga

oo Manto en canal Manto en canal Tela Fibrax 400BFTela Fibrax 400BF

oo Manto en canal (escorrentia alta) Manto en canal (escorrentia alta) Tela Sintemax 400BFTela Sintemax 400BF

oo GEOWEB (Concreto)GEOWEB (Concreto)

oo Manto en Talud (Tela Biotextil 500BP)Manto en Talud (Tela Biotextil 500BP)

Manto en MManto en Máárgenes (Tela Fibrax 400BF) rgenes (Tela Fibrax 400BF) OO

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Detalle Constructivo Solución de Disipador de Geoceldas

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“A capacidade de troca catiônica do solo ésensivelmente aumentada com a utilização dos

PRCE's biodegradáveis, por ocasião da degradação destas. Com a mineralização da

matéria orgânica, ocorre a formação de ácidos fúlvicos e colóides, que colaboram para o aumento da superfície específica do solo,

elevando a capacidade de retenção e posterior fornecimento de nutrientes para as plantas.”

Coelho, 2004.

4. Produtos e especificações

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BIOMANTAS

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TELA VEGETAL®

Produto: espesso e translúcido, constituído de fibras vegetais longas desidratadas (colmos de capim inteiro), dispostas transversalmente, entrelaçadas por meio de costura longitudinal com fitilhos de polipropileno.

Aplicações: taludes de aterro de até 50° de inclinação, minerações, rodovias, solos arenosos e argilosos com baixa suscetibilidade à erosão e locais com deficiência hídrica. Retém umidade por longo período de tempo, indicada para locais com ausência de solo, solos estéreis, solos pedregosos ou com afloramentos rochosos. Devido a sua rusticidade é indicada também para locais alagados e pantanosos.

M = ManualI = Industrial

C = Colmo de capim

1000MC1000IC1250IC

LegendaModelos

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PRODUÇÃO INDUSTRIAL

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TELA BIOTÊXTIL®

Produto: translúcido e flexível, constituído de fibras vegetais dilaceradas e desidratadas (palha agrícola), entrelaçadas juntamente com uma rede de polipropileno, por meio de costura longitudinal por processo industrial, com fios resistentes degradáveis de polipropileno.Aplicações: projetos de bioengenharia, áreas degradadas, rodovias, polidutos, ferrovias, aeroportos, projetos industriais, taludes de aterro e corte de até 60°de inclinação, minerações, gramados em geral. Indicado para solos de baixa a media suscetibilidade à erosão. Efeito paisagístico expressivo.

U = UnidimensionalB = Bidimensional

P = Palha

400UP500BP600BP

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TELA FIBRAX®

Produto: constituído em 100% por fibras de coco, entrelaçadas juntamente com uma rede de polipropileno, por meio de costura longitudinal por processo industrial, com fios resistentes degradáveis de polipropileno.

Aplicações: projetos de bioengenharia, áreas degradadas, projetos residenciais e paisagísticos, aeroportos, polidutos, ferrovias, rodovias, campos e gramados, proteção de aterro sanitário, proteção de cursos d’água e drenagens de médio fluxo. Indicado para taludes de corte e aterro de 60º de inclinação ou superiores. Efeito paisagístico de grande destaque.


F = Fibra

300UF300BF400BF

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TELA FIBRATÊXTIL®

Produto: translúcido e flexível, constituído por 70% de fibras vegetais desidratadas e dilaceradas (palha agrícola) e 30% de fibras de coco, entrelaçadas juntamente com uma rede de polipropileno, por meio de costura longitudinal por processo industrial, com fios resistentes degradáveis de polipropileno.Aplicações: projetos de bioengenharia, áreas degradadas, projetos residenciais, polidutos, rodovias, ferrovias, aeroportos, minerações, taludes de corte com até 60° de inclinação, projetos industriais, proteção de cursos d’água e drenagens de médio fluxo. Indicado para solos com média suscetibilidade à erosão. Efeito paisagístico moderado a alto.


M = Mista

400UM500BM400BM

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TELA SINTEMAX®

Produto: constituído por fibras de coco, palha ou ambos, entrelaçadas e incorporadas em redes de polipropileno nos dois lados e uma terceira malha estável à ação dos raios ultravioleta, por meio de costura longitudinal por processo industrial, com fios resistentes de polipropileno.Aplicações: projetos especiais para mitigar grandes distúrbios ambientais, projetos de bioengenharia, proteção de margens de cursos d’água e reservatórios hidráulicos, rodovias, ferrovias, aeroportos, polidutos, drenagens de alto fluxo, minerações, áreas pantanosas, brejos, taludes de corte e aterro de qualquer inclinação, solos com grande suscetibilidade à erosão, proteção de aterro sanitário e resíduos industriais. Efeito paisagístico de grande destaque.

T = Tela ou malha georeforçadoraM = MistaP = PalhaF = Fibra

600TP500TM400TF

LegendaModelos

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DISPOSIÇÃO LÓGICA DO QUADRO RESUMO

• Efeito paisagístico;

• Resistência;

• Longevidade.

•Volume de matéria orgânica;

• Degradabilidade.

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Outras Biomantas

Gramaturas diversasOutras matrizes orgânicas

*Sisal, fique, juta, cana-de-açucar, bananeira, etc.(Bio)mantas 100% sintéticas*Diferem dos geosintéticos (tecido / não tecido)*Substituem o concreto em canais de alto fluxo e zonas

costeiras

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BIORRETENTORES DE SEDIMENTOS

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BERMALONGA®

Produto: constituído de fibras vegetais, altamente compactado e flexível, envolvido por malha resistente de polipropileno, podendo ser fabricado em diversos diâmetros e comprimentos.

Aplicações: utilizado para ancoragem de sedimentos, preenchimento dos espaços vazios, construção de leiras vegetadas, construção de bermas artificiais, proteção de margens de cursos d’água e como interface entre o solo e quaisquer estruturas rígidas.

50 + 10%D50

40 + 10%D40

30 + 10%D30

20 + 10%D20

Diâmetro (cm)Modelo

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Outros BiorretentoresBermalonga® com dimensões e matrizes orgânicas diversasFajinas (fascines)Barreiras Vivas

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CONFINAMENTO CELULAR

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Colchão Celular

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Rio Tietê, São Paulo/Brasil

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FOTO: Revista Erosion Control

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5. TECNICAS DE BIOENGENHARIA5. TECNICAS DE BIOENGENHARIA

“As técnicas de bioengenharia de solos podem ser classificadas como trabalho-técnico intensivas,

em oposição às técnicas tradicionais, predominantemente energético-capital intensivas.”

D. H. Gray, 1982.

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Controle de sedimentos

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Barreiras com biorretentores e Capim Vetiver

Biomanta Antierosiva

Berma Artificial (Bermalonga® D40)

Solo Preparado

Berma

Linha de Vetiver (Vetiveria zizanioides)

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Barreiras com biorretentores e paliçadas

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Solo Envelopado

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CRIBB WALL

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Rip-rap de Bermalonga®

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Paliçada de madeira Ø=20

2,00m

3%

1,52,0

Bermalonga® D40

Leira Vegetada de Bermalonga® D40

Tela Sintemax® 400TF

Aquamesh®

Pedras de mão

Tela Fibrax® 400BF

NA min

NA max

Croquis em corte transversal do sistema de proteção utilizado.

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Solo Grampeado

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AS POSSIBILIDADES SÃO INFINITASAS POSSIBILIDADES SÃO INFINITAS......

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6. Técnicas de Aplicação de Biomantas e Biorretentores

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Instalação passo a passo.

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1º Passo: DRENAGENSDrenagem profunda* Sub superficial

* Sub horizontal

Drenagem superficial* Canaleta revestida com biomanta

* Canaleta de concreto

* Escada Hidráulica

* Estruturas de dissipação

Caixas dissipadoras

Biorretentores

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2º Passo: Ancoragem dos sedimentos• Instalação de paliçadas

Madeira, Bermalonga®, Bambu

• Proteção da base do talude

Bermalonga®, Gabião, Colchão Reno, muros diversos, etc.

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3º Passo: Acerto e Regularização do terreno

• Corte de árvores altas e de grande porte

• Limpeza do terreno

• Quebra das negatividades

• Acerto das bordas dos focos erosivos

• Retirada de sedimentos e fragmentos de rocha soltos

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4º Passo: Instalação de Bermalonga®• Redução de velocidade nos canais de drenagem

• Preenchimento dos espaços vazios

• Proteção de paliçadas e estruturas rígidas

• Redução do comprimento do talude

• Leiras

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5º Passo: Semeio X Hidrossemeio

• Coveamento

Microcovas x Microcanaletas

• Sementes

Gramíneas x Biomix®

• Insumos

Fertilizantes, composto orgânico,

adesivo orgânico e mulch

• Equipamento

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HIDROSSEMEIOHIDROSSEMEIO

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6º Passo: Instalação das biomantas

• Manuseio

• Ancoragem superior

• Desbobinamento

• Transpasse

Lateral / Longitudinal

• Grampos

Aço

• EstacasMadeira, Bambu, AçoEstaca viva

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Croquis de Instalação das Biomantas

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Desenho esquemático das várias fases

Ancoragem superior

Transpasse lateral

longitudinal

> 5 cm

> 20 cm

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Controle de pragas e doenças Adubação de cobertura Replantio

MA

NU

TE

NÇ

ÃO

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Poda / roçada

MA

NU

TE

NÇ

ÃO

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CUIDADO COM A IRRIGAÇÃO ...

MA

NU

TE

NÇ

ÃO Irrigação

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Para pensar…

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…

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MUITO OBRIGADO!!

[email protected](31) 3284-5622

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apostila bioengenharia de solos

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