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753 IV COBRAE - Conferência Brasileira sobre Estabilidade de Encostas - Salvador-BA Análise da influência de barramentos na estabilidade de taludes para recuperação de ravinas e voçorocas Farias, R.C. Universidade de Brasília / IBAMA / IESPlan, Brasília, Distrito Federal, Brasil, [email protected] Carvalho, J.C. Universidade de Brasília, Brasília, Distrito Federal, Brasil, [email protected] Palmeira., E.M. Universidade de Brasília, Brasília, Distrito Federal, Brasil, [email protected] Oliveira, R.P. A. W. Faber-Castell S.A., [email protected] Universidade de Brasília (UnB), Depto. de Engenharia Civil e Ambiental, FT – Programa de Pós- Graduação em Geotecnia. Brasília, DF, Brasil Resumo: Este trabalho apresenta técnica para controle e recuperação de processos erosivos com a instalação de barramentos, transversais à erosão. Esse sistema tem sido utilizado para controle temporário de produção de sedimentos, porém, essa solução, se bem adaptada, pode ser empregada para controle permanente de erosão. A sua eficiência como obra permanente de controle do processo erosivo está vinculada aos devidos aprimoramentos técnicos em função das condições locais. As vantagens desse sistema podem ser justificadas pela simplicidade de execução, baixo custo e possibilidade de se obter estruturas compatíveis com a carga de sedimentos a ser contida, permitindo assim a execução em etapas de acordo com a produção de sedimentos à montante de forma que não comprometa a estabilidade do barramento e dos taludes naturais da erosão. Para isso, a melhor solução é a execução das alturas em etapas compatíveis com o esforço resistente da estrutura. Partindo-se dessa idéia o artigo analisa a influência desses barramentos na estabilidade dos taludes. As análises de estabilidade dos taludes foram efetuadas visando verificar se as alterações de geometria e saturação nas margens do processo de recuperação da erosão provocariam deslizamentos e/ou instabilidades de massas de solo. Para a verificação da estabilidade nos taludes laterais foram estudados vários casos seguindo a forma de recuperação prevista da erosão em campo.

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Análise da influência de barramentos na estabilidadede taludes para recuperação de ravinas e voçorocas

Farias, R.C.Universidade de Brasília / IBAMA / IESPlan, Brasília, Distrito Federal, Brasil, [email protected]

Carvalho, J.C.Universidade de Brasília, Brasília, Distrito Federal, Brasil, [email protected]

Palmeira., E.M.Universidade de Brasília, Brasília, Distrito Federal, Brasil, [email protected]

Oliveira, R.P.A. W. Faber-Castell S.A., [email protected] de Brasília (UnB), Depto. de Engenharia Civil e Ambiental, FT – Programa de Pós-Graduação em Geotecnia.Brasília, DF, Brasil

Resumo: Este trabalho apresenta técnica para controle e recuperação de processos erosivos coma instalação de barramentos, transversais à erosão. Esse sistema tem sido utilizado para controletemporário de produção de sedimentos, porém, essa solução, se bem adaptada, pode ser empregadapara controle permanente de erosão. A sua eficiência como obra permanente de controle do processoerosivo está vinculada aos devidos aprimoramentos técnicos em função das condições locais. Asvantagens desse sistema podem ser justificadas pela simplicidade de execução, baixo custo epossibilidade de se obter estruturas compatíveis com a carga de sedimentos a ser contida,permitindo assim a execução em etapas de acordo com a produção de sedimentos à montante deforma que não comprometa a estabilidade do barramento e dos taludes naturais da erosão. Paraisso, a melhor solução é a execução das alturas em etapas compatíveis com o esforço resistente daestrutura. Partindo-se dessa idéia o artigo analisa a influência desses barramentos na estabilidadedos taludes. As análises de estabilidade dos taludes foram efetuadas visando verificar se asalterações de geometria e saturação nas margens do processo de recuperação da erosão provocariamdeslizamentos e/ou instabilidades de massas de solo. Para a verificação da estabilidade nos taludeslaterais foram estudados vários casos seguindo a forma de recuperação prevista da erosão emcampo.

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Abstract: This paper presents a technique for the control and repair of damages caused byerosive mechanisms using barriers normal to the erosion direction. This system has been used fortemporary control of the production of sediments, although, if well adapted, this solution can beemployed for permanent structures. Its efficiency as a permanent solution depends on localconditions. The advantages of such solution are: simplicity, low cost and the possibility of designingstructures compatible with the load of sediments, allowing a staged construction process withoutrisking the stability of the barrier and of the gully slopes. To do so, the best solution is to build thestructure to heights compatible with its strength. In this context, this paper analyses the influenceof barriers on the stability of the slopes of gullies. The slope stability analyses were conductedaiming to verify if changes in geometry or soil degree of saturation might yield slope failures. Toverify the stability of the lateral slopes of a gully several cases were investigated following theprocess of erosion repair expected in the field.

1 INTRODUÇÃO

Com o acelerado crescimento das áreas urba-nas, desmatamento desordenado, avanço dasfronteiras agrícolas e a implantação sem os de-vidos cuidados de obras de infra-estrutura, sé-rios e numerosos problemas erosivos vêm ocor-rendo no país. Para solucioná-los ou mitigá-losé necessária a realização de pesquisas de técni-cas alternativas. Este trabalho analisa uma so-lução de baixo custo para recuperação de pro-cessos erosivos.

2 MODELO ESTUDADO

A idéia do desenvolvimento da pesquisa foibasicamente incrementar um sistema para recu-peração de ravinas e voçorocas com a instala-ção de barramentos transversais à erosão. AFigura 1 mostra o desenho esquemático dessesistema.

A eficiência do barramento como obra per-manente de controle do processo erosivo estávinculada a ajustes técnicos em função das con-dições locais. As vantagens desse sistema po-dem ser justificadas pela simplicidade de exe-cução, baixo custo e possibilidade de se obterestruturas compatíveis com a carga de sedimen-tos a ser contida.

Figura 1. Vista frontal do sistema de barramento.

Inicialmente o sistema é construído em eta-pas de forma que a produção de sedimentos amontante não comprometa a estabilidade dobarramento. Para isso, a melhor solução é a exe-cução em alturas compatíveis com o esforçoresistente da estrutura, bem como com a estabi-lidade dos taludes laterais.

A Figura 2 apresenta, num primeiro estágio, aexecução de três barramentos com as hastes nãosendo utilizadas em sua totalidade. Isto é, a telametálica e o geotêxtil são colocados numa deter-minada altura das hastes para que o sedimentoproduzido a montante possa ser acumulado nobarramento 1 e o excedente passe para obarramento 2 e assim sucessivamente. O revesti-mento total do canal, mostrado nesta figura, como geotêxtil se justifica pelas pequenas distânci-

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as entre um barramento e outro, não acarretandouma elevação considerável nos custos de im-plantação. No entanto, para erosões ebarramentos de maior porte deve ser analisada asolução com ancoragem lateral e de fundo comextensão do geotêxtil para montante.

Num segundo estágio, com o assoreamentodos barramentos, o sedimento acumulado nobarramento 3 aumenta a estabilidade dobarramento 2, e o produzido no 2 aumenta a esta-bilidade do barramento 1. Isso ocorre devido aoesforço contrário que a carga de sedimento acu-mulado no barramento seqüente exerce no ante-rior, conforme mostram as Figuras 3 e 4.

É importante ressaltar, que além do geotêxtilcolocado a montante, há necessidade decolocá-lo também no pé do barramento na facede jusante, como proteção contra o efeito

erosivo gerado pelo transbordamento. Estegeotêxtil pode eventualmente ser substituídopor pedra de mão. Outra observação impor-tante é quanto à fixação do geotêxtil para queo fluxo não venha a provocar o seu arranque.Essa fixação poderá ser feita com aramerecozido ou galvanizado na tela metálica e compinos metálicos na base e laterais da erosão,conforme mostra as Figuras 2, 3 e 4, tomando-se o cuidado de não danificar o geotêxtil comas perfurações realizadas.

A seguir, pode-se partir para o estágio 3que é o aumento de altura dos barramentos,conforme mostra a Figura 4. Além do aumentode altura dos barramentos, pode-se, neste está-gio, incrementar novos barramentos a jusante,com o objetivo de aumentar a estabilidade glo-bal do sistema.

Figura 2 - Estágio 01: Vista lateral das barreiras para acumulação dos sedimentos gerados a montante.

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Figura 4 - Estágio 03: Vista lateral das barreiras para acumulação dos sedimentos gerados a montante comincremento de novos barramentos.

Figura 3 - Estágio 02: Vista lateral das barreiras para acumulação dos sedimentos gerados a montante.

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3 PROCEDIMENTOS DE PROJETO DOSBARRAMENTOS

A seguir são descritos, de forma simplificada,os principais procedimentos de projeto a seremadotados no dimensionamento dos barra-mentos.

1º. Passo: Verificação das condições locais

Neste item, deve-se fazer uma completaavaliação das condições locais objetivando-severificar as condições geológico, geotécnica egeomorfológicas bem como a estimativa do vo-lume de escoamento superficial e a produçãode sedimentos a montante, pois nada justifica-ria a instalação de barramentos caso não hou-vesse produção de sedimentos para enchimen-to dos mesmos. A avaliação pode ser feita apartir de visitas durante eventos chuvosos, oufazendo-se coletas periódicas de fluido oriun-do do fluxo superficial.

O volume de solo a ser retido nosbarramentos pode ser estimado pela EquaçãoUniversal de Perdas de Solo, embora grandeparte do sedimento possa ter origem na própriaerosão.

2º. Passo: Dimensionamento do sistemaNeste item, deve-se considerar uma série

de análises com o objetivo de não comprometero sistema, principalmente em termos de estabi-lidade. A seguir têm-se as principais análises aserem consideras no dimensionamento:

a) Determinação da profundidade que ashastes serão ancoradas (cálculo das fichas);

b) Análise de estabilidade dos taludes la-terais. Esta análise irá indicar qual o incrementode altura mais recomendável que deverá seradotado para a recuperação da erosão;

c) Análise de estabilidade dos taludes lon-gitudinais, tanto local quanto global;

d) Dimensionamento das hastes que po-dem ser tanto de madeira quanto metálicas;

e) Definição da tela metálica, devendo estaser flexível e resistente ao esforço solicitante;

f) Definição do geotêxtil mais apropriado aser utilizado no sistema devendo ser verificadasas propriedades físicas, mecânicas, hidráulicase de resistência ao intemperismo. O dimensiona-mento do geotêxtil geralmente obedece aos cri-térios de retenção, permeabilidade ecolmatação;

g) Dimensionamento do vertedouro a serexecutado no barramento, devendo ser dada pri-oridade a forma triangular de modo a centralizarprogressivamente o fluxo.

3º. Passo: Instalação do modelo em campo

A seguir, apresentam-se os principais cui-dados que devem ser tomados quando da exe-cução da obra:

a) Certificar-se de que durante a instalaçãodo sistema não haja possibilidade de chuvas;

b) Certificar-se que todos os materiais eequipamentos a serem utilizados estejam total-mente disponíveis na obra;

c) Limpeza total da área a ser implantado osistema de barramentos. Evitar ao máximo pro-vocar instabilidade nos taludes laterais quan-do da limpeza ou remoção desnecessária de pro-teções naturais como a cobertura vegetal;

d) Avaliar a superfície de suporte, princi-palmente os taludes e fundo, de forma a evitareventuais depressões e a presença de materiaisque possam danificar o geotêxtil;

e) Verificar sobreposições e costuras dosgeotêxteis;

f) Verificar espaçamento dos pinos de fixa-ção do geotêxtil;

g) Evitar a colocação do geotêxtil sob ten-são de modo a minimizar o risco de danos;

h) Evitar a formação de rugas no geotêxtil eproceder às devidas ancoragens.

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4 IMPLANTAÇÃO DO MODELO NO MUNI-CÍPIO DO PRATA EM MINAS GERAIS

4.1 LOCALIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO

O município do Prata está localizado na porçãocentral da mesoregião denominada TriânguloMineiro / Alto Paranaíba, Estado de Minas Ge-rias, entre as bacias dos rios Paranaíba e Gran-de, que fazem parte da bacia do rio Paraná. Omunicípio é delimitado aproximadamente pelosparalelos S 18º 55’ 00’’ e S 19º 24’ 00" e pelosmeridianos W 48º 24’ 00’’ e W 49º 10’ 00’’. Suaárea total é de 4.899 km2. Os municípios limítrofessão: ao Norte, Monte Alegre de Minas eItuiutaba; ao Sul Comendador Gomes, CampoFlorido e Veríssimo; a oeste Campina Verde; e aleste Uberlândia. O município tem como limitesnaturais os Rios Tejuco, na porção ao norte eao sul, os rios Verde e do Peixe. A principal viade acesso ao município é a BR 153 ligando omunicípio aos estados de Goiás e São Paulo e aMG 497 ligando os municípios de Uberlândia eCampina Verde.

4.2 CONSIDERAÇÕES SOBRE O PROCESSOEROSIVO NA REGIÃO

Francisco (2003) em sua dissertação demestrado diz que os processos erosivos queocorrem em algumas fazendas da empresa FaberCastell, no município do Prata (MG), são decor-rentes das ações conjugadas dos fluxos super-ficial e sub-superficial concentrados, além dasusceptibilidade natural do solo a ocorrênciaserosivas e da forma incorreta de uso e ocupa-ção dos mesmos desde a década de 60.

Essas ocorrências erosivas estão associa-das aos carreadores de escoamento de produ-ção, uma vez que estes favorecem a concentra-ção do escoamento superficial. Em decorrênciados processos erosivos surgem outros danostais como: assoreamento de canais fluviais, per-

da de fertilidade do solo e desvalorização doimóvel rural.

As erosões regionais, em sua maioria, apre-sentam morfologias em forma de “U” quandose tem a evolução associada a fluxo sub-super-ficial e superficial e concentrados (voçorocas),e em “V” quando se tem apenas fluxo superfici-al concentrado (ravinas). Elas são caracteriza-das por apresentarem taludes íngremes está-veis no período de seca e instáveis no períodochuvoso, evoluindo lateralmente por solapa-mento basal e quedas de blocos. Mostram ca-racterísticas mistas entre ravina e voçoroca,podendo durante o período chuvoso sofrer in-fluência da dinâmica de oscilação do nívelfreático e se conectar à surgência d’água, jus-tamente quando aumenta a intensidade erosiva.

Francisco (2003) mostra também ocadastramento de 43 Ravinas e 2 voçorocas nasfazendas da Faber Castell no município do Pra-ta (MG), sendo que na fazenda Buriti dos Bois,houve o cadastramento de 7 erosões lineares,sendo 6 ravinas e 1 voçoroca. Ele realizou vári-os ensaios de caracterização e constatou queos solos presentes na área de estudo possuem,em sua maioria, granulometrias que variam dasareias grossas até argilas.

A erosão estudada está localizada na Fa-zenda Buriti dos Bois e apresenta um perfilgeotécnico com apenas um horizonte e formageométrica aproximada em V.

4.3 DETALHES DOS PROCEDIMENTOSADOTADOS PARA O PROJETO

Nos itens a seguir são descritos os principaisprocedimentos utilizados para o dimensiona-mento e execução do projeto para recuperaçãodo processo erosivo no município do Prata.

Após verificação das condições geológi-co, geotécnica e geomorfológica locais, estima-tiva do volume de escoamento superficial, pro-dução de sedimentos a montante, determina-

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ção dos comprimentos da fichas das hastes,efetuou-se as análises de estabilidade dos talu-des, apresentadas a seguir.

4.3.1 ANÁLISE DE ESTABILIDADE DOS TA-LUDES

Dada a importante profundidade da erosão,aproximadamente 8 metros, foram efetuadasanálises de estabilidade dos taludes visandoverificar se as alterações de geometria e satura-ção das suas bases durante o processo de re-cuperação da erosão provocariamdeslizamentos e/ou instabilidades de massas desolo. Os deslizamentos contribuem para o alar-gamento da erosão, podendo comprometer omodelo instalado.

Nas análises dos taludes laterais foram uti-lizados para o solo natural, coesão de 10 kPa,ângulo de atrito de 30º, peso específico naturalde 15,8 kN/m3 e inclinação do talude de aproxi-madamente 60º, sem contudo considerar a suc-ção no solo. Embora a sucção contribua para amelhoria da estabilidade, sendo crítico o mo-mento do enchimento durante os eventos chu-

vosos optou-se por considerar os parâmetrosde resistência do solo saturado. Os parâmetrosdo solo natural foram obtidos do ensaio decisalhamento direto. O peso específico naturalfoi obtido com o emprego do método da balan-ça hidrostática (ABNT/NBR 10.838). A Figura 5mostra o gráfico obtido para o ensaio decisalhamento direto realizado sobre a amostraindeformada.

Para a verificação da estabilidade nos talu-des laterais foram estudados 16 casos seguin-do a forma de recuperação da erosão previstapara o campo. Com isso, analisaram-se situa-ções em que houvesse o aumento da altura desedimentos de metro em metro de forma quesempre ficasse um desnível de 1 metro entre oprimeiro e o segundo barramento e 1 metro en-tre este e o terceiro barramento.

Apresentam-se, a seguir, os resultados dasanálises de estabilidade dos taludes efetuadascom o programa SLOPE/W, Versão 5. Nos re-sultados obtidos das análises por esse progra-ma, são mostrados o maciço de solo, a malha decentros críticos, a superfície de ruptura crítica eo menor fator de segurança obtido.

Figura 5 - Gráfico obtido para o ensaio de cisalhamento direto da amostra coletada.

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No primeiro caso, Figura 6, verificou-se aestabilidade dos taludes da erosão na condi-ção em que se encontrava, ou seja, sem nenhu-ma interferência externa na erosão. Por intermé-dio desta figura, observa-se que as condiçõesadotadas para o talude e o perfil de solo propi-ciam um fator de segurança de 1,122.Na realida-de se considerados o efeito da sucção este va-lor seria provavelmente apenas um pouco mai-or tendo em vista tratar-se de material arenosocom fácil aumento do grau de saturação duran-te eventos chuvosos.

Figura 6 – Caso 01: Talude natural: Análise de estabili-dade sem interferência na erosão.

No segundo caso, Figura 7, verifica-se aestabilidade para as mesmas condições geomé-tricas da Figura 6, porém considerando o níveld’água de 1 metro na face do talude. Essa seriaa condição para o primeiro barramento com 1metro de altura em que após a instalação dosistema, ocorresse um evento chuvoso comacúmulo de material no barramento até essa al-tura. Nesta figura observa-se que as condiçõesadotadas para o talude e o perfil de solo propi-ciam um fator de segurança de 1,067 caracteri-zando a redução da estabilidade para a condi-ção apresentada.

Figura 7 – Caso 02: Análise de estabilidade com níveld’água de 1 m na face do talude.

No terceiro caso, Figura 8, verifica-se a es-tabilidade para as mesmas condições geométri-cas da Figura 7, porém considerando 1 metro desolo sedimentado produzido e retido a montan-te do primeiro barramento, adotando-se paraesse sedimento ângulo de atrito igual a 25º, co-esão de 3 kPa e peso específico aparente dosolo de 12 kN/m3. Tais valores foram adotadosde acordo com bibliografias sobre o assuntopara esse tipo de solo. Nessa figura, observa-se que as condições adotadas para o talude e operfil de solo resulta em um fator de segurançade 1,215, mostrando um leve aumento na esta-bilidade em relação ao caso anterior.

No quarto caso (Figura 9), verifica-se a estabi-lidade para as mesmas condições geométricas daFigura 8, porém considerando-se um nível d’águade aproximadamente 1,0 metro acima do solosedimentado, que seria a situação com a ocorrên-cia de assoreamento total do primeiro, segundo eterceiro barramento e a conseqüente instalaçãodo aumento de 1,0 metro para o primeirobarramento, ou seja, um segundo estágio da recu-peração, com a ocorrência de um evento chuvo-so. Nesta figura, observa-se que as condiçõesadotadas para o talude e o perfil de solo propiciaum fator de segurança de 1,019, indicando umanova redução das condições de estabilidade.

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Figura 8 – Caso 03: Análise de estabilidade com 1 m desolo sedimentado.

A Tabela 1 apresenta os 16 casos conside-rados para as análises de estabilidades dostaludes naturais bem como a plotagem dos va-lores na Figura 10, em que cada situação estu-dada é analisada de forma seqüencial para assituações que ocorreriam durante a recupera-ção do processo erosivo.

A Tabela 1 e Figura 10 mostram que, para asituação estudada, ocorre uma leve diminui-ção na estabilidade dos taludes laterais numprimeiro momento com a ocorrência de even-tos chuvosos, vindo estes a se estabilizaremapós uma determinada altura de acumulaçãodos sedimentos. Portanto, as análises mostramser necessário avaliar a evolução do fator desegurança dos taludes laterais da erosão quan-do da implantação deste tipo de obra.

Após a verificação dos taludes laterais,partiu-se então para as análises quanto ao ta-lude longitudinal formado pelos barramentosquando do preenchimento total do sistema im-plantado.

Figura 9 - Caso 04: Análise de estabilidade com 1 metrode sedimento e nível d’água 1,0 m acima do sedimento.

A Figura 11 mostra um talude equivalenteao que seria formado quando o sistema esti-vesse totalmente preenchido com sedimentospara altura de quatro metros. Este talude pos-sui comprimento de 8,0 metros e talude inclina-ção de 26,6º. Os parâmetros utilizados para aanálise foram os do solo sedimentado. O fatorde segurança obtido foi de 1,751, consideradoestável para a situação apresentada.

Entretanto, quando se simulou a saturaçãototal do talude o fator de segurança caiu para0,630, condição instável para a situação apre-sentada, conforme mostra a Figura 12.

Com as análises mostradas nas Figuras 11 e12, partiu-se então para uma situação mais rea-lista, ou seja, a simulação com a introdução dasestacas de madeira. Nessa situação, obteve-seum fator de segurança igual a 3,130, indicandouma condição bastante estável para a situaçãoapresentada. Numa segunda análise simulou-se a saturação completa do talude formado e ofator de segurança caiu para 1,801, mesmo as-sim indicando boa estabilidade global para osistema formado. As Figuras 13 e 14 mostram asanálises efetuadas.

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Tabela 1 – Resultados das análises dos taludes naturais.

Figura 10 – Fator de segurança x Altura do barramento.

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Cabe destacar, que caso permanecesse asituação de instabilidade do talude longitudi-nal formado pelos barramentos, se deveria bus-car uma nova configuração de modo a propiciara sua suavização.

Figura 14 - Talude que seria formado quando o sistemaestivesse totalmente preenchido com sedimentos e es-coamento superficial.

5 INSTALAÇÃO DO MODELO EM CAMPO

As Figuras 15 a 18 mostram o procedimento emodelo implantado em campo para recupera-ção da erosão. Nessa erosão foram construídostrês barramentos com espaçamento de 2 metrosentre eles, em Janeiro de 2004.

Figura 12 - Talude similar ao que seria formado quandoo sistema estivesse totalmente preenchido com sedi-mentos e escoamento superficial.

Figura 11 - Talude similar ao que seria formado quandoo sistema estivesse totalmente preenchido com sedi-mentos.

Figura 13 - Talude que seria formado quando o sistemaestivesse totalmente preenchido com sedimentos.

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Na instalação do sistema foram utilizadas fer-ramentas comuns do dia-a-dia da construção,tela metálica tipo pinteiro, geotêxtil, nível de man-gueira, grampos, entre outras. O custo total apro-ximado para a obra foi de R$ 1.105,13, que pormetro quadrado de barramento executado ficouem aproximadamente R$ 25,12, ou US$ 9,09, coma cotação do dólar de R$ 2,764, para o dia 16 demarço de 2005. Este custo está considerandoapenas os materiais empregados no barramento,tais como: geotêxtil, tela metálica, arame recozidogalvanizado, grampo metálico, madeira tratadatipo eucalipto e pregos.

A fim de evitar o comprometimento das om-breiras na erosão, optou-se por utilizar o sistemaem forma de caixa. Nesse sistema utilizou-se pro-teção lateral para todo o trecho com geotêxtilonde se instalou o sistema, conforme mostra aFigura 18.

A fixação do geotêxtil nos taludes e notalvegue foi executada com pinos metálicos emferro de 5,0 mm de diâmetro, comprimento de 30cm e dobra de 3 cm. A Figura 15 mostra o dese-nho esquemático da fixação do geotêxtil nos ta-ludes e talvegue da erosão.

No mês de agosto de 2004 fez-se uma visitaao local onde se instalou o modelo e pôde-severificar que o sistema se encontrava em perfei-tas condições e que havia pouca quantidade desedimentos retidos no primeiro barramento, apro-ximadamente 30 cm de altura, isso em função daspoucas chuvas que caíram após a instalação.

Figura 15 – Desenho esquemático dos pinos de fixaçãono geotêxtil.

Figura 16 – Detalhe de tamanho e espaçamento dosgrampos de fixação.

Figura 17 - Escolha do local para instalação.

Figura 18 - Vista geral (de jusante) da obra executada.

6 CONCLUSÕES E PROPOSTAS

Esta pesquisa procurou apresentar e analisartécnicas alternativas para controle de erosõescom o objetivo de solucioná-los ou mitigá-los a

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baixo custo com a implantação de modelo emcampo. Os estudos realizados permitiram con-cluir que:

• As análises para as situações estudadasde recuperação do processo erosivomostram que ocorre uma leve diminuiçãona estabilidade dos taludes laterais numprimeiro momento com a ocorrência deeventos chuvosos, vindo a se estabilizarapós uma determinada altura de acumu-lação dos sedimentos;

• As análises mostram ser necessário ava-liar a evolução do fator de segurança dostaludes laterais da erosão quando da im-plantação do tipo de obra mostrado nes-te trabalho;

• A instalação do modelo em campo permi-tiu aprimorá-lo com a inclusão de novosprocedimentos e cuidados a serem toma-dos para o não comprometimento do sis-tema;

• Deve-se verificar a necessidade de seconstruir barramentos seqüenciais utili-zando-se geotêxteis diferentes para cadaum deles. Como exemplo, um geotêxtilmais leve para o primeiro, intermediáriopara o segundo e mais pesado para umterceiro barramento. Isso seria importan-te para evitar possíveis transbordamen-tos e aumentar a eficiência quanto à re-tenção de sólidos, visto que se poderiatrabalhar com a retenção de partículasmaiores no primeiro, intermediárias nosegundo e finas num terceiro barramento;

• Verificou-se a aplicabilidade dosgeotêxteis para recuperação de processoserosivos conduzindo a proposição de umametodologia executiva para barramentosem que se aplica este material;

• Recomenda-se a execução de ensaios delonga duração, em laboratório, similaresao modelo instalado em campo, com o

objetivo de se avaliar o comportamentodo sistema geotêxtil/solo para as maisdiferentes composições granulométricasa fim de se determinar vazões de trabalhopassantes pelos sistemas para cada caso;

• Recomenda-se, também, para as erosõesa serem recuperadas, um estudo comple-to a fim de verificar a viabilidade da utili-zação do sistema corretivo de ravinas e/ou voçorocas com a instalação dosbarramentos, conforme mostrado nestetrabalho, ao longo do talvegue, a fim dereter os sedimentos produzidos a mon-tante. A partir dai deve-se realizar ummonitoramento do sistema, principalmen-te após precipitações pluviométricas in-tensas, com objetivo da verificação docomportamento da obra.

7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ABNT. (1997). Projeto de Estruturas de Madei-ra. NBR 7190. ABNT, Rio de Janeiro.

BOWLES, J. E. (1968). Foundation Analysis andDesign. McGraw-Hill, Nova York, 657 p.

FARIAS, R. J. C. (1999). Utilização deGeossintéticos no Controle de Erosões. Dis-sertação de Mestrado, Publicação G.DM-056A/99, Departamento de Engenharia Ci-vil, Universidade de Brasília, DF, 120 p.

FARIAS, R. J. C. (2005). Utilização deGeossintéticos em Sistemas de Controle deErosões. Tese de Doutorado, PublicaçãoG.TD-026/05, Departamento de EngenhariaCivil e Ambiental, Universidade de Brasília,Brasília, DF, 186 p.

FRANCISCO, R. A. (2003). Cadastramento e Di-agnóstico de Erosões nas Fazendas da FaberCastell no Município do Prata-MG. Disserta-ção de Mestrado, Publicação G.DM-107/03 ,Departamento de Engenharia Civil eAmbiental, Universidade de Brasília, DF, 159p.

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HOLTZ, R. D., CHRISTOPHER, B. R. & BERG,R. R. (1997). Geosynthetic Engineerring.BiTech Publishers Ltd., Canada, 451 p.

PALMEIRA, E. M. (1997). Solo Reforçado, Ta-ludes e Estruturas de Contenção. ManualTécnico Geotêxtil Bidim.

RHODIA S. A. (BIDIM). (1982). Catálogo deAplicações: Obras Públicas de EngenhariaCivil, São Paulo, SP.

RIBEIRO, L.F.M. (2000). Simulação Física doProcesso de Formação dos Aterros Hidráu-licos Aplicado a Barragens de Rejeitos. Tesede Doutorado, Publicação G.TD-005A/00,Departamento de Engenharia Civil eAmbiental, Universidade de Brasília,Brasília, DF, 235 p.