ESTABILIDADE DE TALUDES DE MACIÇOS DE … · universidade de brasÍlia faculdade de tecnologia departamento de engenharia civil e ambiental estabilidade de taludes de maciÇos de

UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA

FACULDADE DE TECNOLOGIA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL

ESTABILIDADE DE TALUDES DE MACIÇOS DE RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS

DAVID AMÉRICO FORTUNA OLIVEIRA

ORIENTADOR: PROF. PEDRO MURRIETA SANTOS NETO, DSc.

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO EM GEOTECNIA PUBLICAÇÃO: G.DM- 095A/02

BRASÍLIA: JULHO DE 2002

ii

UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA

FACULDADE DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL


DAVID AMÉRICO FORTUNA OLIVEIRA DISSERTAÇÃO DE MESTRADO SUBMETIDA AO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL DA UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA COMO PARTE DOS REQUISITOS NECESSÁRIOS PARA A OBTENÇÃO DO GRAU DE MESTRE. APROVADA POR: ------------------------------------------------------------ PEDRO MURRIETA SANTOS NETO, DSc. (UnB) (ORIENTADOR) ---------------------------------------------------------- NEWTON MOREIRA DE SOUZA, DSc. (UnB) (EXAMINADOR INTERNO) ---------------------------------------------------------- MÍRIAM DE FÁTIMA CARVALHO, DSc. (UCSAL/GEOAMB-UFBA) (EXAMINADOR EXTERNO)

BRASÍLIA/DF, 25 DE JULHO DE 2002

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FICHA CATALOGRÁFICA REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA OLIVEIRA, D. A. F. (2002). Estabilidade de taludes de maciços de resíduos sólidos urbanos . Dissertação de Mestrado, G.DM-095A/02, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Universidade de Brasília, Brasília, DF, 155p. CESSÃO DE DIREITOS NOME DO AUTOR: David Américo Fortuna Oliveira TÍTULO DA DISSERTAÇÃO DE MESTRADO: Estabilidade de taludes de maciços de resíduos sólidos urbanos. GRAU/ANO: Mestre/2002 É concedida à Universidade de Brasília permissão para reproduzir cópias desta dissertação de mestrado e para emprestar ou vender tais cópias somente para propósitos acadêmicos e científicos. O autor reserva outros direitos de publicação e nenhuma parte desta dissertação pode ser reproduzida sem a autorização por escrito do autor. ------------------------------------------------- David Américo Fortuna Oliveira R. Clemente Ferreira nº 105, aptº 022, Canela CEP: 40110-200 Salvador /BA – Brasil

OLIVEIRA, DAVID AMÉRICO FORTUNA Estabilidade de taludes de maciços de resíduos sólidos urbanos [Distrito Federal] 2002 xix, 154p., 210 mm x 297 mm (ENC/FT/UnB, Mestre, Geotecnia, 2002). Dissertação de Mestrado – Universidade de Brasília. Faculdade de Tecnologia. Departamento de Engenharia Civil. 1. Aterros Sanitários 2. Resíduos Sólidos Urbanos 3. Estabilidade de taludes 4. Resistência ao Cisalhamento I. ENC/FT/UnB II. Título (Série)

iv

DEDICATÓRIA

A DEUS

A minha mãe Sônia Fortuna, As Avós, Waldenice Fortuna e Maria de Lourdes

A minha madrinha, Cristina Maria Fortuna A meu pai, João Américo Oliveira Neto

E Irmãos, Paulo Américo, Juliana e Joana Hirata.

v

AGRADECIMENTOS

Ao Prof. Pedro Murrieta dos Santos Neto pelos ensinamentos ministrados durante todo o

período do mestrado mas principalmente pe la confiança, incentivo e estí mulo.

A LIMPURB – Empresa de Limpeza Urbana de Salvador pela viabilização dos trabalhos

realizados no Aterro Metropolitano Centro. Ao presidente Dr. Jalon, Dr. Ramalho, Dra. Rilda,

Dra. Ana Vieira, Normando, Roberto e demais funcionários

A VEGA Tratamento de Resíduos S.A. pelo apoio imprescindível na execução dos trabalhos

no Aterro Metropolitano Centro e pelo interesse em entender o comportamento dos resíduos

domiciliares para melhor operar o aterro sanitário. Ao Dr. Tanuri, Dr. Florent Mailly, Dr.

Joselito, Engº João Fortuna, Engº Fábio, Ordélio, Pierre, Orlando (da OVS) e demais

funcionários.

A LCL Consultoria e Engenharia LTDA. pelo constante apoio nas pesquisas realizadas em

conjunto com o Laboratório de Geotecnia da Universidade Federal da Bahia , buscando

sempre o aprimoramento dos seus trabalhos. Sem o apoio desta empresa, nos ensaios de

campos, este estudo não teria se concretizado. Ao Dr. Luís Carlos Lacrose, Engº Marcos,

Sales e em especial ao amigo e Engº Marcelo Avena .

A JSE Fundações LTDA. que me apoiou em um dos momentos críticos do trabalho. A amiga

e colega de pós-graduação Silvana Foá e a minha querida amiga e comadre Eliana Foá.

Ao Laboratório de Geotecnia Ambiental da Universidade Federal da Bahia pelo apoio no

desenvolvimento da pesquisa. Ao professor Sandro Lemos Machado pelo constante interesse,

incentivo e apoio à pesquisa e a Geotecnia. Aos estagiários , em especial a Deilton, pela

grande ajuda na execução das difíceis provas de carga no aterro.

Ao Laboratório de Geotecnia da Universidade Federal da Bahia pelo apoio e incentivo às

pesquisas geotécnicas realizadas no estado da Bahia. Ao professor Luís Edmundo, exemplo

de dedicação à Universidade e à pesquisa. Ao professor Luís Aníbal pelo fornecimento do

material referente ao Aterro de Canabrava. Ao professor e colega de pós-graduação

Evangelista. Ao técnico do laboratório Armando pelo apoio na realização das provas de carga

e ensaios CPTU sempre com boa vontade.

Ao CNPQ pelo apoio financeiro na forma da bolsa de estudos concedida.

vi

A todos os professores da pós-graduação em Geotecnia da Universidade de Brasília pelos

ensinamentos ministrados no curso.

A querida amiga Clarice Romariz pela presença e apoio em momentos difíceis. De igual

forma os grandes amigos Adolfo Duarte e Rodrigo Tejo.

Aos amigos Dorival Pedroso, John Eloi, Márcia Mascarenha, Maruska Tatiana, José Allan,

Jairo Furtado, Carlos Caldas Adriano Frutuoso, Luciana Medeiros, Anna Karina e Renato

Apolinário por todos os momentos de convivência em Brasília. A minha namorada Paula pelo

apoio, preocupação e carinho principalmente no final desta fase da minha vida.

vii


RESUMO

No atual estágio da “mecânica dos resíduos” ainda não existem teorias e modelos que

representem de forma realista o comportamento dos resíduos sólidos urbanos (RSU). Desta

forma, têm sido comum a adoção das teorias clássicas de solos para representá -los. Isso pode

conduzir a situações conservadoras ou de instabilidade dos taludes dos aterros sanitários.

Assim esta pesquisa tem como objetivo principal avaliar a estabilidade de taludes de maciços

de resíduos sólidos urbanos.

Devido a grande heterogeneidade e complexidade das estruturas estudou-se o

comportamento mecânico por meio de ensaios de campo. Os dados são analisados e

comparados a comportamento relatados na literatura.

Resultados de sondagens de simples reconhecimento (SPT), ensaios penetrométricos

(CPTU), provas de carga sobre placa (PLT) e ensaios de caracterização são utilizados para

avaliar o comportamento de maciços de RSU e obtenção de parâmetros. Retro-análises de

escorregamento ocorrido em um aterro controlado em Salvador (BA) e de uma seção

experimental executada no aterro sanitário do Município de Salvador foram executadas para

avaliar os parâmetros de resistência ao cisalhamento mobilizados dos resíduos e comparar

com os parâmetros sugeridos na literatura internacional.

A variação da resistência ao cisalhamento com o tempo foi avaliada por meio de ensaios

SPT realizados no decorrer de 1 ano e meio, realizados em células experimentais com

sistemas de aceleração da degradação.

Após a análise de todos os resultados obtidos são sugeridas geometrias para taludes de

aterros sanitários, tipo células escavadas / trincheira, de até 30 m de altura.

Palavras Chaves : Resíduos Sólidos Urbanos, estabilidade de taludes, resistência ao

cisalhamento, ensaios de campo.

viii

SLOPE STABILITY OF MUNICIPAL SOLID WASTE LANDFILLS

ABSTRACT

In the actual stage of “waste mechanics” it is common the use of classics principles of soil

mechanics to simulate the comportment of municipal solid waste. This can conduct to

conservative or critical situations of slope stability in sanitary landfills. This research

discusses lessons learned in evaluation of slope stability of municipal solid waste landfills.

The heterogeneity and complexity structure of MSW lead the study of the mechanical

comportment using field tests. The results are analyzed and compared to existing documents

on properties of refuse.

Results of standard penetration tests, cone penetration test, plate load tests and

characterizations were used to evaluate the comportment and parameters of the MSW. Back-

analyses of a slope failure, occurred in a sanitary landfill in Salvador (BA), and a

experimental section were carried out in order to obtain the mobilized shear strength and

parameters of the local refuse comparing to suggested parameters in international literature.

Standards penetrations tests were done along one year and a half, in experimental cells

with accelerated degradation systems, trying to evaluate changes in the shear strength with

time.

After all analyses suggestions of slope and geometry of municipal solid waste landfill,

with maximum height of 30 m, are given.

Keywords : Municipal Solid Waste, slope stability, shear strength, field tests.

ix

SUMÁRIO

CAPÍTULO PÁGINA

1 - INTRODUÇÃO ................................ ................................ ................................ .................. 1

2 - REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ................................ ................................ ............................ 4

2.1 - INTRODUÇÃO ................................ ................................ ................................ .....................4

2.2 - CONCEITUAÇÃO GERAL................................ ................................ ................................ ....6

2.2.1 - CLASSIFICAÇÃO DOS RESÍDUOS ................................ ................................ .............................6

2.2.2 - MÉTODOS DE TRATAMENTO ................................ ................................ ................................ ..7

2.2.3 - CARACTERIZAÇÃO DA DISPOSIÇÃO................................ ................................ ........................7

2.3 - SELEÇÃO DE ÁREAS................................ ................................ ................................ ...........9

2.4 - ELEMENTOS BÁSICOS DE UM ATERRO SANITÁRIO ................................ .....................13

2.4.1 - TRATAMENTO DA FUNDAÇÃO ................................ ................................ .............................13

2.4.2 - DRENAGEM LÍQUIDOS PERCOLADOS E GASES ................................ ................................ .......17

2.4.3 - DRENAGEM DE ÁGUAS PLU VIAIS E PROTEÇÃO SUP ERFICIAL ................................ ..................20

2.4.4 - VIAS INTERNAS DE ACESSO ÀS CÉLULAS................................ ................................ ..............21

2.4.5 - COBERTURA DOS RESÍDUOS ................................ ................................ ................................ 22

2.4.6 - INSTRUMENTAÇÃO................................ ................................ ................................ .............23

2.5 - TÉCNICAS OPERACIONAIS DE ATERROS ................................ ................................ .......26

2.6 - PROPRIEDADES BIOLÓGICAS DOS RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS ............................ 28

2.6.1 - BIODEGRADAÇÃO E GERAÇÃO DE GASES ................................ ................................ .............28

2.7 - PROPRIEDADES FÍSICAS DOS RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS................................ .....31

2.7.1 - COMPOSIÇÃO................................ ................................ ................................ .....................31

2.7.2 - CLASSIFICAÇÃO ................................ ................................ ................................ .................32

2.7.3 - DISTRIBUIÇÃO DOS TAMANHOS DAS PARTÍCULAS................................ ................................ .35

2.7.4 - TEOR DE UMIDADE ................................ ................................ ................................ ............ 36

2.7.5 - PESO ESPECÍFICO IN SITU ................................ ................................ ................................ .... 37

2.7.6 - PERMEABILIDADE ................................ ................................ ................................ ..............38

2.7.7 - COMPACTAÇÃO ................................ ................................ ................................ .................39

2.8 - PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS RSU................................ ................................ ..........40

2.8.1 - COMPRESSIBILIDADE ................................ ................................ ................................ ..........40

2.8.2 - RESISTÊNCIA AO CISALHAMENTO ................................ ................................ .......................46

2.8.3 - CAPACIDADE DE CARGA DO MACIÇO ................................ ................................ ...................56

x

3 - METODOLOGIA................................ ................................ ................................ ............. 61

3.1 - INTRODUÇÃO ................................ ................................ ................................ ...................61

3.2 - INVESTIGAÇÕES DOS MACIÇOS ................................ ................................ .....................63

3.2.1 - SONDAGEM DE SIMPLES RECONHECIMENTO A PERCUSSÃO (SPT) ................................ ..........63

3.2.2 - ENSAIO DE PENETRAÇÃO CONTÍNUA – CPTU................................ ................................ .......65

3.2.3 - POÇO PARA COLETA DE AMOSTRAS E DETERMINAÇÃO DE PESO ESPECÍFICO IN SITU ................ 65

3.3 - ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO FÍSICA DOS RESÍDUOS COLETADOS.......................68

3.3.1 - TEOR DE UMIDADE ................................ ................................ ................................ ............ 69

3.3.2 - COMPOSIÇÃO GRAVIMÉTRI CA................................ ................................ .............................69

3.3.3 - ESTIMATIVA DO TAMANHO DAS PARTÍCULAS E DI STRIBUIÇÃO DOS COMPONENTES.................70

3.4 - ENSAIOS DE CARREGAMENTO DE PLACA – PLT ................................ ...........................70

3.5 - ANÁLISES DE ESTABILIDADE DE MACIÇOS DE RSU................................ .................... 73

3.5.1 - ANÁLISES DE ESTABILIDADE DO ATERRO METROPOLITANO CENTRO ................................ .... 73

3.5.2 - ANÁLISE DA RUPTURA DO TALUDE DE RSU DO ATERRO DE CANABRAVA .............................76

4 - APRESENTAÇÃO E ANÁLISES DOS RESULTADOS................................ ................... 79

4.1 - INTRODUÇÃO ................................ ................................ ................................ ...................79

4.2 - INVESTIGAÇÕES DOS MACIÇOS ................................ ................................ .....................79

4.2.1 - SONDAGEM DE SIMPLES RECONHECIMENTO A PERCUSSÃO (SPT) ................................ ..........79

4.2.2 - ENSAIO DE PENETRAÇÃO CONTÍNUA – CPTU................................ ................................ .......83

4.2.3 - DETERMINAÇÃO DO PESO ESPECÍFICO IN SITU ................................ ................................ ......90

4.3 - ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO FÍSICA DOS RESÍDUOS COLETADOS.......................91

4.3.1 - TEOR DE UMIDADE ................................ ................................ ................................ ............ 91

4.3.2 - COMPOSIÇÃO GRAVIMÉTRI CA................................ ................................ .............................92

4.3.3 - ESTIMATIVA DO TAMANHO DAS PARTÍCULAS ................................ ................................ .......94

4.4 - ENSAIOS DE CARREGAMENTO DE PLACA – PLT ................................ ...........................95

4.5 - ANÁLISES DE ESTABILIDADE DE MACIÇOS DE RSU................................ ..................102

4.5.1 - ANÁLISES DE ESTABILIDADE DO ATERRO METROPOLITANO CENTRO ................................ ..102

4.5.2 - ANÁLISE DA RUPTURA DO TALUDE DE RSU DO ATERRO DE CANABRAVA ...........................107

4.5.3 - PROPOSTA DE GEOMETRIA E INCLINAÇÃO DE TAL UDES PARA MACIÇOS DE RSU...................109

5 - CONCLUSÕES E SUGESTÕES PARA PESQUISAS FUTURAS................................ ...113

5.1 - CONCLUSÕES................................ ................................ ................................ ..................113

5.2 - SUGESTÕES PARA PESQUISAS FUTURAS ................................ ................................ .... 115

xi

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................. 117

APÊNDICES

A – CURVAS DE ESTABILIZAÇÃO DOS DESLOCAMENTOS DAS PROVAS DE

CARGA SOBRE PLACA ......................................................................................................121

B – ANÁLISES PARAMÉTRICAS DA SEÇÃO EXPERIMENTAL .................................138

C – ANÁLISES PARAMÉTRICAS DAS GEOMETRIAS PROPOSTAS ..........................143

xii

LISTA DE FIGURAS

FIGURA PÁGINA

Figura 2.1 - Métodos de aterros sanitários. (TCHOBANOGLOUS et al. 1993) ........................9

Figura 2.2 – Considerações para aterros de RSU em condições hidrológicas favoráveis.

Critérios para a não impermeabilização do terreno de fundação, (CETESB, 1993).........14

Figura 2.3 – Cons iderações para aterros de RSU em condições hidrológicas desfavoráveis.

Critérios para a impermeabilização do terreno de fundação ( CETESB, 1993). ...............15

Figura 2.4 - Critério de aceitação de compactação de liners argilosos. (USEPA, 1994) ..........16

Figura 2.5 – Sistemas de impermeabilização requeridas para aterros sanitários em diversos

países.( KNOCHENMUS et al, 1998) ..............................................................................16

Figura 2.6 –Detalhes típicos de drenagem de nascentes utilizados no aterro sanitário

Bandeirantes. (ENGECORPS, 1996)................................................................................17

Figura 2.7 - Sistema de drenagem de fundação. (TCHOBANOUGLOS et al., 1993) .............18

Figura 2.8 - Drenos de fundação e drenos horizontais (modificado ENGECORPS, 1996). .....18

Figura 2.9 - Sobreposição das zonas de influência dos drenos de gás......................................19

Figura 2.10 - Drenos Verticais de concreto (ENGECORPS, 1996) ..........................................20

Figura 2.11 - Elementos de drenagem superficial (apud CARVALHO, 1999). .......................21

Figura 2.12 - Camadas do recobrimento final de um aterro sanitário (apud CARVALHO,

1999)..................................................................................................................................23

Figura 2.13 - Instrumentação (ENGECORPS, 1996). ..............................................................25

Figura 2.14 - Influência do teor de umidade no peso específico seco do RSU. (MARQUES,

2001)..................................................................................................................................27

Figura 2.15 - Influência da espessura da camada no peso específico em profundidade

(MARQUES, 2001)...........................................................................................................27

Figura 2.16 - Influência do número de passadas do equipamento no peso específico em

profundidade (MARQUES, 2001). ...................................................................................27

Figura 2.17 - Relação entre o peso específico dos resíduos e o número de passadas do

equipamento e espessura das camadas (Schomaker, 1972 citado por MARQUES, 2001).

...........................................................................................................................................28

Figura 2.18 - Fases de estabilização de um aterro (ENGECORPS, 1996). ...............................31

Figura 2.19 - Composição Gravimétrica do RSU de Brasília (JUNQUEIRA, 2000). ..............32

Figura 2.20 – Classificação do RSU pela carta de Schmertman (PALMA, 1995). ..................34

Figura 2.21 – Classificação do RSU através do CPT segundo MANASSERO et al (1996). ...34

xiii

Figura 2.22 - Classificação pelo Diagrama Triangular. (GRISOLIA et al, 1995) ....................35

Figura 2.23 - Distribuição granulométrica do RSU. (JEEBERGER, 1994 apud

KNOCHENMUS et al, 1998)............................................................................................35

Figura 2.24 – Variação do Teor de Umidade do RSU com a profundidade (apud

CARVALHO, 1999). ........................................................................................................36

Figura 2.25 – Variação do Teor de Umidade dos RSU com a matéria orgânica. (LANDVA &

CLARK, 1990) ..................................................................................................................37

Figura 2.26 - Peso específico para o RSU. (apud CARVALHO, 1999)...................................38

Figura 2.27 - Coeficientes de Permeabilidade medidos em poços de reconhecimento por

ensaio de infiltração (LANDVA & CLARK, 1990) .........................................................39

Figura 2.28 - Curvas de compactação para diferentes tipos de resíduos (modificado de

MARQUES, 2001). ...........................................................................................................40

Figura 2.29 - Parâmetros de resistência obtidos por retro-análises (SINGH&MUPHY, 1990).

...........................................................................................................................................47

Figura 2.30 - Ensaios de SPT realizado por diversos autores. (apud CARVALHO, 1999) .....48

Figura 2.31 - Ensaios de CPT por diversos autores. (apud CARVALHO, 1999) ....................49

Figura 2.32 - Curvas tensão x deformação típicas dos RSU. (apud CARVALHO, 1999) .......50

Figura 2.33 - Modelo do RSU. (KOCKEL, 1995 apud KÖNIG & JESSEBERGER, 1997) ...50

Figura 2.34 - Mobilização do angulo de atrito e do intercepto de coesão com a deformação.

(KOCKEL & JESSEBERGER, 1995, apud KÖNIG & JESSEBERGER, 1997) ............51

Figura 2.35 - Modelo de interação das forças de atrito e de tração dos RSU. (KÖLSCH, 1993)

...........................................................................................................................................51

Figura 2.36 - Envoltórias de cisalhamento direto de RSU. (apud KÖLSCH, 1993) ................52

Figura 2.37 - (a) Variação da resistência com o tempo (KÖNIG & JESSEBERGER, 1997).

(b) Proposta de WALTER (1992) apud PALMA (1995) .................................................53

Figura 2.38 - Envoltória de parametros proposta por SINGH & MURPHY (1990). ...............53

Figura 2.39 - Apresentação dos parametros de resistência e área recomendada. (CARVALHO,

1999, modificado de SINGH & MURPHY, 1990) ...........................................................54

Figura 2.40 - Área recomendada para projetos. (PALMA, 1995) .............................................54

Figura 2.41 - Superposição das faixas de parâmetros propostas...............................................55

Figura 2.42 - Envoltórias de ruptura. (apud CARVALHO, 1999) ............................................55

Figura 2.43 - Mecanismos de ruptura em aterros sanitários (SOWERS, 1968). .......................57

Figura 3.1 - Lavage m por circulação de água no ensaio SPT. ..................................................64

Figura 3.2 – Amostra recuperada pelo ensaio SPT. ..................................................................64

xiv

Figura 3.3 - Equipamento de cravação do piezocone................................................................66

Figura 3.4 - Retirada da camada de cobertura antes da execução do poço de inspeção. ..........66

Figura 3.5 - Coleta de amostra do RSU. ...................................................................................67

Figura 3.6 - Quarteamento da amostra coletada........................................................................67

Figura 3.7 - Determinação do peso específico in situ. ..............................................................68

Figura 3.8 - Armazenamento dos diversos componentes da amostra de RSU..........................69

Figura 3.9 - Sistema de reação do ensaio de carregamento de placa. .......................................71

Figura 3.10 - Sistema de aquisição de dados do ensaio de carregamento de placa. .................72

Figura 3.11 - Modelado do terreno do antes da terraplenagem.................................................73

Figura 3.12 - Modelado do terreno após a terraplenagem e esquema dos marcos e aplicação da

sobrecarga..........................................................................................................................74

Figura 3.13 - Vista geral do corte subvertical realizado no talude do aterro. ...........................74

Figura 3.14 - Marco superficial instalado na crista do corte realizado no aterro. .....................75

Figura 3.15 - Seção central do corte realizado no AMC e configuração das superfícies de

rupturas analisadas (centros e raios) no programa SLOPE/W. .........................................76

Figura 3.16 - Vista aérea do escorregamento da massa de lixo no Aterro de Canabrava.........77

Figura 3.17 - Seção anterior a ruptura no Aterro de Canabrava utilizada nas análises de

estabilidade. .......................................................................................................................78

Figura 3.18 - Seção utilizada nas análises da ruptura do Aterro de Canabrava e configuração

das superfícies de rupturas no programa SLOPE/W.........................................................78

Figura 4.1 - Perfil de sondagem SPT do AMC. ........................................................................80

Figura 4.2 - Número de golpes das sondagens nas Células experimentais do Aterro do Jóquei

Clube de Brasília. ..............................................................................................................81

Figura 4.3 - Resultado do ensaio de penetração contínua CPTU-01 (topo da célula 01/02, ao

lado dos ensaios PLT-01 e PLT-02)..................................................................................84

Figura 4.4 - Resultado do ensaio de penetração contínua CPTU-02 (topo da célula 01/02, ao

lado da sobrecarga da seção experimental).......................................................................85

Figura 4.5 - Resultado do ensaio de penetração contínua CPTU-03 (berma da célula 01/02, ao

lado do SPT)......................................................................................................................86

Figura 4.6 - Histograma de resistência de ponta obtido nos três ensaios CPTU.......................88

Figura 4.7 - Histograma de razão de atrito obtido nos três ensaios CPTU ...............................88

Figura 4.8 - Dados dos ensaios CPTU plotados na carta de Schmertmann ..............................89

Figura 4.9 - Correlação entre qc x N obtida por CARVALHO (1999).....................................89

xv

Figura 4.10 - Valores de resistência a penetração N obtidos no ensaio SPT versus os valores

da tendência de crescimento da resistência de ponta do ensaios CPTU-03. .....................90

Figura 4.11 - Composição do RSU coletado.............................................................................92

Figura 4.12 - Composição gravimétrica média dos municípios de Salvador, Lauro de Freitas e

Simões Filhos (modificado de SANTOS & PRESA, 1995). ............................................93

Figura 4.13 - Descarga de caminhão contendo somente material plástico. ..............................93

Figura 4.14 - Curva granulométrica de cada componente da amostra de RSU coletada ..........94

Figura 4.15 - Curva granulométrica total da amostra de RSU coletada, com e sem plásticos..95

Figura 4.16 - Curva carga x recalque do ensaio PLT-01 ..........................................................96



Figura 4.19 - Curvas carga x recalque dos três ensaios PLT. ...................................................99

Figura 4.20 - Provas de carga sobre placa realizados no Aterro da Muribeca (SANTOS et al,

1998)................................................................................................................................101

Figura 4.21 - Desenvolvimento dos recalques da seção experimental. ...................................103

Figura 4.22 - Resultado da análise de estabilidade da seção experimental utilizando para o

RSU a envoltória de resistência bi-linear proposta por KAVAZANJIAN et al (1995). .105

Figura 4.23 – Avaliação das faixas de parâmetros de resistência propostas para RSU. .........106

Figura 4.24 - Parâmetros de resistência dos diversos ensaios e análises e área sugerida de

parâmetros. ......................................................................................................................107

Figura 4.25 - Fator de segurança obtido (FS = 1,067) para rupturas internas no maciço RSU

com angulo de atrito de 15º e coesão de 1,5 kPa. ...........................................................108

Figura 4.26 - Resultado da retro-análise da ruptura do Aterro de Canabrava. FS=0,996 C=0

kPa e φ = 20 º...................................................................................................................109

Figura 4.27 - Parâmetros de resistência obtidos por análise paramétrica para as geometrias

propostas. .........................................................................................................................112

xvi

LISTA DE TABELAS

TABELA PÁGINA

Tabela 2.1 - Restrições para locação de aterros sanitários (EPA apud ENGECORPS, 1996)..11

Tabela 2.2 - Critérios para avaliação das áreas para instalação de aterro sanitário, (IPT, 1995).

...........................................................................................................................................11

Tabela 2.3 - Constituição típica de Biogás formado em aterros sanitários...............................30

Tabela 2.4 - Composição (em volume) do resíduo sólido urbano para diferentes cidades

(modificado CARVALHO, 1999).....................................................................................33

Tabela 2.5 - Peso específico do RSU segundo diversos autores (ENGECORPS, 1996)..........38

Tabela 4.1 - Umidade dos componentes do RSU coletado .......................................................91

Tabela 4.2 - Valores de coesão obtidos nas retro-aná lises paramétricas das provas de carga.

.........................................................................................................................................100

Tabela 4.3 -Recalques dos marcos da seção experimental pelo levantamento topográfico....103

Tabela 4.4 - Resultados das análises paramétricas da seção experimental desconsiderando a

sobrecarga (Q = 0 kPa)....................................................................................................104

Tabela 4.5 -Resultados das análises paramétricas da seção experimental considerando a

sobrecarga (Q = 20 kPa). .................................................................................................104

Tabela 4.6 - Fatores de Segurança e Coesões obtidos nas análises paramétricas para geometria

01 (1V:1H e H=20m). .....................................................................................................110


02 (1V:1H e H=30m). .....................................................................................................111


03 (1V:1,5H e H=30m). ..................................................................................................111

xvii

LISTA DE SIMBOLOS

α = coeficiente de perda de massa

ε = deformação específica %

γ = peso específico em kN/m3

σ = tensão vertical efetiva

∆σ = acréscimo de tensão vertical atuante no meio da camada em consideração

λ/b = taxa de compressão secundária

σ0 = tensão vertical efetiva inicial atuante no meio da camada

γd = peso específico seco

∆H = recalques medidos

∆H1 = recalque primário

∆H2 = recalque secundário

∆t = intervalo de tempo entre as medidas

σv = tensão vertical efetiva atuante

θw = umidade volumétrica %

φ = ângulo de atrito

υ = coeficiente de Poisson

γ = peso específico

a = parâmetro de compressibilidade que varia com a espessura do aterro e com o

tempo de construção

AMC = Aterro Metropolitano Centro

b = parâmetro de compressibilidade que varia com a espe ssura do aterro e com o

tempo de construção

c = coesão

Cα = índice de compressão secundária

c* = coesão considerada para ruptura localizada

C’α = coeficiente de compressão secundária

C’α1 = coeficiente de compressão secundária do 1º trecho

C’α2 = coeficiente de compressão secundária do 2º trecho

Cc = índice de compressão primária


xviii

COD =quantidade de matéria orgânica biodegradável presente nos resíduos por ano

CPTU = piezocone penetration test (ensaio penetrométrico com medida de

poropressão)

D = profundidade da fundação

DQO = demanda química de oxigênio

e = índice de vazios

E = módulo de Young

e0 = índice de vazios inicial

e100 = índice de vazios final dos recalques primários

EV = evapotranspiração

fs = atrito lateral

H = altura inicial do aterro

H0 = espessura da camada inicial dos recalques primários

H100 = espessura da camada final dos recalques primários

k = coeficiente de condutividade hidráulica

Kh = coeficiente de hidrolisação (dia -1)

kv = módulo de reação vertical

m = compressibilidade de referência

m = taxa de recalque

N = número de golpes para penetrar os 30 últimos cm no ensaio SPT

n = taxa de compressão

Nc = coeficiente de capacidade de carga

Nq = coeficiente de capacidade de carga

Nγ = coeficiente de capacidade de carga

P = precipitação

PLT = plate load test – prova de carga sobre placa

q = pressão aplicada

qc = resistência de ponta

Qrup = carga de ruptura em kN (admitida como 98,1 kN)

R = raio da fundação

Rf = razão de atrito lateral %

RSU = resíduos sólidos urbanos

ru = coeficiente de poropressão

xix

SPT = Standard penetration test

t = tempo

t = tempo de ínicio da construção à leitura

t1 = tempo inicial do período para obtenção do recalque secundário

t2 = tempo final do período para obtenção do recalque secundário

tc = tempo de construção do aterro

u = poropressão

w = recalque

w = umidade gravimétrica %

φ* = ângulo de atrito considerado para ruptura localizada

1

1 - INTRODUÇÃO

Têm chamado a atenção de todos o aumento da necessidade de novas áreas para a

deposição dos resíduos sólidos urbanos (RSU). A cidade de Nova York, por exemplo,

transporta seus resíduos a quilômetros de distância, através de barcas, para depositá-los em

locais adequados na Flórida. Como exemplo brasileiro têm-se a região metropolitana de São

Paulo que produz mais de 8.000 toneladas de resíduos urbanos por dia e tem seu principal

aterro, o Aterro Sanitário do Bandeirantes, com esgotamento de capacidade de disposição

previsto para 2003 .

Aliado a este quadro, fica cada vez mais difícil encontrar novas áreas adequadas, próximas

aos centros geradores, devido às regulamentações ambientais restritivas para este tipo de

obras. Além disso há grande resistência por parte da população na aceitação de depósitos de

resíduos próximos às residências, existindo nos Estados Unidos uma expressão bastante

interessante que representa esta recusa: “NIMBY – Not in My Back Yard” que significa “não

no meu quintal”.

Desta forma têm sido comum a tentativa de solucionar esse problema aumentando-se a

capacidade de deposição dos locais já em operação ou reutilizando-se locais antigos

encerrados. Os novos projetos e os projetos de alteamento de aterros sanitários existentes têm

sido desenvolvidos com alturas sem precedentes.

Essa situação tem conduzido diversos geotécnicos a avaliar a estabilidade de taludes dos

maciços dos aterros sanitários e a resistência do RSU. Como resultado têm-se publicações

diversas que apresentam dados muitas vezes contraditórios. Isto acontece devido a

complexidade e heterogeneidade da estrutura do RSU e a dificuldade de se adaptar métodos

convencionais de ensaios, tanto de laboratório como de campo. Assim questões básicas sobre

o valor da resistência, dos parâmetros dos resíduos e sobre a aplicabilidade de certas técnicas

de análises de estabilidade, comuns na geotecnia clássica, ainda permanecem.

É importante frisar que os projetos e cons truções de aterros sanitários no Brasil têm sido

caracterizados pela adoção de critérios e parâmetros internacionais. Isto pode conduzir a

problemas de estabilidade e operação, visto que a composição dos resíduos é diferente em

Capítulo 01 - Introdução

2

cada país. Desta forma, torna-se necessário também a validação destes parâmetros para as

condições locais.

Neste contexto, este trabalho tem como objetivo geral o estudo da resistência dos resíduos

sólidos urbanos, com foco principal nas análises de estabilidades de taludes dos aterros

sanitários. Constituem objetivos específicos desta pesquisa: a) determinação do perfil de

resistência à penetração in situ, com uso de ensaios SPT e CPTU; b) determinação de

poropressões no interior dos maciços de lixo, com uso dos ensaios CPTU; c) determinação da

variação de resistência à penetração in situ ao longo do tempo, com uso de ensaios SPT; d)

caracterização física dos resíduos domiciliares aterrados; e) determinação de parâmetros de

resistência ao cisalhamento, por retro-análises; f) determinação do comportamento tensão

deformação in situ, através de ensaios de prova de carga sobre placa; g) verificação da

aplicação das faixas de parâmetros recomendadas na literatura para os resíduos brasileiros,

por análise dos dados obtidos; h) recomendação de configurações geométricas seguras para

aterros sanitários, principalmente do tipo trincheira / células escavadas.

Buscando atender estes objetivos e obter o conhecimento necessário para o

desenvolvimento das respectivas análises foi realizada uma revisão bibliográfica, sobre os

temas envolvidos, que é apresentada no Capítulo 02. No item 2.2 é apresentada uma

conceituação geral. Os pontos importantes a serem avaliados na seleção de áreas para

implantação de aterros sanitários, são apresentados no item 2.3. No item 2.4 são apresentados

os elementos necessários a um aterro sanitário para um confinamento seguro dos resíduos

domiciliares. As técnicas operacionais de aterros sanitários são apresentadas no item 2.5. No

item 2.6 são discutidas as propriedades biológicas dos RSU. Nos itens 2.7 e 2.8 são

apresentadas as propriedades de maior interesse do ponto de vista geotécnico que são as

propriedades físicas e mecânicas.

No Capítulo 03 apresentam-se os locais de estudo e os métodos e equipamentos utilizados

na realização do trabalho. São discutidos os motivos que levaram a seleção de diferentes áreas

para o desenvolvimento da pesquisa.

No Capítulo 04 são apresentados os diversos resultados e análises a partir da realização

dos ensaios de campo. Apresenta-se os perfis de resistência à penetração obtidos nos

diferentes ensaios e diferentes locais de estudo, bem como a variação dessa resistência ao

longo do tempo. É apresentada também a caracterização física do resíduo aterrado em um dos

aterros estudados. Parâmetros de resistência ao cisalhamento são estimados e as faixas de

Capítulo 01 - Introdução

3

parâmetros propostas na literatura são avaliadas. É proposta também uma geometria, para

aterros de até 30 m de altura, de forma a otimizar a capacidade de deposição.

Finamente no Capítulo 05, as pr incipais conclusões a cerca do trabalho desenvolvido são

apresentadas, bem como algumas sugestões para futuras pesquisas.

4

2 - REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1 - INTRODUÇÃO

O constante crescimento econômico e demográfico dos grandes centros urbanos tem como

uma de suas conseqüências maior produção de resíduos sólidos. Paralelo a esse crescimento

aumenta também a preocupação da disposição adequada dos mesmos em condições que

minimizem os impactos ao meio ambiente

Os dados de 1990 da situação brasileira de saneamento básico (IPT, 1995) mostram que

76% do lixo urbano gerado são dispostos a céu aberto e apenas 24% recebe disposição com

algum controle. Destes, 13% vão para aterros controlados, 10% para aterros sanitários, 0,9%

para usinas de compostagem e 0,1% para usinas de incineração. Segundo BOSCOV &

ABREU (2001), o estado de São Paulo apresenta melhores estatísticas. São gerados 18.223

ton/dia de resíduos domiciliares em 643 municípios, onde 59,3% do total dos resíduos do

estado são dispostos em condições adequadas, 17,9% em condições controladas e 22,7% em

condições inadequadas. Porém os autores alertam que em relação ao percentual de municípios

apenas 28,4% desses dispõem seus resíduos em condições adequadas, 21,2% em condições

controladas e 50,4% em condições inadequadas.

Como uma das formas adequadas de disposição dos resíduos, o aterro sanitário se

apresenta como solução necessária, mesmos nos países de mais alto nível de gerenciamento

de resíduos. Todo processo tecnológico, quer sejam processos que visam a recuperação da

matéria, como por exemplo, os sistemas de triagem, reciclagem e compostagem, como

aqueles que visam a eliminação da mesma através de processos térmicos (incineração), geram

resíduos. Tal constatação faz com que os aterros sanitários se apresentem como a forma

principal, mais usual e econômica para disposição final dos resíduos no Brasil e em grande

parte do mundo.

Porém, aliado ao aumento da produção de resíduos sólidos urbanos (RSU), ficam cada vez

mais escassos locais adequados próximos aos centros geradores, devido às regulamentações

ambientais restritivas para este tipo de obras. Desta forma, este quadro induz a necessidade da

otimização da capacidade dos locais já em operação.

Capítulo 02 – Revisão Bibliográfica

5

A demanda de maiores capacidades tem sido resolvida, na maioria das vezes, com a

construção de aterros mais altos, o que tem levado a projetos com alturas sem precedentes e

ampliações dos aterros existentes. Como exemplo temos o aterro sanitário dos Bandeirantes

(SP) que já supera os 100 metros de altura.

A operação e funcionamento dos aterros sanitários envolvem diversos problemas

geotécnicos que, para serem solucionados, torna-se necessário um melhor entendimento do

comportamento a médio e longo prazo destes maciços, assim como, o desempenho dos

mesmos a distintas técnicas construtivas e operacionais. Atenta-se ainda , a importância nos

dias atuais para a recuperação e reaproveitamento de antigas áreas de disposição, as quais

demandam igualmente o conhecimento das condições geomecânicas do maciço, bem como a

previsão do seu comportamento futuro (MARQUES 2001) .

Desta forma, com o objetivo de se obter conhecimento mínimo para o entendimento das

propriedades mecânicas dos maciços de RSU, diferentes técnicas de disposição e elementos

estruturais, será apresentada a seguir uma revisão de trabalhos anteriores.

Problemas envolvendo operação, funcionamento, estabilidade e deformabilidade dos

aterros sanitários são comuns e podem ser encontradas na literatura.

Esta situação tem levado o engenheiro geotécnico a analisar as condições de operação dos

aterros de RSU se deparando com dois problemas principais: o primeiro, de trabalhar com um

“solo” incomum (altamente heterogêneo e de comportamento mecânico complexo), sem

equipamentos adequados, e o segundo, que o material é degradável, tópico incomum na

geotecnia clássica. A obtenção de parâmetros e leis de comportamento para os resíduos

sólidos urbanos em laboratório, ou mesmo em células experimentais de maior porte, podem

conduzir a resultados insatisfatórios, quer pelas características do material quer pela

impossibilidade da simulação das mesmas condições presentes nos locais de disposição

(fatores ambientais, histórico de carregamento, drenagem de gases e líquidos, etc). A

realização de ensaios in situ e a monitoração de aterros sanitários apresentam-se como formas

para contornar as limitações mencionadas, podendo ser utilizadas para o estudo de certas

características e mecanismos dos resíduos sólidos urbanos.

Como resultado existe uma vasta determinação de parâmetros e comportamentos dos

RSU. O entendimento destes dados é muito complexo devido a heterogeneidade da estrutura e

dificuldade de se adaptar ensaios convencionais. Algumas vezes os dados são contraditórios.


6

Desta forma algumas dúvidas ainda devem ser respondidas para o desenvolvimento das

análises, projetos e construção de aterros sanitários seguros e de grande capacidade de

disposição, tais como:

§ Parâmetros confiáveis para o RSU.

§ Método de análise de estabilidade adequado para taludes de RSU.

§ Consideração do comportamento do RSU semelhante ao de solos (critérios de

ruptura, modelos de recalque, etc.).

Vale ainda ressaltar que os projetos de construção de aterros sanitários no Brasil têm sido

caracterizados pela adoção de critérios e parâmetros de projetos “importados”, ou seja,

baseados na literatura internacional. Assim torna-se necessário validar estes parâmetros para o

tipo de resíduo local, pois as propriedades mecânicas do mesmo variam com sua composição,

teor de umidade, etc..

2.2 - CONCEITUAÇÃO GERAL

2.2.1 - CLASSIFICAÇÃO DOS RESÍDUOS

A ABNT (87), na norma NBR - 10.004, define resíduos sólidos como: “resíduos no estado

sólido e semi-sólido, que resultam de atividades da comunidade, de origem: industrial,

doméstica, hospitalar, comercial, agrícola, de serviço de varrição, etc. Ficam incluídos os

lodos provenientes de sistemas de tratamento de água, aqueles gerados em equipamentos e

instalações de controle de poluição, bem como determinados líquidos, cujas particularidades

tornam inviáveis o seu lançamento na rede de esgoto ou em corpos d’água, ou exijam para

isso soluções técnicas economicamente inviáveis, face a melhor tecnologia disponível”.

A NBR – 10.004 classifica os tipos de resíduos em:

§ classe I: abrange os resíduos perigosos, ou seja, aqueles que apresentam

periculosidade por inflamabilidade, corrosividade, reatividade, toxicidade e/ou

patogenicidade;

§ classe II: abrange os resíduos não inertes, ou seja, todos aqueles não incluídos nas

classes I e III, podendo apresentar propriedades como combustibilidade,

biodegradabilidade ou solubilidade em água;

§ classe III: abrange os resíduos inertes e não perigosos (rochas, tijolos, vidros, etc).


7

BOSCOV & ABREU (2001) definem resíduos sólidos urbanos como os resíduos gerados

por um aglomerado urbano, exceto os resíduos industriais perigosos, hospitalares sépticos e

de aeroportos e portos, ou ainda, como os resíduos gerados nas residências, no comércio ou

em outras atividades desenvolvidas nas cidades, excetuado os de indústria e de serviços de

saúde.

2.2.2 - MÉTODOS DE TRATAMENTO

Os métodos mais comumente adotados no presente são : aterros sanitários, compostagem -

reciclagem e incineração (LIMA, 1988).

a) Aterros Sanitários

Os aterros sanitários podem ser definidos como estruturas de engenharia de disposição de

resíduos, fundamentada em critérios e normas operacionais específicas, que permite o

confinamento seguro em termos de controle de poluição ambiental e proteção à saúde

pública.

b) Compostagem – reciclagem

A reciclagem é definida como ato ou ação de recuperar os resíduos e transformá -los por

meio de processos físicos como peneiramento, lavagem, prensagem, enfardamento, etc.,

em produtos capazes de serem reutilizados. Têm como objetivo, além da recuperação, o

preparo da fração orgânica, favorecendo a ação biológica.

A compostagem é definida como o ato ou ação de transformar os resíduos orgânicos,

através de processos físicos, químicos e biológicos, em uma matéria biogênica mais

estável e resistente à ação das espécies consumidoras. O tratamento biológico consiste na

fermentação ou digestão dos resíduos pela ação de microorganismos presentes ou

inoculados por uma adição, resultando num produto denominado composto.

c) Incineração

A incine ração é definida como um processo de redução de peso e volume do lixo através

de combustão controlada.

2.2.3 - CARACTERIZAÇÃO DA DISPOSIÇÃO

A disposição dos RSU sobre o terreno é o destino mais usual em todo o mundo e algumas

características dos locais de deposição podem ser classificadas:


8

a) Lixões ou Vazadouros

Os lixões ou vazadouros são caracterizados pela ausência de controle sobre tipo, volume e

periculosidade dos resíduos depositados. O resíduo permanece a céu aberto sem nenhum

tipo de proteção. Não é realizado nenhum tipo de compactação com o objetivo de

minimizar o volume, sendo os resíduos despejados sobre o solo natural. Não há também

nenhum controle de entrada de pessoas ou animais.

b) Aterros Controlados

A diferença deste tipo de aterramento para o anterior consiste basicamente na existência

de um controle mínimo como: o da entrada dos resíduos, de pessoas e animais, na

compactação dos resíduos e existência de uma cobertura de solo para o controle e

minimização da proliferação de vetores. Não estão presentes todos os elementos de

engenharia que permitam o confinamento seguro dos resíduos, especialmente os

relacionados com sistemas de impermeabilização e destinação do chorume.

c) Aterros Sanitários

Compreende todo um conjunto de componentes e técnicas operacionais tais como: divisão

em células, compactação dos resíduos, cobertura, sistema de impermeabilização, sistemas

de drenagem de líquidos e gases, tratamento do chorume, monitoramento geotécnico e

ambiental, etc..

Pode-se diferenciar os aterros sanitários quanto ao tipo e quanto ao método executivo

(ENGECORPS, 1996; TCHOBANOGLOUS, 1993).

I. Quanto ao tipo de aterro

Aterros de Resíduos Sólidos Urbanos, Aterros de Resíduos Triturados e Aterros Sanitários

de Resíduos Especiais.

II. Quanto ao método de aterramento

§ Aterros em Trincheiras ou Células Escavadas

Pode-se optar por escavações de trincheiras ou células para a disposição dos resíduos. Este

método é utilizado quando não se deseja alterar a topografia original do terreno. Tem

como fator limitante a posição do lençol fr eático e locais de terreno rochosos.

§ Aterros de Superfície

São usados em regiões de topografia plana, impróprios para a execução de células. Os

desníveis para implantação dos resíduos são criados a partir de diques de terra.

§ Aterros em Depressão


9

São implantados em “canyons”, ravinas, áreas de empréstimos e pedreiras, principalmente

quando esses locais tem baixo valor comercial. Tem como uma de suas vantagens a

recuperação das áreas, pós fechamento do aterro, em áreas de bosques, parques, etc..

Figura 2.1 - Métodos de aterros sanitários. (TCHOBANOGLOUS et al. 1993)

2.3 - SELEÇÃO DE ÁREAS

Antigamente, por facilidade de deposição, era comum a escolha de talvegues naturais,

onde o lixo era lançado do topo sem nenhum critério técnico ou ambiental. Como os terrenos


10

brejosos não são propícios a áreas residenciais, eram utilizados também como área de

deposição de resíduos. Por estes motivos a maioria dos antigos lixões encontra-se em uma das

duas situações.

A escolha de novas áreas não envolve apenas condicionantes ambientais, mas também

aspectos legais, econômicos, técnicos e sociais. Conforme a NBR 13896, os aspectos a serem

verificados são a minimização do impacto ambiental, maximização da aceitação da

população, estar de acordo com o zoneamento da região e a utilização por longo período com

necessidade mínima de obras para início de operação.

Os principais condicionantes intervenientes na seleção da área para a disposição a longo

prazo de resíduos são :

§ Distância de transporte dos pontos geradores do resíduo ao aterro;

§ Restrições locais;

§ Capacidade da área;

§ Condições de acesso e trafegabilidade;

§ Condições topográficas;

§ Disponibilidade de solos de recobrimento e proteção;

§ Condições climatológicas

§ Condições geológicas-geotécnicas e hidrogeológicas;

§ Dados de infra-estrutura;

§ Aproveitamento final da área;

Com relação às interferências locais, algumas considerações são apresentadas. As tabelas

2.1 e 2.2 apresentam as restrições e considerações segundo o IPT e a EPA-USA (United

States Environmental Protection Agency).

São informações relevantes do meio físico : a geologia, geomorfologia, geotecnia,

hidrogeologia e condições climáticas como tipo de solos e rochas, estruturas geológicas,

posição do lençol freático, precipitação pluviométrica, evaporação, direção predominante dos

ventos dentre outros.

A norma NBR 13896/97, Aterros de Resíduos Não Perigosos – Critérios para Projeto,

Implantação e Operação, recomenda locais com declividade superior a 1% e inferior a 30%. e

considera desejável a existência de um depósito extenso e homogêneo de materiais com

coeficiente de condutividade hidráulica inferior a 10-6cm/s e uma zona não saturada com

espessura superior a 3m, sendo recomendado coeficiente de condutividade hidráulica menor


11

que 5x10-5cm/s e espessura maior do que 1,5m de solo . Valores de coeficiente de

condutividade hidráulica maiores podem ser admitidos a critério do órgão de controle

ambiental mas não excedendo 10-4cm/s.

Tabela 2.1 - Restrições para locação de aterros sanitários (EPA apud ENGECORPS, 1996).

INTERFERÊNCIA RESTRIÇÃO 3km de aeroportos com pouso e decolagem de aeronaves de grande porte Aeroportos 1,5km de aeroportos com pouso e decolagens de aeronaves de médio porte

Planícies Inundáveis Período de retorno superior a 100 anos

Terrenos Brejosos Evitado. Poderá ser utilizado em casos particulares que estudo s de impacto ambiental demonstrem a viabilidade

Áreas Sísmicas Os aterros e sistemas de infra-estrutura deverão ser dimensionados para resistir a acelerações horizontais máximas

Áreas de risco, em termos de estabilidade

Os aterros e sistemas de infra-estrutura deverão ser projetados de maneira a assegurar a estabilidade e integridade geral dos seus componentes

Tabela 2.2 - Critérios para avaliação das áreas para instalação de aterro sanitário, (IPT, 1995).

Classificação das Áreas Itens Analisados Recomendada Recomendada com

Restrições Não Recomendado

Vida Útil > 10 anos 10 anos, a critério do órgão ambiental Distância do centro gerador < 10km entre 10 e 20km > 20km

Densidade Populacional baixa média alta Zoneamento Ambiental áreas sem restrição de zoneamento ambiental unidades de conservação

ambiental e correlatas

Zoneamento Urbano vetor de crescimento mínimo

vetor de crescimento intermediário

vetor de crescimento máximo

Uso e ocupação das terras áreas devolutas ou pouco utilizadas ocupação intensa

Valor da terra baixo médio alto Aceitação popular e de suas entidades boa razoável inaceitável

Distância aos cursos d’água > 200m < 200 m com aprovação do órgão de controle

ambiental responsável Declividade de 1 a 20% menor que 1 e maior que 20% Profundidade do nível d’água 3m 1,5 a 3m < 1,5m

Condutividade hidráulica do subsolo

10-7cm/s (classe I) 10-6cm/s (classe II)

(desejável)

5x10-5cm/s (classe I) 5x10-5cm/s (classe II)

(mínimo)

>5x10 -5cm/s (medidas de contenção)


12

Segundo TRESSOLDI & CONSONI (1998), quanto menor a condutividade hidráulica e

maior a espessura da zona não saturada (menor a flutuação do nível d’água) maiores serão a

distância percorrida, o tempo transcorrido e a sorção obtida até o contaminante atingir as

águas subterrâneas, o que possibilita a retenção dos contaminantes próximo às fontes. Esses

autores apresentam como os principais condicionantes para seleção de áreas os relacionados a

seguir.

Condicionantes Geológicos:

§ Zonas de alto risco sísmico;

§ Zonas de falhamento regionais;

§ Zonas cársticas e de subsidência;

§ Estratigrafia, tipos litológicos, heterogeneidades e anisotropias dos maciços rochosos;

§ Estruturas geológicas, como planos de acamamento, fraturas, dobras e falhas;

§ Características do manto de alteração e dos solos superficiais, como capacidade de

troca catiônica, conteúdo de matéria orgânica, composição geoquímica,

(principalmente a presença de óxidos-hidróxidos, fosfatos e carbonatos), espessura,

granulometria e estrutura.

Condicionantes Hidrogeológicos:

§ Presença de aqüíferos regionais;

§ Zonas de recarga de aqüíferos regionais;

§ Cargas e gradientes hidráulicos, condutividade hidráulicas e transmissividades,

porosidades totais e efetivas, armazenamentos específicos e coeficientes de

armazenamento, velocidades e direções de fluxo regional e local da águas

subterrâneas, coeficientes de dispersão e retardamento;

§ A posição do nível d’água e suas variações em relação à base de disposição;

§ Qualidade e utilização das águas subterrâneas;

§ Proximidade, qualidade e utilização das águas superficiais

Condicionantes Geotécnicos:

§ Características granulométricas, porosidade, densidade e umidade;

§ Características de resistência, colapsibilidade e deformabilidade;

§ Localização e características de áreas de empréstimo.

Condicionantes Geomorfológicos:

§ Áreas sujeitas à inundação;

§ Áreas com declividades elevadas;


13

§ Áreas suscetíveis a escorregamentos, erosões e subsidências.

2.4 - ELEMENTOS BÁSICOS DE UM ATERRO SANITÁRIO

2.4.1 - TRATAMENTO DA FUNDAÇÃO

Quando a água contida nos resíduos proveniente da decomposição ou procedente de

precipitações percola através da massa de lixo produz um efluente denominado chorume que

constitui-se de um contaminante potencial para os solos e as águas subterrâneas e superficiais.

Desta forma o tratamento de fundação de um aterro sanitário deve assegurar um controle

mínimo, envolvendo a impermeabilização do terreno de fundação, conformação da superfície

em plataformas inclinadas para drenagem do chorume, captação e drenagem de nascentes e

cursos d’água.

Este tratamento depende das condições geológicas - geotécnicas e hidrogeológicas da área

de implantação do aterro e suas adjacências.

A CETESB (1993) (apud CARVALHO, 1999), levando em consideração as

particularidades do local previsto para implantação de aterro sanitário, apresenta algumas

recomendações do tipo de tratamento da fundação. As condições hidroló gicas são

determinadas pela diferença entre a evaporação e a precipitação (Figs.2.2 e 2.3).

Para solos do terreno de fundação que apresentem coeficientes de condutividade

hidráulica inferiores a 10-6cm/s e profundidade do lençol freático maiores que 3,0m, não há

necessidade de impermeabilização do terreno natural de fundação. Por outro lado, para

subsolos mais permeáveis, com coeficientes menores que 10-4cm/s, e profundidades do lençol

freático menores ou igual a 1,5m, há necessidade de impermeabilização.

Basicamente existem dois tipos de impermeabilização. O primeiro se constitui de solos

compactados de baixa permeabilidade (k ≈ 10-7cm/s) também conhecidos como barreiras

minerais ou liners argilosos. O outro se baseia na utilização de geossintéticos (geomembranas,

GCL, etc.). Alguns autores e projetistas consideram os dois materiais como complementares,

existindo desta forma um grande número de combinações de impermeabilizações.


14

(a) Condições climáticas favoráveis

(b) Condições climáticas desfavoráveis – impermeabilização da cobertura final

Figura 2.2 – Considerações para aterros de RSU em condições hidrológicas favoráveis . Critérios para a não impermeabilização do terreno de fundação, (CETESB, 1993).

Nos liners argilosos, além da dificuldade de se obter condições semelhantes em campo das

estudadas em laboratório, verifica-se como ponto desfavorável a possibilidade do

aparecimento de trincas, devido a contrações, que diminuem sua eficiência. Esse problema é

agravado ainda mais quando existe uma quebra da capilaridade por uma camada drenante

natural abaixo do liner ou por uma camada drenante de detecção de chorume. Essa quebra de

capilaridade impede que o liner argiloso reponha por capilaridade as perdas por evaporação.

Como ponto favorável desse sistema a argila pode atenuar alguns contaminantes por

processos de sorção e precipitação.

Já os liners sintéticos tem como ponto desfavorável a possibilidade de furos e rasgos

durante a instalação que da mesma forma diminuem sua eficiência, além de estarem sujeitos a

ataques químicos. Daí a idéia de combinar os revestimentos.


15

(a) Condições climáticas favoráveis

(b) Condições climáticas desfavoráveis.

Figura 2.3 – Cons iderações para aterros de RSU em condições hidrológicas desfavoráveis. Critérios para a impermeabilização do terreno de fundação (CETESB, 1993).

Como o critério de compactação dos liners argilosos é a obtenção de baixas

permeabilidades, diferente das demais obras nas quais o critério normalmente é a resistência,

devem ser executados dentro do ramo úmido da curva de compactação. O EPA (1994)

recomenda um teor de umidade de compactação de 2 a 6% acima da umidade ótima conforme

apresentado na Figura 2.4. Umidades acima da ótima também contribuem para a quebra de

torrões de argila que tendem a aumentar a permeabilidade.

Os tipos e combinações do sistema de impermeabilização e drenagem dos percolados

variam também em função da regulamentação existente nos diversos países conforme

apresentado na Figura 2.5 .( KNOCHENMUS et al, 1998).


16

Figura 2.4 - Critério de aceitação de compactação de liners argilosos. (USEPA, 1994)

Figura 2.5 – Sistemas de impermeabilização requeridas para aterros sanitários em diversos países.( KNOCHENMUS et al, 1998)


17

A drenagem de nascentes é realizada através da instalação de drenos, como apresentado

na Figura 2.6, conduzindo as águas para fora da região do aterro.

Figura 2.6 –Detalhes típicos de drenagem de nascentes utilizados no aterro sanitário Bandeirantes. (ENGECORPS, 1996)

2.4.2 - DRENAGEM LÍQUIDOS PERCOLADOS E GASES

Um sistema de drenagem deve ser projetado e executado para a coleta e remoção do

chorume gerado no interior do maciço, conduzindo-o para fora das células para os devidos

tratamentos. Este sistema deve assegurar que no máximo uma lâmina de 30 cm de chorume

permaneça sobre o sistema de impermeabilização, minimizando desta forma as possibilidades

de contaminação das águas subterrâneas (EPA, 1994).

O sistema de drenagem de percolados deve ser constituído de:

§ Coletor de área – Dreno que cobre totalmente a área do liner (camada drenante).


18

§ Coletores laterais – Rede de drenos que captam o percolado da camada drenante e

o conduzem para fora do aterro. Pode ser dividido em drenos secundários e

principais.

Os coletores laterais (drenos de fundação) devem ser executados nas bases de diversos

planos inclinados de modo a formar divisores de água conforme apresentado a Figura 2.7.

Figura 2.7 - Sistema de drenagem de fundação. (TCHOBANOUGLOS et al., 1993)

Camada drenante

Tubo de concreto perfurado(CA-3) Ø 200 a 600mm

GeomembranaHDPE e=2mm

Rachão

Solo argiloso compactado

Brita

0.60

0.60

Recobrimento de proteção

Figura 2.8 - Drenos de fundação e drenos horizontais (modificado ENGECORPS, 1996).

A biodegradação dos resíduos nos aterros sanitários resulta na geração de gases que são

constituídos principalmente pelo metano (CH4) e gás carbônico (CO2). Esses gases são

gerados em grandes volumes, podendo concentrar-se em bolsões e sair de forma

descontrolada do aterro.


19

Dessa forma deve existir no aterro dispositivos apropriados para conduzir os gases,

principalmente o metano pois este pode provocar explosões.

O método mais comum de controle de movimentação dos gases é pelo alívio da pressão

interna do aterro com a instalação de drenos verticais que vão desde o fundo do aterro até a

camada de cobertura superficial. Esses drenos são executados concomitantemente com o

aterro ou são instalados após a conclusão de algumas células. Auxiliam também na drenagem

vertical do chorume sendo muitas vezes interligados a drenos horizontais implantados junto

ao topo da camada de solo da célula subjacente.

Os drenos deverão ser espaçados de forma que suas zonas de influência se sobreponham

como demonstra a Figura 2.9. Em geral os drenos de gases são instalados com espaçamentos

horizontais entre 30 e 50m.

Figura 2.9 - Sobreposição das zonas de influência dos drenos de gás

Devido a alta compressibilidade dos aterros sanitários algumas soluções são adotadas

buscando garantir a integridade e continuidade destes elementos. No estado de São Paulo é

consagrada a adoção dos drenos verticais em concreto conforme as duas soluções

apresentadas na Figura 2.10. Também são utilizados tubos de PVC e/ou polietileno de alta

densidade (PEAD).

Em muitos locais, na extremidade superior dos drenos, são instalados queimadores

metálicos, denominados flares.

Um aspecto importante que vem sendo discutido é a possibilidade de obstrução parcial ou

total dos drenos pela formação de um filme biológico que pode aderir à superfície, obstruindo

os poros.


20

A maior preocupação com os elementos de drenagem é que estes devem manter sua

funcionalidade ao longo da vida do aterro.

Figura 2.10 - Drenos Verticais de concreto (ENGECORPS, 1996)

2.4.3 - DRENAGEM DE ÁGUAS PLUVIAIS E PROTEÇÃO SUPERFICIAL

Durante todas as fases do aterro é necessária a instalação de um sistema de drenagem

superficial para captação das águas pluviais, de modo a evitar ao máximo que atinjam os

resíduos, aumentando assim o volume de líquidos percolados e evitando também erosões e

carreamento de poluentes.

Estes sistemas devem ser constituídos por canaletas de berma, descidas d’águas nos

taludes, caixas de passagem, bacias de dissipação, escadas hidráulicas, etc.

Atenção especial deve ser dada aos elementos que estarão instalados no corpo do aterro,

pois estarão sujeitos a recalques significativos. Assim as canaletas de berma devem ser

implantadas com declividades adequadas e as descidas d’água nos taludes devem ser

instaladas nas linhas de maior recalque (ENGECORPS, 1996).

Independente dos tipos empregados, constantemente, há a necessidade de manutenção

nesses elementos, quer seja para limpeza de materiais carreados quer seja para corrigir

declividades e danos.


21

A proteção final dos taludes é em geral feita com grama. O método mais efic iente de

plantio é com gramas em placa, porém é um dos mais dispendiosos. Alternativamente, têm

sido empregadas a semeadura direta ou hidrosemeadura.

Figura 2.11 - Elementos de drenagem superficial (apud CARVALHO, 1999).

2.4.4 - VIAS INTERNAS DE ACESSO ÀS CÉLULAS

Durante a fase de operação do aterro sanitário, as vias internas de acesso às células se

constituem em um grande problema operacional, principalmente durante períodos chuvosos.

Durante a operação, as cama das de solos de cobertura são pouco espessas o que, aliado às

grandes deformações devido a alta compressibilidade do RSU, ao tráfego de máquinas

pesadas e às chuvas intensas, resulta em constantes atolamentos. Esse problema é agravado

ainda mais na frente de serviço onde há a necessidade de manobra das carretas e caminhões

compactadores para a descarga do resíduo.

Uma das formas de melhoria destes acessos é a inclusão de reforços geossintéticos e/ou o

aumento da espessura do solo de cobertura.


22

2.4.5 - COBERTURA DOS RESÍDUOS

Durante a operação do aterro os resíduos recebem, em princípio, dois tipos de

recobrimento.

O primeiro, denominado recobrimento diário tem como objetivo evitar o arraste de

detritos pelo vento e o aparecimento de vetores.

A questão da necessidade de implantação dos recobrimentos diários é freqüentemente

debatida. É muito questionado o volume perdido do aterro por ocupação das camadas de solo

argiloso (cobertura diária), representando cerca de 10 a 20% do volume total e constituindo-se

em um custo significativo para sua implantação, chegando a 30% do custo global do aterro

(ENGECORPS, 1996).

Outro ponto importante é que estas camadas podem diminuir substancialmente a

permeabilidade vertical do aterro, resultando em lençóis suspensos de chorume e bolhas de

gás.

Diversos materiais podem ser empregados para a cobertura diária como solos, materiais

inertes, geossintéticos, etc. A escolha da melhor solução deve ser baseada em estudos técnicos

e econômicos. De forma geral a solução mais adotada é a de solo.

O segundo tipo de recobrimento é o final podendo-se destacar como funções, além das

citadas para o recobrimento diário, a minimização da infiltração de águas, provenientes de

precipitações, impedir o escape de gases, propiciar a plantação de vegetação.

Para atender estes objetivos a camada de recobrimento deve apresentar características

como: resistir às condições climáticas, ser resistente a erosões, aceitar recalques acentuados,

suportar sobrecargas e ser resistente a ataques químicos (ENGECORPS, 1996).

Nos aterros modernos a cobertura final é constituída por diversas camadas (Figura 2.12).

A camada superficial é tipicamente composta por solo vegetal, não compactado com

espessura variando de 15 a 60 cm. Em seguida, uma camada de solo compactado para

proteção, uma camada para drenagem de águas pluviais, podendo ser de material granular ou

geossintéicos, uma camada impermeabilizante (barreira hidráulica), podendo ser um liner

argiloso e/ou geossintético, uma camada para a coleta de gás semelhante a camada drenante e

uma camada de regularização.


23

CAMADA SUPERFICIAL

CAMADA DRENANTE

BARREIRA HIDRÁULICA

CAMADA DE COLETA DE GÁS

CAMADA DE PROTEÇÃO

SOLO DE REGULARIZAÇÃO

Figura 2.12 - Camadas do recobrimento final de um aterro sanitário (apud CARVALHO, 1999).

2.4.6 - INSTRUMENTAÇÃO

O monitoramento geotécnico tem como objetivo o acompanhamento da evolução dos

aterros, visando a obtenção de subsídios para a realização de alterações de projeto ou da

seqüência executiva de forma a garantir sua estabilidade e eficiência.

No caso dos aterros sanitários a instrumentação se apresenta como uma das melhores

formas de se conhecer o comportamento e funcionamento de maciços de resíduos sólidos

urbanos, frente a grande heterogeneidade, tamanho das partículas e condições específicas de

campo.

De forma geral, o monitoramento dos aterros sanitários se restringe a observações

topográficas dos recalques e a monitoramentos ambientais. Porém, frente as grandes

dimensões dos atuais aterros, tornou-se necessário o conhecimento de outros valores tais

como medidas das pressões internas do aterro, deslocamentos horizontais e verticais, nível

d’água, pressões de gás, movimento do solo de fundação, temperatura, etc.

De forma geral os instrumentos utilizados são:

§ Marcos superficiais – medição de deslocamentos verticais e horizontais por

controle topográfico.

§ Medidores de recalque por placa – permitem avaliar os recalque a diversas

profundidades.

§ Piezômetros – permitem avaliar as pressões internas do maciço devido a presença

de gases e chorume.

§ Termopares – permitem medir a temperatura a diversas profundidades.

Solo de cobertura


24

Equipamentos como inclinômetros também tem sido utilizados para monitorar

movimentos laterais dos aterros sanitários.

Os piezômetros do tipo Casagrande, em geral, apresentam problemas de operação, devido

à presença de gás, que gera borbulhamento e/ou elevação do volume de líquidos percolados,

falseando as medidas de pressão líquida (CARVALHO, 1999). Diante disso, os piezômetros

são substituídos por piezômetros do tipo Vector, os quais permitem medir separadamente as

pressões de gás e líquido devido a um processo de sifão.

Outro ponto importante na instrumentação diz respeito a periodicidade das leituras e sua

correlação com a estabilidade e segurança do aterro.

As leituras devem ser feitas, em situações normais de operação, em períodos de 15 a 30

dias.

A Figura 2.13 apresenta um esquema das instrumentações usuais em aterro sanitários.


25

Figura 2.13 - Instrumentação (ENGECORPS, 1996).


26

2.5 - TÉCNICAS OPERACIONAIS DE ATERROS

A operação de um aterro sanitário consiste, basicamente, na compactação dos resíduos em

células com altura variando de 2 a 4m e inclinação do talude máxima de 1V:2H. Após a

compactação destas células deverá ser feita a cobertura diária dos resíduos. Conforme exposto

anteriormente, esta cobertura é bastante discutida.

A compactação dinâmica do RSU, além de reduzir volume, melhora as características

mecânicas dessas estruturas, principalmente na redução dos recalques.

Para aumentar ainda mais a vida útil dos aterros alguns processos são utilizados, tais

como, a trituração e o enfardamento. A trituração, como o próprio nome diz, consiste na

redução das dimensões dos resíduos, sendo necessária sua compactação posterior no aterro

sanitário. O enfardamento caracteriza-se pela compactação prévia, gerando fardos auto-

sustentáveis e amarrados, os quais são transportados e dispostos também no aterro sanitário.

Em técnicas operacionais comumente utilizadas, os resíduos são espalhados e

compactados pelo talude de baixo para cima, com 3 a 5 passadas do trator de esteira, de modo

a se obter um peso específico, quando bem compactado, próximo de 10kN/m3.

MARQUES (2001) avaliando diversas variáveis (teor de umidade, tipo de equipamento de

compactação, número de passadas, espessura das camadas e inclinação do plano de

compactação) concluiu que a variável que tem maior efeito sobre o peso específico seco do

RSU é o teor de umidade conforme apresentado na Figura 2.14. Como pode notar -se, ao

contrário de solos, os valores obtidos para a relação entre o peso específico seco e o teor de

umidade dos resíduos sólidos submetidos à compactação, não se ajustam segundo curvas

convexas com um peso específico seco máximo e correspondente teor de umidade ótimo.

Segundo o autor isso pode estar associado, em uma primeira avaliação, ao não

desenvolvimento do efeito de capilaridade e de pressões neutras negativas, assim como a

inexistência do efeito de lubrificação das partículas sólidas.

Em se tratando do efeito da compactação no peso específico em profundidade, analisando

as mesmas variáveis, o autor chegou as seguintes conclusões:

§ Com menores espessuras de camadas de compactação observa-se um aumento do

peso específico em profundidade, principalmente para o equipamento tipo

compactador 816F, provavelmente pela existência das patas no rolo as quais

auxiliam na trituração e compactação.


27

§ Com maiores números de passadas verificou-se o mesmo comportamento descrito

anteriormente.

Figura 2.14 - Influência do teor de umidade no peso específico seco do RSU. (MARQUES, 2001)

Figura 2.15 - Influência da espessura da camada no peso específico em profundidade (MARQUES, 2001).

Figura 2.16 - Influência do número de passadas do equipamento no peso específico em profundidade (MARQUES, 2001).


28

Outro trabalho onde foi apresentado a influência do número de passadas e espessura das

camadas foi o trabalho de Schomaker (1972) (citado por MARQUES, 2001). O trabalho

entretanto não menciona maiores detalhes relacionados à obtenção das curvas, dificultando

sua utilização prática.

0

2

4

6

8

10

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Número de Passadas

Pes

o E

spec

ífic

o (k

N/m

³)

0

2

4

6

8

10

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5

Espessura de camadas (m)

Pes

o E

spec

ífic

o (k

N/m

³)

Figura 2.17 - Relação entre o peso específico dos resíd uos e o número de passadas do equipamento e espessura das camadas (Schomaker, 1972 citado por MARQUES, 2001).

No estudo realizado por MARQUES (2001) a avaliação da inclinação do plano de

compactação só pode ser feita utilizando-se o trator de esteira. Como resultado, maiores pesos

específicos foram obtidos para planos inclinados, principalmente para espessuras de camadas

de 70cm. Isto pode ser justificado pelas menores áreas de contato e pela translação do centro

de massa do equipamento nesta situação, resultando na transferência de maiores tensões aos

resíduos. Tal procedimento construtivo, no entanto, apresentou praticamente o mesmo efeito

na densificação dos resíduos quando comparado com o advindo da alteração da espessura das

camadas e/ou do número de passadas do equipamento.

2.6 - PROPRIEDADES BIOLÓGICAS DOS RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS

Do ponto de vista geotécnico a importância da biodegradação está principalmente na

alteração do comportamento dos maciços de resíduos. Como exemplo temos a diminuição da

compressibilidade e da permeabilidade do RSU ao longo do tempo como resultado da

contínua perda de massa e aumento da densidade.

2.6.1 - BIODEGRADAÇÃO E GERAÇÃO DE GASES

Os principais fatores que influenciam nos processos de biodegradação são: granulometria,

composição e idade do resíduo; umidade do resíduo; temperatura no aterro; aspectos


29

quantitativos e qualitativos de nutrientes; pH dos líquidos presentes no aterro e densidade e

grau de compactação dos resíduos.

Os aterros sanitários podem ser entendidos como verdadeir os e heterogêneos reatores

biológicos, tendo como principais componentes de entrada e alimentação, os resíduos sólidos

e a água, e como principais elementos de saída, os líquidos percolados e o biogás. A

decomposição dos resíduos sólidos urbanos em um ater ro sanitário dá-se tanto por processos

aeróbios quanto por processos anaeróbios de digestão da matéria orgânica, sendo a diferença

básica entre os processos, a presença ou ausência de oxigênio (MARQUES, 2001).

Geralmente os estudos de biodegradabilidade dos RSU, até hoje, tiveram como enfoque

principal a geração de gases pela possibilidade do seu aproveitamento como fonte de energia.

Assim, algumas formulações matemáticas para a representação da geração dos gases em

aterros sanitários foram desenvolvidas.

Segundo Bidone & Povinelli (1999) (citado por CARVALHO, 1999) o processo de

biodegradação e geração dos gases é assumida hoje como um processo de cinco fases. São

elas:

Fase I – Ajuste Inicial ou Fase Aeróbia: Nesta fase, ocorre a decomposição aeróbia da

matéria orgânica, devido a existência do oxigênio no resíduo recém depositado. Pode -se

verificar a produção de CO2 e o consumo de N2 e O2, sem nenhuma geração de gás metano.

Ocorre cerca de 5 a 10% de degradação da matéria sólida passível de transformação em gases.

Fase II – Fase de Transição: Com a extinção do oxigênio passa-se para a decomposição

anaeróbia. O material orgânico complexo é decomposto e transformado em ácidos orgânicos,

dando-se início a próxima fase. Nota-se aumento na produção de CO2. As condições

anaeróbias podem ser monitoradas pelo potencial redox.

Fase III – Fase Ácida ou Anaeróbia Ácida: Nota-se a continuidade da formação de

ácidos orgânicos iniciada na fase anterior. Verifica-se a formação de ácidos como o acético,

fúlvico, etc. Os microorganismos envolvidos são tipicamente não-metanogênicos e são

chamados de acidogênicos. Nesta fase, cerca de 15 a 20% da matéria sólida com potencial de

conversão em gás está decomposta. Os líquidos percolados nesta fase apresentam pH não

superior a 5 e são característicos elevados valores de DBO e DQO. Nota-se aumento

considerável na produção de CO2 e pequena quantidade de H2.

Fase IV – Fase Metanogênica (Acelerada): A produção de ácidos e metano ocorre

simultaneamente sendo a taxa de produção de ácidos reduzida. A conversão dos ácidos e do


30

H2 em CH4 e CO2 irá aumentar o pH atingindo uma faixa entre 6.8 e 8, enquanto que as

concentrações de DBO e DQO sofrerão reduções significativas. Nestas condições (valores

neutros de pH) observar-se-á, ainda, a redução da solubilidade de compostos inorgânicos,

implicando uma menor quantidade de metais pesados contidos nos líquidos percolados. Uma

parcela adicional da matéria sólida é degradada e convertida nesta fase.

Fase V – Fase de Maturação Final ou Metanogênica Desacelerada: Esta fase ocorrerá

depois que toda a matéria orgânica disponível for convertida em CH4 e CO2. A taxa de

produção de gases diminui substancialmente, visto que a maioria dos nutrientes já foi

removida pelos líquidos percolados nas fases anteriores e os remanescentes apresentam lento

processo de biodegradação. Os principais gases formados são o CH4 e o CO2, sendo que

pequenas quantidades de N2 e O2 também são formadas. A decomposição da matéria sólida

atinge valores entre 50 e 70%, dependendo da produção de metano e das práticas operacionais

empregadas.

A duração de cada fase depende de características como: distribuição dos compostos

orgânicos, disponibilidade de nutrientes, umidade do RSU, grau de compactação, etc . Por

exemplo maiores densidades e/ou menores umidades implicam em menores produções de

gases.

O biogás tem como características a temperatura entre 38 e 49ºC, umidade saturada

(100%) e poder calorífico superior de 3500 a 4900 Kcal/m3. Sua composição pode ser dada

como apresenta a tabela 2.3.

Tabela 2.3 - Constituição típica de Biogás formado em aterros sanitários.

COMPOSIÇÃO % (BASE SECA – VOLUME) Metano (CH4) 45 - 60 Gás Carbônico (CO2) 40 – 60 Nitrogênio (N2) 2 - 5 Oxigênio (O2) 0,1 – 1 Sulfatos dissulfetos, mercaptanas, etc. 0 – 1,0 Amônia (NH3) 0,1 – 1,0 Hidrogênio (H2) 0 – 0,2 Monóxido de Carbono (CO) 0 – 0,2 Gases Secundários 0,01 – 0,6


31

Figura 2.18 - Fases de estabilização de um aterro (ENGECORPS, 1996).

2.7 - PROPRIEDADES FÍSICAS DOS RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS

Serão abordados, neste item, o teor de umidade, peso específico, composição e conteúdo

orgânico, tamanho de partícula e classificação.

2.7.1 - COMPOSIÇÃO

O conhecimento da composição física dos resíduos é particularmente importante visto que

condiciona o comportamento global do aterro.

Os resíduos sólidos urbanos são admitidos como multifásicos constituído pelas fases

sólida, líquida e gasosa assim como os solos. Existe uma variação do percentual das fases

com o tempo, como dito anteriormente, devido a processos de biodegradação que estão

relacionados com teor de umidade, conteúdo orgânico do RSU e condições climáticas. A fase

sólida é composta de diversos materiais, os quais formam um arranjo poroso, com vazios

interpartículas e intrapartículas, que pode ou não estar preenchido por líquido percolado e/ou

biogás e ainda pode estar em processo de decomposição. Dessa forma, verifica-se que o ponto

básico para a compreensão do comportamento dos maciços de RSU é o conhecimento das

interações existentes entre as três fases e as alterações destas com o tempo (CARVALHO,

1999).


32

Segundo GRISOLIA & NAPOLEONI (1996) existem algumas diferenças entre solos e

RSU como por exemplo, a fase sólida dos RSU, que pode ser dividida em três categorias:

materiais inertes estáveis, materiais altamente deformáveis e materiais orgânicos

biodegradáveis. A primeira categoria (vidros, cerâmicas, solos, entulhos, etc.) apresenta

comportamento semelhante a solos granulares muito heterogêneos, desenvolvendo forças de

atrito entre as partículas. A segunda categoria, englobando materiais como plásticos, papéis,

têxteis e borracha, possuem, além da deformabilidade, comportamento anisotrópico e a

possibilidade de absorver ou incorporar fluidos no interior de sua estrutura. Quando

submetidos a carregamentos, esses materiais sofrem deformações iniciais com mudança de

sua forma original, além da possibilidade de deformações de natureza viscosa. A terceira

categoria passa por transformações físico-químicas a curto prazo que geram líquidos e gases.

A composição física varia de uma região para a outra, estando relacionada com os níveis

de desenvolvimento econômico, tecnológico, sanitário e cultural. Na Figura 2.19 e tabela 2.4

são apresentadas composições de diferentes regiões.

Matéria Orgânica

49%

Papel / Papelão

26%

Plásticos15%

Metais3%

Outros7%

Figura 2.19 - Composição Gravimétrica do RSU de Brasília (JUNQUEIRA, 2000).

2.7.2 - CLASSIFICAÇÃO

De acordo com KÖNIG & JESSBERGER (1997), citando o GLR – Geotechnics of landfill

Recommendations, os resíduos podem ser classificados como: semelhantes a solos, nos quais

os princípios da mecânica dos solos podem ser aplicados e os não semelhantes, nos quais os

princípios da mecânica dos solos tem aplicação limitada ou nenhuma. Os resíduos sólidos

urbanos se enquadram nesta última categoria.

Os resíduos não semelhantes a solos podem ser descritos pelo teor de umidade, teor de

matéria orgânica, distribuição granulométrica das partículas e identificação das diferentes


33

categorias de materiais contidos em uma amostra representativa (KNOCHENMUS et al,

1998).

Tabela 2.4 - Composição (em volume) do resíduo sólido urbano para diferentes cidades (modificado CARVALHO, 1999).

CIDADE / PAÍS

COMPONENTE BANGKOK TAILÂNDIA

PEKIN CHINA

NEW Y ORK USA

ISTAMBUL TURQUIA

ATENAS GRÉCIA

COCHABAMBA BOLÍVIA

RECIFE BRASIL

SÃO PAULO / BRASIL

Metal 1 1 5 2 4 1 2 5 Papel 25 5 22 10 19 2 15 14

Plástico - 1 - 3 7 3 8 14 Borracha, couro e

madeira 7 1 3 6 4 1 - 7

Têxteis 3 - - 3 - - - 3 Mat. org. 44 45 20 61 59 71 60 51

Vidro 1 1 6 1 2 1 2 1 Outros 19 46 46 14 5 21 13 5

Segundo LANDVA & CLARK (1990) análises de diversos resíduos e uma ampla revisão

da literatura conduziram o Bureau of Solid Waste Management a selecionar as seguintes

categorias como proposta de classificação: (i) resíduos de alimentos, (ii) de poda, (iii)

produtos de papel, (iv) plásticos, borracha e couro, (v) têxteis, (vi) madeira, (vii) produtos

metálicos, (viii) vidros e cerâmicas e (ix) cinzas e pedras. E para ser usada em engenharia,

algumas classes foram propostas: (O) orgânico, (OP) putrescível, (ON) não putrescível, (I)

inorgânicos, (ID) degradáveis e (IN) não degradáveis.

Um procedimento para análises de RSU é proposto por KOCKEL et al (1996) apud

KÖNIG & JESSBERGER (1997). Deve ser realizada uma descrição visual do estado da

aparência da amostra, determinação dos teores de água e de matéria orgânica, determinação

da distribuição granulométrica das partículas menores que 120 mm, identificação e descrição

de cada classe desta fração.

Outra abordagem é a utilização de ensaios CPT para a caracterização do RSU. Os

resultados são plotados na carta de Schmertman, excluindo-se os picos de resistência.

Permitem classificar o RSU dentro de uma variação de areia fofa a argila siltosa e arenosa

como apresentado nas Figura 2.20 e 2.21 (PALMA, 1995; MANASSERO et al, 1996, apud

KNOCHENMUS et al, 1998). A razão de atrito apresentada na carta é definida como a razão

entre o valor do atrito lateral medido no cone e o valor da resistência de ponta.


34

GRISOLIA et al (1995) propuseram um sistema de classificação baseado nas classes dos

materiais usando um diagrama triangular.

Figura 2.20 – Classificação do RSU pela carta de Schmertman (PALMA, 1995).

Figura 2.21 – Classificação do RSU através do CPT segundo MANASSERO et al (1996).


35

Figura 2.22 - Classificação pelo Diagrama Triangular. (GRISOLIA et al, 1995)

2.7.3 - DISTRIBUIÇÃO DOS TAMANHOS DAS PARTÍCULAS

A sistemática da determinação da dimensão e distribuição das partículas do resíduo sólido

urbano é limitada, face a grande heterogeneidade e variedade dos resíduos. Não existe um

método padronizado para análise (SANTOS & PRESA, 1995).

A análise da distribuição do tamanho das partículas é comumente realizada utilizando-se a

análise granulométrica clássica da mecânica dos solos. Análises granulométricas realizadas

por GABR & VALERO (1995) apud KNOCHENMUS et al (1998) indicaram que a análise

via úmida apresentou melhores resultados que a via seca devido a natureza coesiva do RSU.

Como resultado da grande heterogeneidade, os tamanhos das partículas geralmente

apresentam uma grande faixa. A faixa típica dos resíduos sólidos urbanos engloba partículas

de tamanho similar a pedregulhos a partículas menores que 0,075 mm, sendo esta fração

menor que 20%. Na Figura 2.23 pode-se observar algumas curvas granulométricas e a faixa

típica.

Figura 2.23 - Distribuição granulométrica do RSU. (JEEBERGER, 1994 apud KNOCHENMUS et al, 1998)


36

2.7.4 - TEOR DE UMIDADE

O teor de umidade do RSU depende da sua composição inicial, condições climáticas,

procedimentos operacionais, a taxa de decomposição biológica e a capacidade e performance

do sistema de coleta de gás e chorume. Devido a grande heterogeneidade o teor de umidade

em um aterro pode variar significativamente de uma zona para outra.

A determinação da umidade é realizada pelos métodos usuais da geotecnia com base no

peso seco da amostra. A temperatura da estufa deve ser no máximo 70ºC para evitar a queima

de matéria orgânica.

Outra umidade bastante utilizada na área ambiental é a umidade volumétrica (θw) que é

determinada em função dos volumes de água e sólidos em vez dos pesos.

No entanto alguns autores propõem a determinação da umidade dos resíduos sólidos

urbanos com base no peso úmido da amostra, obtendo-se a relação com a umidade com base

seca apresentada na equação (2.1).

( ). .1001bumida

ww

w=

− (2.1)

JUCÁ et al (1997), através de ensaios SPT no aterro da Muribeca (PE), obteve teores de

umidades em profundidade variando entre 20 e 50%. Diversos valores são apresentados na

literatura, variando principalmente com a profundidade. Segundo LANDVA & CLARK

(1990) o teor de umidade tende, em geral, aumentar com o aumento do teor de matéria

orgânica (Figura 2.24).

Figura 2.24 – Variação do Teor de Umidade do RSU com a profundidade (apud CARVALHO, 1999).


37

Figura 2.25 – Variação do Teor de Umidade dos RSU com a matéria orgânica. (LANDVA & CLARK, 1990)

2.7.5 - PESO ESPECÍFICO IN SITU

O peso específico dos RSU é geralmente difícil de se obter devido a sua natureza granular

e errática. A sua determinação é ainda mais complicada devido a presença de camadas de

“sujeira”, como por exemplo solos de cobertura. Os fatores principais que influenciam o peso

específico são: composição do resíduo, volume da cobertura diária e grau de compactação

durante a deposição.

Diversos autores propõem pesos específicos variando de 3kN/m3, para resíduos pouco ou

nada compactados, a 14kN/m3, para resíduos com alto grau de compactação

(KNOCHENMUS et al, 1998). O peso específico médio dos diversos constituintes dos RSU

depende do peso específico da porção sólida de cada um, de sua porosidade e grau de

saturação (LANDVA & CLARK, 1990). Os autores consideram valores acima de 16kN/m3

impossíveis.

Várias técnicas podem ser usadas para a determinação do peso específico in situ, dentre

elas, poços (2 a 4m de profundidade) ou trincheira e radiação gama. Os ensaios em poços

consistem na pesagem do material e determinação do volume a partir do preenchimento da

cava (em geral com água) devidamente impermeabilizada com manta sintética. Não existem

métodos precisos.

Alguns valores de peso específico são apresentados na tabela 2.5 de acordo com o grau de

compactação.


38

Tabela 2.5 - Peso específico do RSU segundo diversos autores (ENGECORPS, 1996).

DESCRIÇÃO PESO ESPECÍFICO( KN/M3) AUTOR RSU não compactado 2,4 a 2,7 Merz, R.C. (1962) RSU medianamente compactado 4,7 a 6,3 Owers (1993) RSU bem compactado 8,6 a 9,4 Owers (1993) RSU bem compactado 7,0 a 14,0 Landva, A.O. (1990) RSU bem compactado 8,0 a 12,0 Sowers (1968) RSU enfardado 8,6 a 14,1 Owers (1993)

KAVAZANJIAN et al (1995) apud CARVALHO (1999) elaboraram um perfil de

variação do peso específico com a profundidade desenvolvido a partir de dados publicados

pelo Earth Technolgy e FASSET et al. Segundo o mesmo autor o peso específico in situ

médio varia tipicamente entre 8,6 a 10,2kN/m3 e, geralmente aumenta com a profundidade

devido à bioconsolidação do RSU com o tempo e à compressão devido a sobrecarga. A partir

de 40 – 45 metros o aumento é insignificante.

Figura 2.26 - Peso específico para o RSU. (apud CARVALHO, 1999)

2.7.6 - PERMEABILIDADE

O coeficiente de permeabilidade do resíduo é um importante parâmetro de projeto e

operação de aterros sanitários, particularmente nos casos de problemas de estabilidade e

migração não controlada de líquido percolado.

LANDVA & CLARK (1990) apresentam resultados de ensaios de campos onde os

coeficientes de condutividade hidráulica para o RSU se situam entre 10-1 e 10-3cm/s (ver

Figura 2.27). KNOCHENMUS et al (1998) apresentam resultados de ensaios de campo e

laboratório de diversos autores com os coeficientes variando em uma faixa de 10-2 a 10-5cm/s.

OLIVEIRA (1995) também apresenta uma faixa de resultados de FUNGAROLI (1979) entre

10-2 a 10-4cm/s.


39

Para SANTOS & PRESA (1995) isto configura que os RSU são “livres drenantes”

propensos a se comportarem de modo drenado, ou seja, a não desenvolverem excessos de

poropressão. Porém BOSCOV & ABREU (2001) questionam esta teoria visto que pressões de

gás de até 170kPa foram medidas em aterros sanitários brasileiros. Análises da ruptura do

sub-aterro AS-1 do aterro de Bandeirantes (SP) demonstraram que o fator deflagrador do

fenômeno foi a elevação das pressões neutras devido o acúmulo de chorume. Fatores ru de até

0,6 foram admitidos nas retro-análises para a obtenção de fatores de segurança de 1,0

(BENVENUTO & CUNHA, 1991).

Figura 2.27 - Coeficientes de Permeabilidade medidos em poços de reconhecimento por ensaio de infiltração (LANDVA & CLARK, 1990)

2.7.7 - COMPACTAÇÃO

KÖNIG & JESSBERGER (1997), baseados em análises de um conjunto de curvas de

compactação apresentadas na literatura, afirmaram que a variação do peso específico seco dos

resíduos sólidos urbanos obedece a um comportamento semelhante ao de solos.

Poucos são os relatos de ensaios de compactação em laboratório. Deve ser destacado o

trabalho de GABR & VALERO (1995). Os autores ensaiaram resíduos domiciliares com

idade entre 15 e 30 anos, utilizando energia normal. Obtiveram peso específico seco máximo

de 9,3kN/m3 associado a um teor de umidade ótimo de 31%. A saturação completa foi

atingida com um teor de umidade cerca de 70%, correspondendo a um peso específico seco de

aproximadamente de 8,0kN/m3. A curva de índice de vazios de ar nula (saturação 100%) foi

obtida utilizando um peso específico dos grãos igual a 20kN/m3.


40

6

8

10

12

14

10 20 30 40 50 60 70 80

Umidade (%)P

eso

Esp

ecíf

ico

Seco

(k

N/m

³)

Lodos RSUPapel Curva de índice de vazios zero

Figura 2.28 - Curvas de compactação para diferentes tipos de resíduos (modificado de MARQUES, 2001).

As diferenças entre as curvas de compactação observadas por GABR & VALERO (1995)

e as apresentadas por MARQUES (2001) podem ser explicadas pela utilização de resíduos

antigos, com alta percentagem de materiais particulados em sua composição e também as

limitações de representatividade de ensaios laboratoriais para o RSU.

2.8 - PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS RSU

As principais propriedades mecânicas dos resíduos sólidos urbanos (resistência ao

cisalhamento e compressibilidade) são influenciadas pela composição e estado de alteração do

resíduo e pelo comportamento individual de cada componente.

2.8.1 - COMPRESSIBILIDADE

Os aterros sanitários sofrem reduções significativas durante sua vida útil devido à alta

compressibilidade dos resíduos sólidos urbanos. Os principais mecanismos que condicionam

os recalques observados podem ser resumidos como:

§ Ações mecânicas (peso próprio, sobrecargas, etc.);

§ Reorientação de partículas menores, devido à percolação de líquidos;

§ Transformações dos resíduos, por reações físico-químicas (colapsos tais como

corrosão, oxidação, etc.) e

§ Decomposição bioquímica, com conseqüente perda de massa através do escape de

gases, percolados, etc.

A magnitude e velocidade dos recalques, por sua vez está associada aos seguintes fatores:


41

§ Densidade ou índice de vazios inicial;

§ Porcentagem de materiais degradáveis;

§ Altura do aterro;

§ Trajetória de tensões;

§ Nível e flutuação de chorume;

§ Parâmetros físicos (umidade, temperatura, presença de gases, etc.)

Os parâmetros de compressibilidade dos resíduos sólidos urbanos podem ser determinados

em ensaios laboratoriais, ensaios in situ ou retro-análises, a partir de praças ou aterros

experimentais.

A deformação dos aterros sanitários ao longo do tempo é normalmente estimada

utilizando-se a teoria de consolidação unidimensional, com o recalque total sendo composto

por uma parcela primária e outra secundária. Desta forma torna-se necessário à determinação

do índice de compressão primária (Cc), do índice de compressão secundária (Cα), o qual, ao

contrário dos solos, inclui reduções volumétricas devido a fluência e à decomposição química

e biológica dos resíduos. SOWERS (1973) sugere valores para Cc em função do índice de

vazios, variando de 0,15e0 (pouca matéria orgânica) e 0,55e0 (elevada matéria orgânica). Para

o índice Cα o mesmo autor propõe valores entre 0,03e 0 (condições não favoráveis a

degradação) e 0,09e 0 (condições favoráveis a degradação). Face a dificuldade de

determinação do índice de vazios para o RSU, recorre-se, com freqüência, aos coeficientes

Cc’ e Cα’ definidos respectivamente como os gradientes das curvas log tensões efetivas (σ’)

vs. deformação específica (ε) e log (tempo) vs. deformação específica (ε), ou seja:

0 0

' e '1 1

cc

C CC C

e eα

α= =+ +

(2.2)

Diversos estudos, baseados ou não nas premissas de consolidação unidimensional, têm

sido realizadas no sentido de determinar pa râmetros de compressibilidade para o RSU.

2.8.1.1 Previsão de recalques

O recalque final dos aterros sanitários apresenta-se como um valor de difícil avaliação. A

taxa de recalques diminui com o tempo e com o aumento da profundidade do resíduo em

relação a superfície. Sob o peso próprio, os aterros podem apresentar recalque que atingem de

5 a 40% de sua espessura original, sendo que a maior parte deste ocorre nos primeiros dois

anos.


42

Os recalques, como dito anteriormente são estimados considerando um mecanismo de

consolidação unidimensional (aproximações elásticas ou relações do tipo e vs. log σσ).

Segundo MARQUES (2001) a aplicação deste modelo, no entanto, é complexa devido:

§ os índices de compressão primária e secundária são função do índice de vazios

inicial, cujo valor é variável e de difícil obtenção;

§ As relações e vs. log σσ’ e e vs. log t são freqüentemente não lineares, implicando

variação significativa dos índices de compressão Cc e Cα em função das tensões

geradas nos aterros;

§ Os recalques primários são função das tensões efetivas, as quais dependem do peso

específico dos resíduos e dos níveis de líquidos percolados, parâmetros estes,

igualmente, de difícil avaliação.

A definição de um modelo adequado para previsão de recalques, assim como de seus

parâmetros de cálculo, apresenta-se como principal fator limitante nas análises de

deformabilidade de aterros sanitários.

A seguir são apresentados alguns modelos encontrados na literatura.

Modelo de Sowers (1973)

Trata-se da primeira proposta para avaliação dos recalques de aterros sanitários baseando-

se na teoria de adensamento da mecânica dos solos. Os recalque primários são relacionados

aos incrementos de carga e ocorrem de forma rápida (menos de 1 mês), sem acréscimo de

poropressão. Os recalques secundários, incluindo os fenômenos de fluência e biodegradação,

são admitidos com relação linear com o logaritmo do tempo.

01 0

0 0

22 100

100 1

log1

log1

cCH H

e

C tH H

e tα

σ σσ+ ∆∆ =

+

∆ =+

(2.3)

onde:

∆H1 e ∆H2 = respectivamente os recalques primários e secundários

H0 e H100 = respectivamente a espessura da camada inicial e final dos recalques primários

e0 = índice de vazios inicial

e100 = índice de vazios final dos recalques primários



43

Cα = índice de compressão secundária



t1 = tempo inicial do período para obtenção do recalque secundário

t2 = tempo final do período para obtenção do recalque secundário

Modelo de Yen & Scanlon (1975)

Somente abrange recalques a longo prazo (secundários) com taxa de recalques

decrescentes linearmente com o logaritmo do tempo. É representado pelas equações:

1

1

ou log

2c

Hm m a b t

tt

t t

∆= = −∆

= − (2.4)

onde:

m = taxa de recalque

∆H = recalques medidos

∆t = intervalo de tempo entre as medidas

t = tempo de ínicio da construção à leitura

tc = tempo de construção do aterro

a = parâmetro que varia com a espessura do aterro e com o tempo de construção,

podendo ser adotado como 0,00095Hf + 0,0985, com Hf (espessura final) em metros

b = parâmetro que varia com a espessura do aterro e com o tempo de construção,

podendo ser adotado como 0,00035Hf + 0,0509, com Hf em metros

Estudo de Edil et al. (1989, 1990) baseado no Modelo de Gibson & Lo (1961)

Os autores, baseados no modelo reológico de Gibson & Lo (1961), propões um modelo

visco – elástico. O recalque é avaliado por:

1t

bvH H a b e

λ

σ −

∆ = + −

(2.5)

onde:

∆H = recalque

σv = tensão vertical efetiva atuante

t = tempo a partir da aplicação da carga


44

H = altura inicial do aterro

a = parâmetro de compressibilidade primária variando de 5,11 x 10-7 a 3,80 x 10-4 kPa-1

b = parâmetro de compressibilidade secundária variando de 1,0 x 10-4 a 5,87 x 10-3 kPa-1

λ/b = taxa de compressão secundária variando de 9,2 x 10-5 a 4,3 x 10-3 dia-1

Modelo de Edil et al. (1989, 1990) baseado em função de potência (1990)

Os autores propuseram a utilização de uma função de potência, reproduzindo os

fenômenos de compressão secundária do RSU segundo a equação:

n

v

tH H m

trσ ∆ =

(2.6)

onde:

m = compressibilidade de referência com valor médio proposto de 2,5 x 10-5 kPa-1

n = taxa de compressão com valor médio proposto de 0,65

Os demais parâmetros têm o mesmo significado do modelo anterior.

Modelo de Bjarngard & Edgers (1990)

Os autores, baseados em obse rvações e monitoramento de aterros, propuseram um

procedimento empírico cuja formulação é:

0 321 2

0 1 2

log log logc

ttHC C C

H t tα ασ σ

σ+ ∆∆ = + + (2.7)

onde:

∆H = recalque

H = altura inicial da camada sob análise


Cα1 = índice de compressão secundária intermediária variando entre 0,003 e 0,038

com valor médio de 0,019

Cα2 = índice de compressão secundária a longo prazo variando entre 0,017 e 0,51

com valor médio 0,125



t1 = tempo em dias para a conclusão da compressão inicial

t2 = tempo em dias para a conclusão da compressão secundária intermediária


45

t3 = tempo em dias para a previsão da compressão secundária a longo prazo

Os autores observaram que a evolução dos recalques ocorre em três fases. A fase inicial é

dada por compressão mecânica e redução dos vazios existentes. A segunda fase (compressão

secundária intermediária) os recalques são dominados por interações mecânicas e na última

fase (compressão secundária a longo prazo) os efeitos da biodegradação são acrescidos aos

efeitos anteriores.

Estudo de Ling et al. Baseado em função logarítmica e hiperbólica (1998)

Os autores propuseram para a reprodução dos recalques observados, a utilização de

equações hiperbólicas e logarítmicas. No caso das funções logarítmicas os autores verificaram

a utilização de uma equação simples para a previsão de recalques futuros conforme

apresentado a seguir.

' 'logH a b t∆ = − (2.8)

onde:

a’ e b’ = parâmetros do modelo

t = tempo decorrido dos recalques

À semelhanç a das funções logarítmicas os modelos baseados em função hiperbólica

incorporam em uma única equação os recalques primários e secundários. Os autores

propuseram a seguinte equação.

0

1

ult

tH

tHρ

∆ =

+ ∆

(2.9)

onde:

ρ0 = taxa de recalque inicial (∆H/∆t)

∆Hult = recalque final esperado (tempo infinito)

Modelo de Meruelo (1999)

Este modelo é embasado no processo de perda de massa dos materiais degradáveis que

ocorre durante a fase anaeróbia, a qual é condicionada, por sua vez, pela taxa de hidrolisação

da matéria orgânica presente nos resíduos. A equação proposta então só é válida para previsão

de recalques em longo prazo sob ação dos processos de decomposição.


46

( )( ). .1. . 1 . h c hK t t K t

h c

H H COD e eK t

α − − − ∆ = − −

(2.10)

onde:

α = coeficiente de perda de massa

H = altura do aterro

COD =quantidade de matéria orgânica biodegradável presente nos resíduos por ano

tc = tempo de de construção em dias

Kh = coeficiente de hidrolisação (dia -1)

t = tempo para o qual é realizada a previsão

2.8.2 - RESISTÊNCIA AO CISALHAMENTO

Diversos documentos são encontrados estimando a resistência dos RSU, estabelecendo-se

três abordagens: ensaios de laboratório, retro-análises de ensaios de campo e registros

operacionais e ensaios in situ. Entretanto em cada caso, por causa da dificuldade e

complexidade em estimar as propriedades do resíduo, somente dados limitados podem ser

encontrados e muitas vezes contraditórios.

2.8.2.1 Parâmetros de resistência estimados por retro-análises

A abordagem por retro-análises é principalmente baseada em ensaios de carregamento de

placa e registros operacionais.

A principal justificativa de usar os parâmetros destas análises é que, segundo alguns

autores, representam o contorno inferior da resistência de campo disponível, sendo portanto

conservativo. Uma das desvantagens, é a dificuldade de estabelecer parâmetros corretos pois a

resistência é determinada por um par de parâmetros resultando em uma infinidade de

combinações (duas incógnitas e uma equação).

Diversos autores apresentam parâmetros de resistência ao cisalhamento (SINGH &

MURPHY, 1990; BENVENUTO & CUNHA, 1991; OLIVEIRA, 1991). Os valores mais

usuais do ângulo de atrito se situam entre 20º e 40º e para a coesão entre 0 e 40 kPa

(Fig.2.29).


47

0.00 4.00 8.00 12.00 16.00 20.00 24.00 28.00 32.00

Angulo de Atrito em Graus

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

Coe

são

em k

N/m

² Retro Análise do Terremoto de 1971PRA (1987)

Aterro Monterrey Park Oll Aterro Kirby Canyon Converse et. al. (1975) Volpe (1985)

Aterro Corinda Los TrancosPRA (1987)

&

ENCOM (1986,1986 e 1989)

Aterro Newby IslandPRA (1987)

Aterro SunnyvaleCooper & Clark (1982)Aterro Zanker RoadCooper (1987)

Aterro AcmeHLA (1987)

Aterro SunnyvaleDames & Moore (1988)

Figura 2.29 - Parâmetros de resistência obtidos por retro-análises (SINGH&MUPHY, 1990).

2.8.2.2 Parâmetros de resistência estimados por ensaios in situ

Tentativas de se avaliar a resistência dos RSU através de ensaios de campo, como SPT,

CPT (Fig. 2.30 e 2.31)e vane test, vem sendo realizadas por diversos autores (JUCÁ et al,

1997; PALMA, 1995; CARVALHO, 1999).

Para SINGH & MURPHY (1990) os resultados do ensaio de vane não são representativos

do RSU, pois as paletas são pequenas comparadas as dimensões das partículas dos RSU.

Para JUCÁ et al (1997) os valores de penetração, NSPT, raramente ultrapassam 10 golpes

para o RSU. Tanto nos ensaios de SPT como nos ensaios de CPT a presença de picos de

resistência indicam a existência de objetos rígidos. Nos dois ensaios observa-se uma tendência

de aumento da resistência com a profundidade.

A estimativa de parâmetros através destes ensaios é feita utilizando-se correlações para

solos arenosos, encontrando-se normalmente valores de φ’ entre 25 a 40º.

Ensaios de cisalhamento direto in situ, em blocos indeformados, foram executados por

WITHIAM et al (1995) apud CARVALHO (1999). Os ensaios foram executados utilizando-

se a técnica de múltiplos estágios com tensões normais de 0 a 21 kPa. Foram encontrados

valores de intercepto de coesão de 10 kPa e de ângulo de atrito de 30º.


48

Figura 2.30 - Ensaios de SPT realizado por diversos autores. (apud CARVALHO, 1999)

2.8.2.3 Parâmetros de resistência estimados por ensaios de laboratório

Os ensaios de laboratórios são geralmente ensaios de cisalhamento direto e triaxial.

Alguns ensaios são realizados em amostras reconstruídas. Ensaios em grandes dimensões são

utilizados (LANDVA & CLARK, 1990; CARVALHO, 1999).

A limitação destes ensaios consiste: na composição altamente heterogênea do RSU, do

método de obtenção das amostras, representatividade das amostras em termos de tamanho.

Isso tem resultado em uma grande dispersão de valores.


49

Figura 2.31 - Ensaios de CPT por diversos autores. (apud CARVALHO, 1999)

Segundo SINGH & MURPHY (1990) o critério de Morh-Coulomb é provavelmente

inadequado por causa das grandes deformações no estado de ruptura (quando verificado).

Porém no atual estágio da “mecânica dos resíduos” a utilização dos conceitos teóricos de

solos ainda é aceitável. Desta forma os conceitos de intercepto de coesão e ângulo de atrito


50

são bastante úteis. Deve-se atentar a diferença das deformações que provocam a ruptura nos

solos e nos RSU.

Curvas tensão x deformação típicas são apresentadas por CARVALHO (1999). As curvas

exibem ganho contínuo de resistência (Figura 2.32) sem apresentar a ruptura. Nestes casos

tem sido comum a obtenção dos parâmetros para uma dada deformação (15 a 20%).

Figura 2.32 - Curvas tensão x deformação típicas dos RSU. (apud CARVALHO, 1999)

Observações da mobilização de maiores resistências com grandes deformações tem levado

a consideração do comportamento dos RSU semelhante a de solos reforçados. Pode ser

considerado como formado por dois componentes: uma matriz básica, composta de material

fino e médio granular, tendo um comportamento friccional semelhante a solos, e uma matriz

de reforço (Figura 2.33).

Figura 2.33 - Modelo do RSU. (KOCKEL, 1995 apud KÖNIG & JESSEBERGER, 1997)

KOCKEL & JESSEBERGER (1995) apud KÖNIG & JESSEBERGER (1997)

demonstrarm que a resistência da matriz básica é principalmente fricional e segundo os

autores atinge um valor máximo de ângulo de atrito 42º a grande deformações (Fig. 2.34).


51

Segundo GRISOLIA & NAPOLEONI (1996), o fato da resistência friccional ao cisalhamento

aumentar com as deformações e estabilizar quase em um valor constante, confirma a hipotese

de que a grandes deformações o comportamento é semelhante ao de solos e controlado pelos

componentes inertes. O intercepto de coesão é dependente da matriz de reforço que é ativada

a deformações maiores que 20%, quando φ já está quase totalmente mobilizado. O modelo

proposto por KÖLSCH (1993) corresponde a esse comportamento e é apresentado dividido

em quatro fases (Figura 2.35).

Figura 2.34 - Mobilização do angulo de atrito e do intercepto de coesão com a deformação. (KOCKEL & JESSEBERGER, 1995, apud KÖNIG & JESSEBERGER, 1997)

LANDVA & CLARK (1990) verificaram que as partículas alongadas tenderam a se

alinhar na direção do cisalhamento em seus ensaios de cisalhamento direto de grande escala.

Figura 2.35 - Modelo de interação das forças de atrito e de tração dos RSU. (KÖLSCH, 1993)


52

KÖNIG & JESSEBERGER (1997) notaram que as envoltórias de ruptura dos RSU não

apresentavam uma envoltória bilinear como os solos reforçados, sendo explicado talvez pelos

diferentes comprimentos e propriedades de tensão deformação das fibras. Porém KÖLSCH

(1993) apresenta envoltórias com descontinuidades nas tensões normais onde foram

verificadas as rupturas das fibras (200 kPa).

Figura 2.36 - Envoltórias de cisalhamento direto de RSU. (apud KÖLSCH, 1993)

Admitindo que o comportamento mecânico do RSU é comandado pelos efeitos da matriz

básica (atrito) e matriz de reforço (intercepto de coesão) MACHADO et al (2000) apresentam

uma tentativa de modelo constitutivo para o RSU. O modelo é dividido em dois critérios. O

primeiro se baseia no critério de Von Mises (modelo perfeitamente elasto-plástico)

modelando o efeito das fibras. A pasta ou matriz básica é admitida se comportar segundo

modelo de Estados Críticos sem uma lei de fluxo associada. Neste modelo ainda há uma

necessidade de um grande número de parâmetros.

Segundo KÖNIG & JESSEBERGER (1997) a redução da resistência ao longo do tempo

ainda não foi provada (Figura 2.37a). Porém WALTER (1992) apud PALMA (1995) propõe a

variação de resistência e densidade apresentada na Figura 2.37b. CARVALHO (1999),

citando MASSACCI et al (1993), relata que a redução da resistênc ia ao cisalhamento,

principalmente da coesão, é resultado de degradação físico-química e biológica que ocorrem

no RSU, resultando no enfraquecimento do efeito reforço.


53

(a)

(b)

Figura 2.37 - (a) Variação da resistência com o tempo (KÖNIG & JESSEBERGER, 1997). (b) Proposta de WALTER (1992) apud PALMA (1995)

2.8.2.4 Parâmetros recomendados

SINGH & MURPHY (1990) apresentaram uma série de resultados encontrados, sugerindo

uma área de parâmetros para serem utilizados em projetos (ver Figura 2.38). Esta área tem

como enfoque principal os resultados de retro-análises, face a performance satisfatória de

taludes altos e íngrimes, mesmo após terremotos. A estes resultados CARVALHO (1999)

acrescentou os resultados obtidos nos ensaios do resíduo coletado no aterro Bandeirantes e

alguns outros encontrados na literatura (Figura 2.39).

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00

Ângulo de atrito (graus)

0.00

40.00

80.00

120.00

Coe

são

(k

Pa

) Faixa sugeridapor Singh &Murphy (1990)

Retro-análises

Ensaios de Laboratório

Ensaios de Campo

Figura 2.38 - Envoltória de parametros proposta por SINGH & MURPHY (1990).


54

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00Ângulo de atrito (graus)

0.00

40.00

80.00

120.00In

terc

epto

de

Coe

são

(kP

a)Retro-análise (1)

Ensaios de lab. (1)

Grisoli et al, 1995 (2)

Köing&Jessberger, 1997 (2)

Aterro Bandeirantes Carvalho (1999) (2)

Ensaios de campo Carvalho (1999) (3)

Retro-Análises Singh&Murphy (1990)

Ensaios de Laboratório Singh&Muphy (1990)

Ensaios de Campo Singh&Muphy (1990)

Faixa sugeridapor Singh &Murphy (1990)

(1) Dados compilados Gabr&Valero (1995) e Köing&Jesseberger (1997)(2) Ensaios triaxiais, deformação axial 20%

(3) Ensaios de Campo (SPT e CPT) obtidos no Aterro Sanitário Bandeirantes Figura 2.39 - Apresentação dos parametros de resistência e área recomendada.

(CARVALHO, 1999, modificado de SINGH & MURPHY, 1990)

Verifica -se que os valores dos parâmetros obtidos por ensaios de laboratório para os

resíduos do aterro sanitário Bandeirantes situaram-se fora da faixa recomendada. Observa-se

também uma grande dispersão dos resultados.

Sanchez – Alciturri et al. (1993) (citados por PALMA, 1995) analisando as tendências de

ensaios de laboratório e de retro-análises apresentam uma área recomendada para projetos

como a interseção de todas as tendências (Figura 2.40).

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

Angulo de Atr i to em Graus

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Coe

são

(kP

a)

Análises de ensaios de campo e retro-análises

Análise de resultados de ensaios de laboratório

Área recomendada para projetosSanchez - Aciturri et al (1993)

Figura 2.40 - Área recomendada para projetos. (PALMA, 1995)

De acordo com SANCHEZ – ALCITURRI et al (1993), as duas áreas coincidem de modo

grosseiro. Porém ao plotar-se as duas faixas (SANCHEZ ALCITURRI,1993 e SINGH &


55

MURPHY, 1990) verifica-se uma superposição pequena das áreas, sendo a faixa proposta por

Sanchez-Alciturri mais conservadora.

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

Angulo de Atr i to em Graus

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Coe

são

(kP

a) Área recomendada para projetosSanchez - Aciturri et al (1993)

Área sugerida para projetosSingh & Murphy (1990)

Superposição das áreas

Figura 2.41 - Superposição das faixas de parâmetros propostas.

CARVALHO (1999), citando KAVAZANJIAN et al (1995) e VAN IMPE (1998),

apresenta envoltória de resistência baseadas em ensaios de cisalhamento direto in situ e em

laboratório, ensaios de carregamento de placa e dados de retro-análises (Figura 2.42).

Figura 2.42 - Envoltórias de ruptura. (apud CARVALHO, 1999)

2.8.2.5 Análises de estabilidade

SINGH & MURPHY (1990) rec omendam, como uma aproximação para análises de

maciços de RSU, que para aterros com alturas medianas em torno de 61 m e taludes 3H:1V,


56

assentes em fundações relativamente resistentes, análises clássicas de estabilidade de taludes

podem ser realizadas admit indo-se parâmetros dentro das faixas recomendadas anteriormente.

Os resultados devem ser interpretados a favor da condição menos conservadora, pois taludes

com inclinações superiores encontram-se estáveis. Para aterros com alturas elevadas e taludes

moderadamente íngremes (1,5 a 2H:1V) e assentes em fundações pouco resistentes,

apresentam potencial de ruptura pela fundação do aterro.

Para a última situação duas abordagens podem ser utilizadas: análises de estabilidade de

taludes convencionais e de capacidade de carga das fundações. Os autores consideram que a

resistência do aterro deve ser desconsiderada para se ter uma abordagem conservadora. Isto

significa que a ruptura pela fundação ocorre antes que pelo aterro.

Tal aproximação e relatos de ruptura de ate rros em condições específicas, como a

apresentada por MITCHELL et al, (1990) que relataram a ruptura pelo contato com o sistema

de impermeabilização, conduzem a métodos de abordagem semelhantes a sugerida por

DEERE & PATTON (1971) como método de precedentes modificado. O método se baseia

em projetos estáveis precedentes que podem ser aplicados sobre as mesmas condições

climatológicas e geológicas. No caso de resíduos sólidos urbanos a composição é um aspecto

bastante importante. Devem ser analisados os principais fatores que podem causar

instabilidades do maciço (descontinuidades, água, dados estruturais e dados de resistência ao

cisalhamento).

Deve-se atentar para as características do maciço de RSU, como por exemplo a

incompatibilidade das deformações entre o solo de cobertura e os resíduos. Uma situação de

trincas no solo não necessariamente indica uma provável ruptura devido as altas deformações

do resíduo.

Outra característica interessante nos taludes dos aterros sanitário é a suavização da

inclinação devido à compressibilidade, possibilitando a adoção de taludes mais íngremes.

2.8.3 - CAPACIDADE DE CARGA DO MACIÇO

O interesse do reaproveitamento das áreas de aterros sanitários pós fechamento induz a

necessidade de maior conhecimento da capacidade de carga dos maciços de RSU.

Normalmente a utilização tem se limitado a áreas verdes, parques e construções capazes

de tolerar recalques.


57

Igualmente aos tópicos anteriores, a aplicação de métodos clássicos de solos deve ser feita

com precaução, tendo-se em mente as características específicas dos resíduos domiciliares.

A capacidade de carga dos aterros sanitários é geralmente reduzida e depende de fatores

como espessura de solo de cobertura, métodos construtivos, composição e densidade dos

resíduos.

Segundo SOWERS (1968) o fator mais significativo na capacidade de carga é a espessura

relativa do solo de cobertura sobre o resíduo. Na Figura 2.43 são apresentados os mecanismos

clássicos apresentados por SOWERS. O autor admite que em resíduos muito compressíveis,

carregamentos pequenos e camadas de solo de cobertura relativamente espessas a distribuição

de tensões ocorre de forma que os acréscimos de tensões que atingem os resíduos são

mínimos e só quando a camada de cobertura não for espessa o suficiente ocorrerão

movimentos diferenciais no solo, que não suporta a sobrecarga, puncionando parte da

cobertura. Já para resíduos com resistência e compressibilidade semelhantes a de solos e para

carregamentos maiores, a ruptura pode ocorrer mediante esquemas clássicos de capacidade de

carga como o segundo mecanismo apresentado na Figura 2.43.

Figura 2.43 - Mecanismos de ruptura em aterros sanitários (SOWERS, 1968).

Segundo SOWERS (1968) a capacidade de carga para aterros sanitários está entre 25 e 40

kPa.


58

As características tensão x deformação dos resíduos e dos solos de cobertura são tão

diferentes que, considerando-se uma parcela de contribuição dos resíduos, é difícil esperar

que a capacidade de carga seja obtida com deformações admissíveis para uma fundação.

PALMA (1995) apresenta resultados de uma campanha de ensaios de carregamento de

placa, com diversos diâmetros e espessuras de solo de cobertura, realizadas no aterro

controlado de Meruelo, Espanha . O autor admitiu como a capacidade de carga a menor tensão

obtida entre a deformação correspondente a 10% do diâmetro da placa ou 5 cm. As curvas de

carga x recalque obtidas foram crescentes, quase lineares, alcançando valores elevados de

deformações. Só foi verificado o mecanismo de ruptura por puncionamento.

As cargas de ruptura, estimadas pelo autor, são de : 360 kPa para uma cobertura de solo de

30 cm, 250 kPa para uma espessura de 20 cm e 180 kPa diretamente sobre os resíduos. Vale

ressaltar que o perfil típico do aterro de Meruelo segue um sistema multicamada com

espessuras médias de resíduos de 1,7 m intercaladas por solos de cobertura com espessuras

médias de 20 cm.

O mesmo autor relata que devido à característica multicamada dos resíduos, tratando-se de

fundações reais, não se deve empregar diretamente os valores obtidos por ensaios in situ e

portanto são necessárias formulações teóricas para determinar cargas admissíveis, propondo

os modelos apresentados a seguir.

Hipótese de resistência nula dos resíduos

Uma primeira aproximação é desconsiderar a resistência dos resíduos, admitindo a

cobertura como material rígido. Desta forma a ruptura ocorrerá por puncionamento e a carga

será totalmente suportada pela resistência ao cisalhamento vertical (não drenada) do solo na

superfície perimetral formada ao redor da fundação. Em caso de placa circular tem-se a

seguinte expressão:

14h

Dp c

B= (2.11)

onde:

ph = tensão de ruptura da placa

D = espessura do solo de cobertura

B = diâmetro da placa

c1 = resistência ao cisalhamento não drenada do solo


59

A aplicação deste modelo é adequada para relações de D/B da ordem de 0,5. Para valores

maiores ou menores, o modelo não se adequa ao fenômeno físico que realmente ocorre. Para

relações de D/B maiores que 1,5 o mecanismo de ruptura afeta unicamente o solo de

cobertura, apresentando mecanismo de ruptura generalizada.

Hipótese considerando resistência total dos resíduos

Esta hipótese considera a resistência dos resíduos e também considera um mecanismo de

ruptura por puncionamento.

14h rs

Dp p c

B = +

(2.12)

onde:

prs = tensão atuante sobre os resíduos

Considera-se a tensão atuante nos resíduos como a tensão de ruptura correspondente a

ruptura ge neralizada clássica de solos que pode ser expressa por:

2(1 ')( 2)hrsp s c qπ= + + + (2.13)

onde:

q = sobrecarga

s’ = fator de forma (placa circular = 0,2)

c2 = resistência não drenada dos resíduos sólidos

Hipótese de comportamento elástico

Para alcançar a carga de ruptura segundo o modelo anterior, são requeridas grandes

deformações devido ao comportamento tensão x deformação observados nos resíduos.

Normalmente considerando-se uma limitação dos recalques esta condição de ruptura nunca é

alcançada (ruptura generalizada dos resíduos).

Desta forma, a tensão de puncionamento é simplesmente regida pela resistência não

drenada do solo de cobertura e por uma parcela de resistência dos resíduos. Para uma placa

circular pode ser expressada pela equação:

14punc rs

Dp p c

B= + (2.14)

onde:


60

ppunc = tensão de puncionamento

prs = tensão transmitida aos resíduos

A tensão transmitida aos resíduos depende do comportamento tensão x deformação do

solo de cobertura e dos resíduos, sendo sua obtenção complicada. Uma primeira aproximação

pode ser suposta admitindo-se um espraiamento da carga em um ângulo com a vertical (α),

obtendo-se a seguinte expressão:

( )

2

22tan

rs

pBp

B α=

+ (2.15)

onde:

p = tensão atuante na placa

Hipótese baseada na teoria de Brown e Meyehorf (1969)

Devido ao comportamento completamente distinto entre o solo de cobertura e os resíduos

é difícil esperar que a carga de ruptura, expressada anteriormente, seja atingida sem chegar a

grandes deformações. Brown e Meyehorf analisaram a carga de ruptura de um sistema com

duas camadas de solo, sendo o estrato inferior com resistência menor que o superior e a

espessura da camada superior, menor que a inferior. Partem da hipótese que estas condições

conduzem a um fenômeno de ruptura progressiva que conduz ao puncionamento da camada

superior. Para relações D/B < 1,5 carga de ruptura é expressa por:

20,75h punc cp p c N q= + + (2.16)

onde:

Nc = coeficiente da carga de ruptura (≈6,05 para fundações circulares)

Comparações realizadas por PALMA (1995) entre análises por elementos finitos e os

resultados analíticos desta última equação demonstraram boa adequação deste modelo.

Comparações realizadas por PALMA (1995) entre análises por elementos finitos e os

resultados analíticos desta última equação demonstraram uma boa adequação deste modelo.

61

3 - METODOLOGIA

3.1 - INTRODUÇÃO

A grande heterogeneidade dos maciços de resíduos sólidos urbanos e os constantes

questionamentos sobre a representatividade das amostras nos ensaios de laboratório, motivou

a pesquisa a basear-se essencialmente em ensaios de campo.

Buscou-se então locais que fornecessem infra-estrutura e dados de interesse para a

realização do estudo dentro do prazo permitido. Desta forma três áreas foram selecionadas:

§ Área I – Aterro Metropolitano Centro (Salvador)

§ Área II – Aterro Controlado de Canabrava (Salvador)

§ Área III – Células Experimentais no Aterro do Jóquei Clube (Brasília)

O Aterro Metropolitano Centro (AMC) está localizado na Região Metropolitana de

Salvador, à margem direita da BR-526, km-05, sentido CIA – Aeroporto. Com uma área de

210 hectares, o depósito recebe atualmente cerca de 2.500 toneladas de lixo por dia,

excetuados os de entulho, provenientes dos municípios de Salvador, Simões Filhos e Lauro de

Freitas. Esta área foi selecionada por constituir-se de um aterro sanitário em operação

oferecendo boa infra-estrutura para a realização dos trabalhos, tais como: equipamentos, mão

de obra, etc.

O AMC apresenta todos os sistemas e dispositivos descritos no capítulo anterior para

minimizar os impactos ao meio ambiente. Os resíduos são dispostos atualmente em quatro

células com aproximadamente 25m de altura cada. As quatro células encontram-se hoje em

processo de junção (transformação em uma única célula maior), sendo as vias existentes entre

as mesmas retiradas e instalados os devidos sistemas de impermeabilização e drenagem. Este

processo visa o máximo aproveitamento da área.

Foram executados ensaios de investigação do maciço, caracterização dos resíduos, ensaios

de carregamento de placa e análises de estabilidade de taludes de RSU na célula 01/02 (já

unidas). Para a realização dos trabalhos contou-se com o apoio da Empresa de Limpeza

Urbana de Salvador – LIMPURB, da empresa responsável pela operação VEGA Tratamento

Capítulo 03 - Metodologia

62

de Resíduos S.A., da LCL Engenharia e Consultoria, dos Laboratórios de Geotecnia e

Geotecnia Ambiental da Universidade Federal da Bahia.

O Aterro Controlado de Canabrava, resultado de processo de remediação de um antigo

lixão, está inserido no município de Salvador e antes de seu fechamento recebia diariamente,

também, cerca de 2.500 toneladas de resíduos. Hoje recebe apenas entulhos e material

proveniente de poda. Esta área foi selecionada por ter apresentado em 1997 uma ruptura de

um talude de RSU, tendo sido registrada por fotos aéreas e levantamento topográfico

fornecidos pela CONDER – Companhia de Desenvolvimento da Região Metropolitana de

Salvador. Com relação a este aterro o estudo limitou-se apenas, por questões de ordem

financeira e de tempo, à retro-análises da ruptura ocorrida.

As células experimentais foram construídas dentro da área cedida pelo SLU – Serviço de

Limpeza Urbana de Brasília para pesquisas da Universidade de Brasília (UnB) dentro do

Aterro do Jóquei Clube. Foram executadas cinco células com dimensões de 12m x 12m para o

nível do terreno e 4m x 4m para um nível 2m abaixo da cota do terreno, obtendo-se uma

geometria trapezoidal. Além da deposição dos resíduos na região de escavação das células

com a espessura de 2m atingiu-se uma cota 2m acima da cota do terreno, totalizando um

volume depositado de 160m3 por célula.

Todas as células são dotadas de sistema de impermeabilização por liner argiloso, camada

drenante de areia e um dreno coletor central que conduz o chorume até um poço de coleta e

remoção. A diferença das células consiste no sistema de tratamento adotado para acelerar o

processo de biodegradação dos resíduos sendo:

§ Célula I (CI) - sem nenhum tipo de tratamento, servindo de referência às demais.

§ Célula II (CII) – sistema de recirculação do chorume bruto.

§ Célula III (CIII) – sistema de injeção de água proveniente do subsolo.

§ Célula IV (CIV) – sistema de cobertura granular.

§ Célula V (CV) – sistema de injeção forçada de ar

Estas células experimentais são objetos de estudos de outros trabalhos desenvolvidos pelo

grupo de resíduos sólidos do Programa de Pós Graduação em Geotecnia da UnB. Nesta

pesquisa apenas deu-se continuidade à execução de ensaios de sondagem a percussão,

iniciadas anteriormente, buscando avaliar, de maneira simples, variações na resistência dos

resíduos ao longo do tempo.


63

A escolha da s diferentes áreas teve como objetivo avaliar de forma qualitativa todos os

dados disponíveis, mesmo que de diferentes regiões, para um melhor entendimento do

comportamento global de maciços de RSU.

3.2 - INVESTIGAÇÕES DOS MACIÇOS

Com o objetivo de caracterizar as áreas estudadas foram realizados os seguintes ensaios:

§ onze sondagens de simples reconhecimento a percussão (SPT) nas células

experimentais sendo: 04 na CI, 02 na CII, 02 na CIII, 02 na CIV e 01 na CV.

§ uma sondagem de simples reconhecimento a percussã o (SPT) na célula 01/02 do

AMC.

§ três ensaios penetrométricos tipo CPTU na célula 01/02 do AMC

§ execução de poço para coleta de amostras e determinação de peso específico do

RSU na célula 01/02 do AMC

3.2.1 - SONDAGEM DE SIMPLES RECONHECIMENTO A PERCUSSÃO (SPT)

A sondagem a percussão executada no Aterro Metropolitano Centro atingiu uma

profundidade de 15 m e foi executada pela empresa LCL Engenharia e Consultoria LTDA.

Teve como finalidade a verificação das características mecânicas do maciço de RSU, bem

como a identificação de possíveis camadas de solo em seu interior.

A sondagem teve o furo revestido até uma profundidade de 2m e o avanço foi feito com

lavagem por circulação de água devido a dificuldade do avanço a trado (os plásticos

enroscavam no trado). Mesmo com a circulação de água, o tempo de avanço de um metro

variava de 1 a 2 horas. As dificuldades encontradas neste ensaio são devidas a presença de

materiais como madeiras e borracha que dificultam a penetração do amostrador. Caso fossem

encontrados materiais como chapas de aço ou ferro ou até mesmo enrocamento (rachão),

normalmente utilizado como material de drenos, seria necessário a relocação do furo.

Somente até aproximadamente 1m abaixo do trecho revestido houve retorno da água de

lavagem, porém em pequena quantidade. Verificou-se na água que retornava a existência de

diversos pedaços de plásticos. Após 1 metro a água era totalmente perdida no furo, não

retornando nada.


64

As medidas de SPT eram realizadas a cada metro segundo a norma NBR 6484, utilizando

amostrador tipo Terzaghi de diâmetros nominais interno e externo de 34,9mm e 50,8mm

respectivamente.

Figura 3.1 - Lavagem por circulação de água no ensaio SPT.

Em todo o furo foi recuperada, pelo amostrador, apenas uma amostra porém de quantidade

inferior à capacidade do mesmo.

Figura 3.2 – Amostra recuperada pelo ensaio SPT.


65

O ensaio foi encerado a uma profundidade de 15m, pois o furo começou a fechar

impossibilitando a manobra das hastes.

Por causa da dificuldade do avanço a trado e também pelas pequenas profundidades das

células, os furos de sondagem realizados nas células experimentais do Aterro do Jóquei Clube

de Brasília tiveram as medidas de SPT contínuas em toda sua profundidade, não havendo

avanço.

Os ensaios eram finalizados a uma profundidade pré definida de modo que não se

atingisse o sistema de drenagem nem de impermeabilização. Como as células foram

construídas em épocas diferentes, apresentando recalques também diferenciados, as

profundidades de ensaio variaram de 2,00 a 3,50m.

De forma semelhante ao ensaio realizado no Aterro Metropolitano Centro, o amostrador

não recuperou amostras de RSU.

3.2.2 - ENSAIO DE PENETRAÇÃO CONTÍNUA – CPTU

Os ensaios de penetração do piezocone foram executados de acordo com a norma NBR

3406, pelo Laboratório de Geotecnia da Universidade Federal da Bahia. Consiste na

determinação da resistência de ponta oferecida pelo resíduo à cravação de um cone de 10cm2

de área, com arestas formando com a horizontal um ângulo de 60º, na determinação do atrito

lateral na luva e na medida de poropressão.

Os ensaios foram executados no Aterro Metropolitano Centro com sistema de cravação

apresentado na figura 3.3, atingindo as profundidades de 8m, 10m e 15m. Este trator além do

peso próprio (1,3 toneladas) tem como reação um sistema de estacas helicoidais que foram

cravadas à uma profundidades de 3 m.

As dificuldades encontradas neste ensaio dizem respeito a presença de materiais de

elevada resistênc ia em profundidade. Tais materiais implicaram na deflexão das hastes

necessitando a parada dos ensaios para que não houvesse a quebra das mesmas.

3.2.3 - POÇO PARA COLETA DE AMOSTRAS E DETERMINAÇÃO DE PESO

ESPECÍFICO IN SITU

Foi executado no topo da célula 01/02 do Aterro metropolitano Centro um poço de

inspeção com dimensões aproximadas de 1m x1 m x 1m. O objetivo deste poço era a coleta

de amostras para caracterização do resíduo e a determinação do peso especifico in situ.


66

Para não contaminar a amostra de RSU com solo a camada de cobertura foi retirada

manualmente. O resíduo foi escavado mecanicamente devido a grande dificuldade que os

materiais plásticos e têxteis impunham à escavação manual.

Figura 3.3 - Equipamento de cravação do piezocone.

Figura 3.4 - Retirada da camada de cobertura antes da execução do poço de inspeção.


67

A amostra coletada era colocada sobre uma manta plástica também com o intuito de evitar

a contaminação por solo e para a realização de homegeneização e quarteamento da amostra.

Figura 3.5 - Coleta de amostra do RSU.

O procedimento de quarteamento consistiu na separação do total em quatro partes de

aproximadamente mesmo peso. Em seguida, desprezando-se duas partes diametralmente

opostas, as outras duas partes restantes eram novamente homogeneizadas para novo

quarteamento. O processo foi repetido até se obter uma amostra para caracterização de

aproximadamente 20kg.

Figura 3.6 - Quarteamento da amostra coletada.


68

Separada a amostra para caracterização, todo o restante foi acondicionado em tambores

metálicos devidamente lacrados e conduzido para a pesagem.

Para a determinação do peso específico in situ foi adotado um procedimento simplificado.

O poço foi forrado com uma manta de pvc e adicionada água até a altura da camada de solo

de cobertura. A partir do volume de água adicionado ao poço e do peso de todo o material

retirado foi calculado o peso específico in situ.

Figura 3.7 - Determinação do peso específico in situ.

3.3 - ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO FÍSICA DOS RESÍDUOS COLETADOS

Para caracterizar os resíduos depositados na célula 01/02 do Aterro Metropolitano Centro,

foram realizados os seguintes ensaios:

§ teor de umidade natural

§ composição gravimétrica

§ estimativa do tamanho das partículas

Os ensaios foram realizados em laboratório montado no próprio AMC.


69


O resíduo sólido urbano é composto por diversos materiais que apresentam diferentes

capacidades de retenção de fluidos.

Neste contexto, determinou-se dois tipos de umidade. A primeira definida como umidade

global, foi determinada por amostr as constituídas de todas as frações do resíduo com porções

de aproximadamente 1000g, descartando-se materiais com dimensões avantajadas. Foi

calculada a umidade tanto para base seca como para base úmida conforme apresentado no

capítulo 02. O segundo tipo de umidade foi determinado para cada componente do resíduo

resultante da segregação manual para determinação da composição gravimétrica.

As amostras eram mantidas em estufa a 70ºC, até que se observasse constância de peso

das mesmas. Esta temperatura foi adotada com o objetivo de evitar a queima da matéria

orgânica. Em média o tempo para determinação das umidades variava de 48 a 72 horas.

3.3.2 - COMPOSIÇÃO GRAVIMÉTRICA

A determinação da composição gravimétrica para amostra coletada consistiu na separação

manual de cada componente do resíduo e sua quantificação podendo-se destacar : papéis,

têxteis, madeiras, plásticos, metais, vidros, pedras, borrachas e uma fração pastosa que é

constituída por matéria orgânica, solos e outros materiais que não puderam ser separados.

Após separados, os componentes estes eram armazenados em recipientes de alumínio e

sacos plásticos para aqueles em maiores quantidades. Eram pesados e determinados os teores

de umidade de cada um.

Figura 3.8 - Armazenamento dos diversos componentes da amostra de RSU.


70

3.3.3 - ESTIMATIVA DO TAMANHO DAS PARTÍCULAS E DISTRIBUIÇÃO DOS

COMPONENTES

A distribuição granulométrica das partículas foi realizada apenas para componentes

menores que 120mm segundo recomendações de KÖNIG & JESSBERGER (1997). Desta

forma procedeu-se a passagem de cada componente da amostra, secos a 70ºC em estufa,

através de uma série de peneiras (3”, 2”, 11/2”, 1”, 3/4”, 1/2”, 3/8”, 4,76mm, 2,0mm, 1,2mm e

0,6mm) e os componentes entre 3” e 120mm foram medidos diretamente com paquímetro,

adotando-se a maior dimensão. Os plásticos também foram medidos por meio de paquímetro.

Foram obtidas então as curvas granulométricas para cada componente, assim como do

resíduo global .

3.4 - ENSAIOS DE CARREGAMENTO DE PLACA – PLT

Três ensaios de carregamento de placa foram executados no topo da célula 01/02 do

Aterro Metropolitano Centro sendo todos diretamente sobre o resíduo.

Como as células ainda estão em operação, as camadas de cobertura são executadas apenas

para o controle da proliferação de vetores e do odor de forma que o material terroso é

simplesmente lançado e espalhado com trator de esteira, não recebendo qualquer controle de

compactação. Por este motivo não foram executados ensaios sobre a camada de cobertura.

Para o final de operação das células está previsto a execução de camada de cobertura formada

por diversas camadas conforme apresentado no item 2.4.5 do capítulo anterior.

Dos três ensaios executados, dois foram sobre resíduos com aproximadamente 2 anos e

meio de idade (PLT-01 e PLT-02) e um sobre resíduo com menos de 3 meses de deposição

(PLT-03).

O sistema de reação para aplicação das cargas, foi cedido pela LCL Engenharia e

Consultoria e era formado por um “skid” metálico, composto por duas vigas de aço com 7 m

de comprimento cada e dispostas paralelamente; quatro vigas de 80cm dispostas

transversalmente as duas anteriores, servindo de travamento para as mesmas; um perfil de aço

retangular vazado colocado no centro e abaixo das duas vigas maiores, onde o macaco

hidráulico era apoiado; dois blocos de concreto com quatro tirantes em cada um para o


71

travamento das vigas. Além deste sistema foram adicionados mais quatro blocos de concreto

totalizando um sistema de reação capaz de suportar 20 toneladas.

A camada de solo de cobertura era escavada de forma semelhante à descrita na execução

do poço de inspeção descrita no item 3.2.3. Somente para o ensaio PLT01 houve necessidade

de escavação mecânica com uso de retroescavadeira.

Figura 3.9 - Sistema de reação do ensaio de carregamento de placa.

O sistema de referência para a leitura dos deslocamentos da placa era formado por um

tripé metálico (alumínio) com as sapatas apoiadas a uma distância mínima de 1,20m (1,5 φ da

placa) do centro da placa. A leitura era realizada por três sensores eletrônicos, conectados a

um receptor remoto para aquisição e transformação dos sinais em deslocamentos,

posteriormente enviados a um computador. O sistema de aquisição de dados foi cedido pelo

Laboratório de Geotecnia da UFBA, sendo o receptor de fabricação própria.

Após a retirada da camada de solo de cobertura a superfície do resíduo apresentava-se

sempre bastante irregular. Para garantir o contato completo da placa com os resíduos e

também, para que a mesma não ficasse desnivelada, era colocada uma camada de areia fina

entre a placa e a superfície do resíduo.

A placa tinha diâmetro de 79,9cm com área de 5.014cm2. A capacidade do macaco

hidráulico era de 24 toneladas e a leitura era feita por manômetro que já convertia a pressão

de óleo em carga.


72

Figura 3.10 - Sistema de aquisição de dados do ensaio de carregamento de placa.

Inicialmente, procurou-se seguir os procedimentos descrit os na norma NBR 6489 – Prova

de Carga Direta sobre Terreno de Fundação, com leituras efetuadas logo após a aplicação de

carga em tempos sucessivamente dobrados (1min, 2min, 4min, 8min, 15min,30 min, 1h, 2h,

4h, etc.), só aplicando nova carga após a verificação da estabilização dos recalques, com

tolerância máxima de 5% do recalque total no respectivo estágio, entre leituras sucessivas.

Porém, verificou-se que a estabilização normalmente não era atingida com 4 horas de leitura o

que conduziria a ensaios com durações maiores que 48 horas.

Assim foi definido que o critério de estabilização dos recalques seria semelhante ao

prescrito na norma ASTM D1196, onde a aplicação de novas cargas é realizada após a

verificação da constância da diferença entre leituras sucessivas (a cada minuto) de 0,01mm

durante 3 minutos consecutivos. Em cada estágio era aplicado um incremento de carga de 2

toneladas.

Como o pistão do macaco hidráulico tinha um curso de somente 12 cm e os recalques

obtidos eram maiores que 20 cm, o ensaio era conduzido até próximo a abertura total do

pistão, realizando-se um descarregamento total com o fechamento do pistão através de um

sistema de rosca existente no próprio macaco permitindo o recarregamento até uma nova

abertura total do pistão. Com isso conseguiu-se atingir cargas máximas de 10 toneladas.


73

3.5 - ANÁLISES DE ESTABILIDADE DE MACIÇOS DE RSU

3.5.1 - ANÁLISES DE ESTABILIDADE DO ATERRO METROPOLITANO CENTRO

Para a verificação da estabilidade dos maciços de RSU do AMC foi executada uma seção

experimental em um talude do aterro, realizando-se corte subvertical (aproximadamente 90º)

com altura média de 4,50m e extensão de 10m.

Foram instalados três marcos superficiais na crista do corte: dois distanciados 2 m de cada

borda e um na seção central. As medidas de recalques foram realizadas por topografia, assim

como as medidas de deslocamentos horizontais. O monitoramento dos recalques teve duração

de 37 dias, sendo 19 dias antes da aplicação da sobrecarga e 18 dias após a aplicação da

mesma. A seção teve que ser reaterrada por causa da elevação do nível de chorume na célula.

53.00

53.50

54.00

54.50

55.00

55.50

56.00

56.50

57.00

57.50

58.00

58.50

59.00

59.50

60.00

60.50

61.00

61.50

Esc

ala

de

Co

tas

Figura 3.11 - Modelado do terreno do antes da terraplenagem.


74

53.00

53.50

54.00

54.50

55.00

55.50

56.00

56.50

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57.50

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58.50

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59.50

60.00

60.50

61.00

61.50

Esc

ala

de C

ota

s

Blocos de Concreto (sobrecarga)

Marcos Superficiais

Figura 3.12 - Modelado do terreno após a terraplenagem e esquema dos marcos e aplicação da sobrecarga.

A sobrecarga foi aplicada por blocos de concreto sobre uma extensão de 6 m ao longo da

crista, sendo o centro da aplicação coincidente com a seção central do corte. Com esta

configuração atingiu-se uma sobrecarga de 20kPa sobre a crista do talude.

Figura 3.13 - Vista geral do corte subvertical realizado no talude do aterro.


75

Figura 3.14 - Marco superficial instalado na crista do corte realizado no aterro.

Por não existir ainda métodos adequados para análises de estabilidade de maciços de

RSU, optou-se pela utilização do método, já consagrado, de equilíbrio limite Bishop

Simplificado. As análises foram realizadas no programa computacional SLOPE/W. Admitiu-

se, também, que o RSU obedece ao modelo de Mohr -Coulomb.

Como não foi verificada a ruptura do talude experimental, foram feitas retro-análises na

seção central do corte, com uma sobrecarga de 0 e de 20kPa, admitindo-se, de modo

conservador, valores de segurança FS = 1,0. Nas análises foram usados valores de ângulo de

atrito para o RSU entre 15º e 35º com variação de 5º e calculados os valores de coesão

necessários para se obter o fator de segurança desejado (FS = 1,0).

De forma também conservadora, não foi considerado nenhum tipo de linha piezométrica

ou poropressão para a obtenção dos parâmetros de resistência.

Marco


76

Foi analisado também o fator de segurança obtido para mesma seção e configuração

considerando que o RSU segue a função de resistência bilinear, proposta por

KAVAZANJIAN et al (1995), apresentada no capítulo 02.

Descrição: Análise do Carregamento da TrincheiraComentários: Trincheira escavada na junção das células1/2 e 3/4Arquivo: Configuração das análises.slp

Última revisão: 6/7/2002Método de Análise: Bishop (with Ordinary & Janbu)Trincas de Tração: (none)

Material: 2Descrição: Resíduos Sólidos UrbanosModelo: Mohr-Coulomb

Peso Específico (kN/m³): 11Linha Piezométrica#: 0Poro Pressão de Ar: 0

Material: 1Descrição: Solo de CoberturaModelo: Mohr-CoulombPeso Específico (kN/m³): 16Linha Piezométrica#: 0

Poro Pressão de Ar: 0

2

1

Sobrecarga (20 kPa)

Distancia (m)

-1 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35

Co

ta (

m)

48

50

52

54

56

58

60

62

64

Figura 3.15 - Seção central do corte realizado no AMC e configuração das superfícies de rupturas analisadas (centros e raios) no programa SLOPE/W.

3.5.2 - ANÁLISE DA RUPTURA DO TALUDE DE RSU DO ATERRO DE

CANABRAVA

Durante o processo de investigação do projeto de remediação do antigo lixão pôde-se

observar uma ruptura localizada em um talvegue natural. A ruptura aconteceu em um período

chuvoso (em 1997) e um volume de aproximadamente 1.200m3, pesando 8.400kN, deslizou

sobre um talude de 16m de altura.

A ruptura ocorreu no contato entre a massa de lixo e solo que após a ruptura apresentava-

se bastante úmido (ver figura 3.16).

Com o objetivo de identificar as resistências mobilizadas no processo de escorregamento

procederam-se análises de estabilidade do maciço.


77

Como não existiam registros topográficos da região antes do escorregamento algumas

considerações foram feitas para a determinação da geometria dos taludes. O terreno natural

foi levantado por topografia após a ruptura e foi admitido que os taludes dos maciços de RSU

tinham inclinações de 1V:2H, usuais em aterros sanitários. Foi considerado também que

existiam bermas a cada 5m de altura. A geometria final dos taludes, antes do escorregamento,

foi definida de forma que toda a região identificada no levantamento topográfico gerasse um

volume de resíduos de 1.200m3 (ver figura 3.17).

Figura 3.16 - Vista aérea do escorregamento da massa de lixo no Aterro de Canabrava.

Para as análises também foi utilizado o programa SOLPE/W e o método de Bishop

Simplificado. Foi considerado que o resíduo compactado tinha um peso específico de 7kN/m3.

Desta forma foram verificados os parâmetros de resistência necessários para se obter um

fator de segurança FS = 1,0 para as superfícies de ruptura definidas na seção da figura 3.18.

Na seção de análise foram considerados três materiais distintos: o resíduo em amarelo, um

material representando o contato resíduo-solo em verde claro e o solo natural em verde.

Verificados os parâmetros para a interface solo -resíduo, foram testadas diferentes

superfícies de ruptura e diferentes parâmetros de resistência do RSU de modo que, variando-

se o ângulo de atrito dentro da faixa de 15º e 35º, fossem obtidos valores de coesão mínimos


78

para círculos de ruptura com fator de segurança menores ou iguais a 1 dentro da massa de

lixo.

64

62

60

58

56

54

52

50

48

66

-5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

CO

TA

(m

)

DISTANCIA (m)

Terreno Natural

RSU

Figura 3.17 - Seção anterior a ruptura no Aterro de Canabrava utilizada nas análises de estabilidade.

Distancia (m)

-1 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47

Cot

a (m

)

42

44

46

48

50

52

54

56

58

60

62

64

66

Figura 3.18 - Seção utilizada nas análises da ruptura do Aterro de Canabrava e configuração das superfícies de rupturas no programa SLOPE/W.

RSU Interface Solo Natural

79

4 - APRESENTAÇÃO E ANÁLISES DOS RESULTADOS

4.1 - INTRODUÇÃO

Neste capitulo serão apresentados os resultados dos ensaios realizados nas áreas

estudadas, bem como as análises de estabilidade dos maciços de RSU. Serão apresentadas,

também, as interpretações referentes aos resultados obtidos.

Vale ressaltar que no atual estágio das pesquisas realizadas com resíduos sólidos urbanos,

ainda não existem teorias e modelos capazes de representar de forma realista o complexo

comportamento dos mesmos. Desta forma, ainda é usual a utilização de conceitos da

Engenharia Geotécnica utilizados para solos.

Assim a adoção destes modelos teóricos e das técnicas operacionais de ensaios de campo

para solos, aliado à heterogeneidade e materiais de grandes dimensões, podem dar resultados

não confiáveis quando aplicados a resíduos sólidos urbanos. Isso impõe grande dificuldade na

interpretação dos resultados.

4.2 - INVESTIGAÇÕES DOS MACIÇOS

4.2.1 - SONDAGEM DE SIMPLES RECONHECIMENTO A PERCUSSÃO (SPT)

São apresentados nas figuras 4.1 e 4.2 os números de golpes obtidos nos ensaios

realizados no Aterro Metropolitano Centro e nas células experimentais do Aterro do Jóquei

Clube de Brasília.

Como explicado no capítulo anterior, nas sondagens realizadas nas células experimentais

foram medidos somente os números de golpes para a camada de RSU, tendo sido retirada a

camada de cobertura que variou de 40 a 60 cm. Os números de golpes do SPT foram medidos

de forma contínua, ou seja a cada 15 cm, tendo sido plotados os valores para os últimos 30 cm

(Nf) de cada 45cm. São apresentados os ensaios realizados a diferentes datas. Não foi

encontrado nível de percolado nas células.

Capítulo 04 – Apresentação e Análises dos Resultados

80

Para o ensaio realizado no Aterro Metropolitano Centro a camada de cobertura foi retirada

(50cm) e somente a uma profundidade de 15m foi encontrada outra camada de cobertura.

Também não foi encontrado nível de líquido percolado devido ao processo de avanço por

lavagem com circulação de água.

PENETRAÇÃO (GOLPES/30cm) PERFIL GRÁFICO NÍVEL PROF. DA

Nº GOLPES GRÁFICO E DE CAMADA

1º e 2º 2º e 3º 10 20 30 40 Nº DE AMOSTRAS ÁGUA (M)

0 01

5 / 43 6 / 392

17 143

8 64

6 / 32 6 / 325

4 / 34 5 / 346

10 207

6 68

9 129

9 1110

8 911

77 / 28 3912

15 1613

27 1814

12 1515

14 1616

Não

enc

ontra

do

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

1615,45

0,50

15,00

Figura 4.1 - Perfil de sondagem SPT do AMC.

RSU

Legenda:

Silte Argiloso com areia e com pedregulho


81

SPT - Célula I

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

0 5 10 15

Número de Golpes

Pro

fund

idad

e (m

)

Nf (06/02/01)

Nf (26/04/00)

Nf (19/09/01)

SPT - Célula II

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

0 5 10 15

Número de Golpes

Pro

fund

idad

e (m

)

Nf (06/02/01)

Nf (19/09/01)

SPT - Célula III

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

0 5 10 15 20

Número de Golpes

Pro

fund

idad

e (m

)

Nf (07/02/01)

Nf (19/09/01)

SPT - Célula IV

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

0 5 10 15

Número de Golpes

Pro

fund

idad

e (m

)

Nf (07/02/01)

Nf (19/09/01)

SPT - Célula V

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

0 5 10 15

Número de Golpes

Pro

fund

idad

e (m

)

Nf (20/09/01)

Figura 4.2 - Número de golpes das sondagens nas Células experimentais do Aterro do Jóquei Clube de Brasília.

De forma geral, observa-se uma tendência do aumento de resistência a penetração com a

profundidade tanto para o ensaio no AMC como nas células experimentais.


82

Para o ensaio realizado no AMC o valor médio de SPT, utilizando os valores de

penetração para os últimos 30 cm (Nf) e excluindo valores maiores que 20 golpes, foi de 11

golpes. Para as camadas superiores (profundidades menores que 8 m) o valor médio de SPT

foi de 9 golpes e para as camadas inferiores foi de 14 golpes.

Considerando todos os ensaios realizados nas células experimentais o valor médio

encontrado foi de 6 golpes. O valor médio para cada célula variou de 3 a 8 golpes,

considerando os ensaios realizados ao longo do tempo. Esses valores estão de acordo com os

valores encontrados na literatura.

Os valores de SPT menores encontrados para as células experimentais podem estar

associados a compactação dos resíduos, que por sua vez pode ter sido influenciada pelas

dimensões das células. No Aterro Metropolitano Centro é realizada uma boa compactação dos

resíduos obtendo-se valores de peso específico em torno de 10kN/m3. Não foram realizadas

determinações de peso específico do RSU para as células experimentais.

Considerando os valores médios da resistência à penetração (Nf) obtidos para os resíduos

sólidos e empregando as correlações existentes para solos arenosos entre N e φ, obteve -se

uma faixa de variação de 31º a 36º para o ângulo de atrito. Considerando o material

puramente coesivo (φ = 0), obteve-se valores de resistência não drenada variando de 30kPa a

140 kPa.

Com relação à variação da resistência à penetração ao longo do tempo a análise torna-se

difícil devido a heterogeneidade do material, não conduzindo a resultados completamente

confiáveis. Com relação às células experimentais as seguintes observações podem ser feitas

para cada célula:

§ Célula I (CI) – Os valores médios de SPT variaram de 8 golpes, em abril de 2000,

para 6 golpes, em setembro de 2001.

§ Célula II (CII) – Houve um crescimento no valor médio de SPT de 6 golpes, em

fevereiro de 2001, para 8 golpes em setembro de 2001.

§ Célula III (CIII) –O valor médio de SPT se manteve constante (7 golpes) no

período de monitoramento.

§ Célula IV (CIV) – Houve crescimento no valor médio de SPT de 3 para 5 golpes

no mesmo período da CII.

De forma intuitiva, por causa dos recalques e conseqüente aumento do peso específico dos

resíduos, é esperado que a resistência aumente com o tempo. Nas células CII e CIV, de forma


83

muito discreta, verificou-se este aumento pelo SPT. Verifica-se também que na célula CIV o

ganho de resistência foi maior, em torno de 70%, contra 45% da CII. Isto possivelmente

ocorreu por se tratar da única célula na qual o sistema de tratamento (cobertura granular) já

estava implantado no período de monitoramento, acelerando o processo de degradação e

recalques. Essa aceleração também foi confirmada por DELLABIANCA (2001) que

apresentou recalque em torno de 4% maior que as demais células para um período de 180

dias.

Porém o comportamento das células CI e CII I, aliado a grande heterogeneidade do

maciço, impedem a confirmação do ganho de resistência. Na célula CI verifica-se exatamente

o contrário, a resistência média à penetração diminuindo aproximadamente, 20% em cerca de

um ano e meio. Alguns autores propõem que essa perda de resistência ao longo do tempo é

resultado de degradação físico-química e biológica que ocorrem no RSU, enfraquecendo o

efeito reforço.

4.2.2 - ENSAIO DE PENETRAÇÃO CONTÍNUA – CPTU

Os resultados dos ensaios de penetração contínua com medida de poropressão (CPTU) são

apresentados nas figuras 4.4 a 4.5.

O ensaio CPTU-01 foi executado próximo ao local dos ensaios de carregamento de placa

PLT-01 e PLT-02, no topo da célula 01/02. O ensaio CPTU-02 foi executado ao lado da

sobrecarga da seção experimental (corte de 4,5m) no topo da célula 01/02. A localização do

ensaio CPTU-03 é próximo ao ensaio SPT realizado no AMC na berma superior da célula

01/02. Todos os ensaios foram realizados em resíduos de aproximadamente 2 anos e meio.

As leituras de poropressão iniciam sempre do valor de 100kPa, devido a possíveis leituras

negativas. As leituras para os primeiros 50cm são referentes a camada de solo de cobertura

em todos os ensaios.

De forma geral, foi possível executar os ensaios de sondagem, tanto a percussã o como de

penetração contínua, utilizando as técnicas consagradas pela mecânica dos solos, apesar das

dificuldades relacionadas à ultrapassagem de materiais de elevada resistência, deflexão das

hastes e baixo rendimento das perfurações.

As análises foram realizadas somente para a camada de RSU desprezando-se sempre a

camada de solo de cobertura (esp = 50cm).


84

Resistência de Ponta

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 2,5 5 7,5 10 12,5

qc (MPa)

Pro

fun

did

ade

(m)

qc=0,06+2,7

Atrito Lateral

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 50 100 150 200 250

fs (kPa)

Pro

fun

did

ade

(m)

fs=6,6p+22,0

Razão de atrito

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0% 5% 10% 15%

f.ratio(%)

Pro

fund

idad

e (m

)

Poro Pressão

u = 11,3p+79

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 50 100 150 200 250

u (kPa)

Pro

fund

idad

e (m

)

Figura 4.3 - Resultado do ensaio de penetração contínua CPTU-01 (topo da célula 01/02, ao lado dos ensaios PLT-01 e PLT-02).


85


0,000

2,000

4,000

6,000

8,000

10,000

12,000

14,000

16,000

18,000

-2 2 6 10 14 18 22

qc (MPa)

Pro

fun

did

ade

(m)

qc=0,58p+0,94

Atrito Lateral

0,000

2,000

4,000

6,000

8,000

10,000

12,000

14,000

16,000

18,000

0 50 100 150 200 250

fs (kPa)

Pro

fun

did

ade

(m)

Razão de Atrito

0,000

2,000

4,000

6,000

8,000

10,000

12,000

14,000

16,000

18,000

0% 10% 20% 30% 40%

F. Ratio (%)

Pro

fund

idad

e (m

)

Poro Pressão

u = 7,15p+69,3

0,000

2,000

4,000

6,000

8,000

10,000

12,000

14,000

16,000

18,000

0 50 100 150 200 250

u (kPa)

Pro

fund

idad

e (m

)

Figura 4.4 - Resultado do ensaio de penetração contínua CPTU-02 (topo da célula 01/02, ao lado da sobrecarga da seção experimental).


86


0,000

2,000

4,000

6,000

8,000

10,000

12,000

0 4 8 12 16 20

qc (MPa)

Pro

fun

did

ade

(m) qc=0,06p+2,88

Atrito Lateral

0,000

2,000

4,000

6,000

8,000

10,000

12,000

0 50 100 150 200 250

fs (kPa)

Pro

fun

did

ade

(m)

fs = 3,31p+49,82

Razão de Atrito

0,000

2,000

4,000

6,000

8,000

10,000

12,000

0% 10% 20% 30% 40%

F. Ratio (%)

Pro

fund

idad

e (m

)

PORO PRESSÃO

u=5,4p+90,1

0,000

2,000

4,000

6,000

8,000

10,000

12,000

0 50 100 150 200 250

u (kPa)

Pro

fund

idad

e (m

)

Figura 4.5 - Resultado do ensaio de penetração contínua CPTU-03 (berma da célula 01/02, ao lado do SPT).

Observa -se que o cone freqüentemente encontra objetos rígidos, os quais produzem picos

na resistência de ponta medida. Os resultados obtidos são altamente variáveis com resistências


87

de ponta variando de 43MPa a 100kPa e uma faixa de valores de 462kPa a 0kPa para o atrito

lateral. Valores negativos foram encontrados para a resistência de ponta, porém foram

desprezados. Notou-se que estes valores apareciam depois que o cone atravessava objetos

mais rígidos, o que possivelmente causava descompressão do equipamento levando o

transdutor de pressão a efetuar leituras negativas.

Verifica -se uma leve tendência do aumento da resistência de ponta com a profundidade

(linhas de tendência em preto nas figuras 4.3 a 4.5). Há também um aumento do atrito lateral

com a profundidade. Para o ensaio CPTU-02 essa tendência só se verificou até a profundidade

de 10,25m, pois a esta profundidade o cone atravessou um objeto de grande resistência (43

MPa), quase o limite de leitura do transdutor que era de 50MPa. Pelo motivo explicado no

parágrafo anterior as leituras posteriores foram afetadas. Com relação ao atrito lateral neste

mesmo ensaio, até a profundidade citada houve decréscimo das tensões medidas, aumentando

após a mesma.

Os valores médios de resistência de ponta para os ensaio CPTU-01, CPTU-02 e CPTU-03

foram 2920kPa, 3560kPa e 3200kPa, respectivamente. A razão de atrito (atrito

lateral/resistência de ponta) média foi de 2,40%, 2,10% e 2,63%. A faixa de valores típica

para a resistência de ponta foi de 1000kPa a 5000kPa e da razão de atrito foi de 1,0% a 4%,

conforme pode-se verificar nos histrogramas apresentados nas figuras 4.6 e 4.7. Para estas

análises valores superiores a 12.000kPa para resistência de ponta e 21% para a razão de atrito

foram desprezados por situar em uma faixa três desvios padrões maiores que a média, além

dos valores negativos.

Plotando-se tanto a faixa típica como os valores médios na carta de Schmertmann (figura

4.8) observa-se a maior concentração na região equivalente a areias, areias argilosas e siltes.

Verifica-se pela própria carta que os valores obtidos estão de acordo com os valores

encontrados na literatura porém com maior variação.

De forma semelhante a realizada para o ensaio SPT os valores de ângulo de atrito obtidos

por correlações (solos arenosos) variam de 27º a 38º e os valores de resistência não drenada

(φ=0) de 80 a 400kPa.

Os valores de ângulo de atrito estimados por correlações, para solos arenosos estão bem

próximos aos apresentados por CARVALHO (1999) em ensaios realizados no aterro sanitário

do Bandeirantes (SP). Porém o autor ressalta que os mesmos apresentaram-se maiores que os


88

obtidos por meio de ensaios triaxiais consolidados drenados para uma deformação axial dos

resíduos de 20%.

0

50

100

150

200

250

300

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Limite Superior das Classes - qc (MPa)

Fre

qüên

cia

0%

5%

10%

15%

20%

25%

Freqüência %

Figura 4.6 - Histograma de resistência de ponta obtido nos três ensaios CPTU.

050

100150200

250300350400

1% 2% 3% 4% 5% 6% 7% 8% 9% 10%

11%

12%

Limite Superior das Classes - Rf

Fre

qüên

cia

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

Freqüência %

Figura 4.7 - Histograma de razão de atrito obtido nos três ensaios CPTU

CARVALHO (1999) apresenta uma correlação entre a resistência de ponta (qc) e a

resistência a penetração (N), demonstrada na figura 4.9. Além da correlação (qc = 0,53N) o

autor apresenta também a faixa correspondente a 90% de confiança dos valores médios

obtidos.

A figura 4.10 apresenta os valores de resistênc ia a penetração N obtidos no ensaio SPT

versus os valores da tendência de crescimento da resistência de ponta, na respectiva


89

profundidade do SPT, do ensaio CPTU-03, ambos realizados no AMC. Optou-se pela

utilização da tendência devido a grande variação pontual do valor de resistência de ponta.

Verifica-se que não foi possível estabelecer nenhuma correlação, obtendo-se uma reta de

inclinação praticamente nula.

Figura 4.8 - Dados dos ensaios CPTU plotados na carta de Schmertmann

Figura 4.9 - Correlação entre qc x N obtida por CARVALHO (1999).


90

y = 0,008x + 3,1416R

2 = 0,0565

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

0 5 10 15 20 25

N (SPT)qc

(MP

a)Intervalo de Confiança 90% Regressão

Figura 4.10 - Valores de resistência a penetração N obtidos no ensaio SPT versus os valores da tendência de crescimento da resistência de ponta do ensaios CPTU-03.

Com relação aos valores de poropressão medidos verifica-se que, em média a uma

profundidade aproximada de 3,5m, há um crescimento linear dos valores. Esse aumento pode

ser ocasionado por um nível de chorume ou por pressão do biogás. Não é possível afirmar,

com certeza, que esse aumento corresponde somente a uma pressão do nível de chorume na

célula pois na realização do SPT não havia retorno da água de lavagem, indicando alta

permeabilidade do RSU na célula e também devido a possibilidade de influência de pressões

de gás. Porém vale ressaltar que o SPT foi realizado em um período seco, no qual

possivelmente o nível de chorume estava baixo e não sendo possível identificar também se na

profundidade existia algum dreno. Um indicativo da possibilidade desse crescimento

corresponder a presença de um elevado nível de chorume na célula é que a uma profundidade

de 4,5m em relação ao topo do ensaio CPTU-03 estava a cota inferior da seção experimental,

executada nas proximidades, e a mesma teve que ser reaterrada devido ao afloramento do

chorume na base do talude.

4.2.3 - DETERMINAÇÃO DO PESO ESPECÍFICO IN SITU

Como apresentado no item 3.2.3 foi executado um poço de inspeção para coleta de

amostras e determinação do peso específico in situ do resíduo.

O peso específico obtido foi 11,60kN/m3 e peso específico seco de 7,60kN/m3 (utilizando

a umidade global com base seca apresentada do item 4.3.1). Os valores obtidos por

acompanhamento topográfico, realizados após o encerramento da deposição de resíduos (2

anos e meio antes da realização dos ensaios) na célula 01/02, situavam-se entre os valores de


91

9 a 10kN/m3. Devido a processos de recalque e biodegradação o valor esperado para o peso

específico era maior, sendo confirmado pelo ensaio.

Valores de até 17kN/m3 são apresentados para resíduos com alto grau de compactação e

após adensamento dos resíduos (KÖNIG & JESSBERGER, 1997). CARAVALHO (1999)

apresenta, para resíduos com cerca de 15 anos de idade obtidos no aterro do Bandeirantes

(SP), valores entre 8 e 15kN/m3. SANTOS et al (1998) obtiveram, para o resíduo do aterro de

Muribeca (PE), uma faixa de peso específico entre 14 e 19kN/m3, porém os autores alertam

que os valores foram maiores que o esperado devido a mistura com solo de cobertura.

Dentre os valores apresentados na literatura (ver tabela 2.5) verifica-se que o resíduo

apresenta-se com valor razoável por ser relativamente novo e com bom grau de compactação.

4.3 - ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO FÍSICA DOS RESÍDUOS COLETADOS


O teor de umidade global para a amostra coletada foi determinado tanto em base seca

como em base úmida e os valores obtidos são 52,5% e 34,4%, respectivamente. Na tabela 4.1

é apresentado o teor de umidade de cada componente resultante da segregação manual

(composição gravimétrica). Pode -se observar a grande diferença dos valores de cada

constituinte, variando de 5% a 133% para o teor em base seca e de 5% a 57% para o teor em

base úmida.

Tabela 4.1 - Umidade dos componentes do RSU coletado

Base Seca Base ÚmidaVidros 5,67% 5,37%Texteis 51,13% 33,83%Borrachas 133,33% 57,14%Ossos 10,43% 9,44%Metais 36,89% 26,95%Pedras e Solo 13,03% 11,53%Madeiras 60,45% 37,67%Papeis 133,99% 57,26%Fração Pastosa 37,99% 27,53%Plásticos 30,32% 23,27%

ComponentesUmidade (%)


92

Vale frisar que o poço foi executado em um período seco, o que possibilita se encontrar

umidades mais elevadas em outras épocas.

Os valores apresentados na literatura são bastante variados. Como apresentado no item

2.7.4, o teor de umidade em um aterro depende da composição inicial do RSU, condições

climáticas, procedimentos operacionais, taxa de decomposição biológica e a capacidade e

performance do sistema de coleta de gás e chorume.

CARVALHO (1999) também observou diferenças marcantes na umidade obtida entre os

diversos constituintes, como por exemplo papel, madeira, têxteis e a pasta orgânica

apresentaram valores de umidade geralmente acima de 50% e componentes como vidro e

pedra abaixo de 15%.

4.3.2 - COMPOSIÇÃO GRAVIMÉTRICA

A figura 4.11 apresenta o resultado da composição gravimétrica para a amostra coletada

no poço de inspeção. A composição é calculada em termos do peso seco em estufa de cada

constituinte.

Nesta figura pode -se observar a existência de grande quantidade de madeira e plásticos. A

fração pastosa, que representa a matéria orgânica e outros materiais inertes como solo, teve

um percentual de 30,7% que apesar de ser a maior fração, não caracteriza bem a quantidade

de matéria orgânica esperada para os resíduos sólidos da região. Isso pode ser um indicativo

de degradação acelerada. Pode se comparar com a composição apresentada na figura 4.12, por

SANTOS & PRESA (1995) para os três municípios que depositam seus resíduos no Aterro

Metropolitano Centro.

Madeiras19,7%

Papeis4,0%

Fração Pastosa30,7%

Pedras e Solo9,3%

Metais3,8%

Plásticos27,3%

Vidros2,9%

Borrachas0,0%

Ossos1,0%

Texteis1,3%

Figura 4.11 - Composição do RSU coletado


93

Texteis / Couro 1,9%

Papel / Papelão 10,5%

Vidro 1,9% Metais 1,9%

Inertes 0,4%Plásticos

10,6%

Matéria Orgânica

72,8%

Figura 4.12 - Composição gravimétrica média dos municípios de Salvador, Lauro de Freitas e Simões Filhos (modificado de SANTOS & PRESA, 1995).

Verifica -se também a grande fração de plásticos e madeira (somadas resultam em 47% do

peso), confirmando a não representatividade da composição obtida. Este fato motivou a não

realização de demais determinações da composição média do resíduo do aterro, pois

demandaria um número grande de coleta de amostras, inviabilizada pelo tempo disponível

para estudo. A composição gravimétrica do resíduo já aterrado é bastante pontual, ou seja, é

influenciada pelo tipo de resíduo depositado em uma determinada região. Isso pôde ser

verificado através do acompanhamento da operação da frente de deposição de resíduos (frente

de serviço), onde se verificou a deposição localizada de materiais como o apresentado na

figura 4.13.

Figura 4.13 - Descarga de caminhão contendo somente material plástico.


94

4.3.3 - ESTIMATIVA DO TAMANHO DAS PARTÍCULAS

A distribuição do tamanho das partículas de cada componente é apresentada na figura

4.14. A distribuição global do tamanho das partículas para todos os componentes é

apresentada na figura 4.15. Foram plotadas duas curvas de distribuição: uma incluindo o

percentual de plásticos e outra não. Os plásticos apresentaram sua totalidade com dimensões

acima de 120 mm por isso sua distribuição não é apresentada na figura 4.14.

0.10 1.00 10.00 100.00 1000.00Diametros (mm)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Po

rce

ntag

em

que

Pa

ssa

Acu

mul

ada

(%

)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Po

rce

ntag

em

Ret

ida

Acu

mul

ada

(%

)

Fração Pastosa

Vidros

Plásticos

Madeiras

Papéis

Têxteis

Borrachas

Metais

Ossos

Pedras e Solo

Figura 4.14 - Curva granulométrica de cada componente da amostra de RSU coletada

Pelas curvas de cada constituinte pode-se verificar que a fração pastosa é a que contém

maior quantidade de finos, vindo em seguida os vidros. Isso pode ser explicado pela presença

de solos em sua composição. Com relação à curva de distribuição global apresentada na figura

4.15, pode-se verificar a influência da quantidade da fração plástica, aumentando a quantidade

de material grosseiro.

Desconsiderando a fração plástica, cerca de 60% dos grãos são maiores que 20mm e cerca

de 30% estão compreendidos entre 20 mm e 2mm. Observa-se na figura 4.15 que o resíduo

estudado está dentro da faixa de variação típica proposta por JESSBERGER (1994).


95

0.01 0.10 1.00 10.00 100.00 1000.00

Diametros (mm)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Por

cent

agem

que

Pas

sa A

cum

ulad

a (%

) 0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Por

cent

agem

Ret

ida

Acu

mul

ada

(%)

Global

Global s/ plásticos

Faixa sugerida por JESSEBERGER

Figura 4.15 - Curva granulométrica total da amostra de RSU coletada, com e sem plásticos.

4.4 - ENSAIOS DE CARREGAMENTO DE PLACA – PLT

As figuras 4.16 a 4.18 apresentam os resultados obtidos a partir dos ensaios de

carregamento de placa realizados no AMC.

O ensaio PLT-01 foi realizado diretamente sobre o resíduo, com idade aproximada 2 anos

e meio, tendo sido retirada a camada de solo de cobertura de aproximadamente 30 cm de

espessura. A escavação da camada de cobertura foi realizada por retro-escavadeira, uma vez

que não se tinha noção da profundidade do resíduo.

Durante a realização do ensaio (PLT-01) o macaco hidráulico apresentou problemas ao

atingir a carga de 4 toneladas (tensão de 79kPa) necessitando o descarregamento neste estágio

para sua correção. O recarregamento foi realizado até a carga de 8 toneladas (tensão de

156kPa) quando o pistão do macaco atingiu sua abertura total, realizando-se, então, novo

descarregamento. A recuperação dos recalques após o descarregamento foi de

aproximadamente 6 cm. O segundo recarregamento foi realizado até a carga de 10 toneladas,

pois os recalques atingiram aproximadamente 12cm (abertura do pistão). O total dos recalques

foi de 23,9cm.


96

0 4 0 8 0 120 160 200 240Tensão (kPa)

0

2 0

4 0

6 0

8 0

100

120

140

160

180

200

220

240

Re

calq

ue

(m

m)

0.00

1.25

2.50

3.75

5.00

6.25

7.50

8.75

1 0 . 0 0

1 1 . 2 5

1 2 . 5 0

1 3 . 7 5

1 5 . 0 0

Def

orm

açã

o (

%)

Figura 4.16 - Curva carga x recalque do ensaio PLT-01

0 4 0 8 0 120 160 200 240Tensão (kPa)

0

2 0

4 0

6 0

8 0

100

120

140

160

180

200

220

240

Rec

alq

ue (

mm

)

0.00

1.25

2.50

3.75

5.00

6.25

7.50

8.75

1 0 . 0 0

1 1 . 2 5

1 2 . 5 0

1 3 . 7 5

1 5 . 0 0

De

fom

açã

o (%

)



97

0 4 0 8 0 120 160 200 240Tensão (kPa)

0

2 0

4 0

6 0

8 0

100

120

140

160

180

200

220

240

Re

calq

ue

(m

m)

0.00

1.25

2.50

3.75

5.00

6.25

7.50

8.75

1 0 . 0 0

1 1 . 2 5

1 2 . 5 0

1 3 . 7 5

1 5 . 0 0

Def

oma

ção

(%

)


Os ensaios PLT-02 e PLT-03 também foram realizados diretamente sobre o resíduo, com

idades de 2,5 anos e 3 meses, respectivamente. O ensaio PLT-02 foi realizado próximo ao

PLT-01, como contra prova, devido os problemas ocorridoss durante a realização do primeiro

ensaio e, também, para verificar se houve influência do processo de escavação da camada de

cobertura.

Nos dois ensaios (PLT-02 e PLT-03) o carregamento foi realizado até uma carga de 6

toneladas (tensão de 118kPa) quando os recalques atingiam aproximadamente 10cm

necessitando o descarregamento devido a abertura do pistão. A recuperação das deformações

foi de 3 e 4cm respectivamente e o recarregamento atingiu cargas de 10 toneladas. Os

recalques totais foram aproximadamente 20cm nos dois ensaios.

A curvas de estabilização dos recalques para cada estágio dos ensaios são apresentadas no

apêndice A.

As deformações percentuais foram calculadas admitindo-se somente deformações

verticais com bulbo de tensões atingindo duas vezes o diâmetro da placa, ou seja as

deformações foram calculadas em relação a uma altura inicial de 1600mm. Na realidade,

existem também deformações laterais, porém com o objetivo de utilizar as teorias de solo de

maneira mais simples possível, a hipótese de condições oedométricas e bulbo de tensões

iguais a duas vezes o diâmetro da placa foram admitidos.


98

Analisando-se as curvas pressão x recalque pode-se observar que a obtida no ensaio PLT-

01 demonstrou-se com comportamento bastante irregular (ver figura 4.16). Provavelmente

isto aconteceu devido aos problemas ocorridos na execução do ensaio, o que como dito

anteriormente motivou a execução do ensaio PLT-02, verificando-se, na Figura 4.17, que o

comportamento foi bem mais regular.

Como era de se esperar não foi possível verificar nenhuma evidência de ruptura para o

RSU nos três ensaios executados. Observa-se também que o comportamento pressão x

recalque é praticamente linear. Como a faixa de carregamento também foi pequena (até 10

toneladas ≈ 196kPa) não foi observada nenhuma tendência de ganho de resistência como

verificado em alguns ensaios triaxiais.

Plotando-se os resultados juntos, com a curva de PLT-01 apresentando apenas os

carregamentos, (ver figura 4.19) verifica -se que os recalques obtidos para PLT-01 foram

superiores tanto ao do ensaio PLT-02, que foi realizado sobre o mesmo tipo de resíduo (idade

de 2,5 anos), como do ensaio PLT-03, realizado sobre resíduo mais novo. Durante a retirada

do solo de cobertura no ensaio PLT-01, utilizando a retro-escavadeira, verificou-se que ao

atingir a camada de resíduos, estes (principalmente os plásticos) prendiam-se aos dentes do

equipamento, ocasionando um possível “afofamento” da camada de RSU.

Era esperado que os recalques do ensaio PLT-03 fossem maiores que os demais por este

ter sido executado em um resíduo de menor idade , passível de maiores recalques. Porém isso

não foi verificado, possivelmente pelo fato dos ensaios terem sido realizados em camadas

superficiais. Como os resíduos dos ensaios PLT-01 e PLT-02 são mais antigos, parte da

biodegradação já ocorreu, reduzindo matéria sólida (transformada em líquido e gás) e como

não existe nenhuma sobrecarga que provoque adensamento, os vazios inter-partículas podem

ter aumentado.

As pressões máximas (≈ 196kPa) foram alcançadas, com as hipóteses admitidas, a

deformações de 12,5% a 14,5%. Como geralmente não tem se verificado a ruptura através de

ensaios, tanto de laboratório como de campo, tem-se adotado deformações de 15% a 20%

para a determinação da resistência e de parâmetros do RSU. Desta forma, foi utilizado o valor

máximo obtido de 196 kPa para a determinação de parâmetros nas provas de carga realizadas.

Para determinação de parâmetros do RSU através de retro-análises, duas hipóteses foram

admitidas. A primeira foi a de resistência total dos resíduos apresentada no item 2.8.3 e a

segunda foi a teoria clássica de capacidade de carga de Terzaghi.


99

Utilizando a equação 2.13 o valor de resistência não drenada (c2) obtido é de 32kPa.

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

220

240

Re

calq

ue

(m

m)

0.00

1.25

2.50

3.75

5.00

6.25

7.50

8.75

10.00

11.25

12.50

13.75

15.00

De

form

açã

o (

%)

0 40 80 120 160 200 240Tensão (kPa)

PLT 01

PLT 02

PLT 03

Figura 4.19 - Curvas carga x recalque dos três ensaios PLT.

Para a teoria de Terzaghi foram feitas análises paramétricas, variando-se o ângulo de atrito

de 15º a 35º e calculando-se o valor de coesão necessária para uma carga de ruptura de 10

toneladas (98,1kN). Foram realizadas análises tanto considerando ruptura localizada como

generalizada. A ruptura generalizada é expressa pela equação:

( )2. . 1,3. . . . 0.6. . .rup c qQ R c N D N R Nγπ γ γ= + + (4.1)

onde:

Qrup = carga de ruptura em kN (admitida como 98,1 kN)

R = raio da fundação (R=0,4 m)

c = coesão em kPa

D = profundidade da fundação (admitida zero, desconsiderando a camada de cobertura)

γ = peso específico em kN/m3 (admitido como 11 kN/m3)

Nc, Nq e Nγ = coeficientes que dependem somente do ângulo de atrito (φ)

Os valores dos coeficientes Nc, Nq e Nγ, considerando uma fundação com base lisa (sem

aderência), podem ser calculados pelas equações:


100

( )2. 1qN N tgγ φ= − (4.2)

( ) 2 2. 45º 12cN cotg a tgθφφ = + −

(4.3)

( ) 2 2. 45º2qN cotg a tgθφφ = +

(4.4)

( ).

2tg

a eπ φ

θ = (4.5)

Para a ruptura localizada, Terzaghi sugere utilizar a mesma formulação porém adotar os

parâmetros do solo iguais a:

( )2

*3

2*

3

atg tg

c c

φ φ =

= (4.6)

Os valores de coesão obtidos para a faixa de variação admitida são apresentados na tabela

4.2.

Tabela 4.2 - Valores de coesão obtidos nas retro -análises paramétricas das provas de carga.

Valores de Coesão (kPa) Ângulo de atrito Ruptura Localizada Ruptura Generalizada 15º 27 13 20º 22 10 25º 17 6 30º 14 4 35º 10 1

O módulo de reação vertical (kv) bastante utilizado em métodos de análises de fundações

que utilizam a hipótese de Winkler, também pode ser determinado. Este módulo é utilizado

para solos supondo-se linear a relação pressão – recalque. No caso do RSU esta relação é

verificada e pode ser determinado por:

v

qk

w= (4.7)

Onde:

q = pressão aplicada


101

w = recalque obtido para q

Para as três provas de carga realizadas , utilizando a carga de 156 kPa e seu respectivo

recalque após 2 a 5 minutos de aplicação, obtém-se valores de kv 0,89 MPa/m, 1,08 MPa/m e

1,21 MPa/m, respectivamente.

Segundo LANDVA & CLARK (1990), para ensaios realizados sobre a camada de solo de

cobertura, valores de kv < 2 MPa/m estão associados a casos de baixa compactação da mesma

e valores de kv > 5 MPa/m estão associados a melhores compactações ou maiores espessuras.

SANTOS et al (1998) apresentaram resultados de provas de carga sobre placa realizadas (ver

figura 4.20) no Aterro da Muribeca (PE) sobre diferentes espessuras de solo de cobertura e

uma diretamente sobre o resíduo (PLT-N.1 = 0,82 m, PLT-N.2 = 0,60 m, PLT-N.3 = 0,80 m e

PLT-N.4 = 0 m). Os valores obtidos de kv foram respectivamente 9,09 MPa/m, 3,70 MPa/m,

7,93 MPa/m e 1,72 MPa/m. Os autores não apresentaram maiores informações sobre diâmetro

da placa utilizada nem sobre a idade do resíduo. Verifica-se que o módulo de reação obtido,

por estes autores, diretamente sobre o resíduo foi maior que os encontrados nas provas de

carga realizadas. Isto pode indicar uma maior compactação ou mesmo um maior adensamento

já ocorrido devido ao tempo e a degradação.

Figura 4.20 - Provas de carga sobre placa realizados no Aterro da Muribeca (SANTOS et al, 1998).

Utilizando a teoria de solos para um meio elástico, homogêneo e semi-infinito pode-se

determinar o módulo de Young a partir da equação:


102

2.(1 ).vE k Dυ= − (4.8)

Onde

υ = coeficiente de poisson

D = diâmetro da placa

CARVALHO (1999) através de ensaios cross-hole apresentou valores de coeficiente de

poisson para o Aterro do Bandeirantes variando de 0,15 a 0,4 com a profundidade. O valor

médio para os resíduos mais superficiais foi aproximadamente 0,32.

Adotando-se o valor do coeficiente de Poisson de 0,32 e utilizando os módulos de reação

calculados anteriormente obtêm-se para os ensaios PLT-01, PLT-02, PLT-03 valores de E

iguais a 0,64MPa, 0,78MPa e 0,87MPa, respectivamente. Adotando-se coeficiente de poisson

com valor nulo os módulos obtidos são 0,71MPa, 0,86MPa e 0,97MPa, respectivamente. O

valor do coeficiente de poisson zero foi admitido baseado nas deformações horizontais

medidas serem, em geral, praticamente nulas. Os valores obtidos foram inferiores ao

apresentado por SANTOS et al (1998) para a prova de carga realizada diretamente sobre o

resíduo que foi aproximadamente 2 MPa. Porém comparando-se os módulos de reação

obtidos com os apresentados pelos mesmos autores estes valores inferiores de Módulo de

Young são justificados.

4.5 - ANÁLISES DE ESTABILIDADE DE MACIÇOS DE RSU

4.5.1 - ANÁLISES DE ESTABILIDADE DO ATERRO METROPOLITANO CENTRO

Como explicado no item 3.5.1 para a análise de estabilidade de taludes do AMC foi

executada uma seção experimental com altura média de 4,5 m e ângulo de 90º.

Foi realizado o acompanhamento topográfico dos deslocamentos verticais e horizontais

dos marcos superficiais instalados na crista do talude, conforme apresentado na figura 3.12.

A tabela 4.3 apresenta os deslocamentos verticais dos marcos antes e depois da

implantação da sobrecarga. Não foi verificado nenhum deslocamento horizontal para o

período de monitoramento.


103

Tabela 4.3 -Recalques dos marcos da seção experimental pelo levantamento topográfico.

DIAS CORRIDOS APÓS TERRAPLENAGEM

MARCO 01 (cm)

MARCO 02 (cm)

MARCO 03 (cm)

MÉDIA (cm)

MÉDIA ABSOLUTA (cm)

3 (referência) - - - - - 11 2,4 3,2 3,4 3,00 3,00 22 (sobrecarga c/ 19 dias) 3,4 5,2 5,3 4,63 7,63 28 2,6 1,8 2,0 2,13 9,86 37 2,0 1,0 2,5 1,83 11,69

0

3

6

9

12

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Tempo (dias)

Rec

alqu

e A

bsol

uto

(cm

)

Figura 4.21 - Desenvolvimento dos recalques da seção experimental.

Pode-se verificar que não houve aumento dos recalques após a instalação da sobrecarga

(Figura 4.21). É importante frisar que estes recalques não foram separados dos recalques

normais da célula, ou seja, os recalques medidos englobam também os recalques devido ao

adensamento normal dos resíduos na célula, independentes do corte realizado. Pela grandeza

dos recalques verifica-se que não houve indicativos de ruptura no talude experimental

confirmados pelo não aparecimento de trincas na camada de solo de cobertura, que tinha

espessura aproximada de 50 cm. Isso confirma que as rupturas de maciços de RSU, caso

aconteçam, ocorrem a grande deformações.

Como a ruptura do talude não ocorreu, realizou-se análises paramétricas utilizando a

configuração apresentada na figura 3.15. Os ângulos de atrito admitidos variaram de 15º a 35º

e considerando fatores de segurança próximos a unidade (FS=1,0), foram calculadas as

coesões necessárias para a mobilização total da resistência.

As tabelas 4.4 e 4.5 apresentam os resulta dos das análises paramétricas considerando

sobrecarga nula e de 20 kPa. Verifica-se pelos resultados pouca influência da sobrecarga

utilizada. Porém, como toda a análise foi realizada de forma conservadora os valores

apresentados na tabela 4.5 são mais coerentes.

Aplicação da sobrecarga


104

Tabela 4.4 - Resultados das análises paramétricas da seção experimental desconsiderando a sobrecarga (Q = 0 kPa).

ÂNGULO DE ATRITO - φφ (graus)

COESÃO (KPa)

FATOR DE SEGURANÇA FS

15 7,9 0,998 20 6,8 1,011 25 5,9 1,025 30 5,1 1,021 35 4,2 1,006

Tabela 4.5 -Resultados das análises paramétricas da seção experimental considerando a sobrecarga (Q = 20 kPa).

ÂNGULO DE ATRITO - φφ (graus)

COESÃO (KPa)

FATOR DE SEGURANÇA FS

15 9,7 1,000 20 8,5 0,999 25 7,3 1,003 30 5,9 1,002 35 4,3 0,997

No apêndice B são apresentadas as superfícies de ruptura bem como as curvas de iso-fator

de segurança.

Foi realizada também uma análise de estabilidade da seção experimental considerando que

o RSU segue a envoltória de resistência proposta por KAVAZANJIAN et al (1995). A

envoltória proposta é bi-linear, tendo o RSU comportamento puramente coesivo (c=24kPa)

para tensões verticais menores que 30 kPa e para tensões maiores comportamento apenas

friccional com ângulo de atrito de 33º.

O fator de segurança obtido para esta análise foi FS=1,725. Este valor serve como um

indicativo a mais de que o talude experimental não estava próximo a ruptura. A superfície de

ruptura e as curvas de iso-fator de segurança obtidas são apresentadas na figura 4.22.


105

1.725

Descrição: Análise do Carregamento da TrincheiraComentários: Trincheira escavada na junção das células1/2 e 3/4Arquivo: Seção Central da Trincheira (M2) Função Kavazanjian.slpÚltima revisão: 5/14/2002Método de Análise: BishopTrincas de Tração: (none)

Material: 2Descrição: Resíduos Sólidos UrbanosModelo: BilinearPeso Específico (kN/m³): 11Cohesion: 24Phi 1: 0Linha Piezométrica#: 0Poro Pressão de Ar: 0

Material: 1Descrição: Solo de CoberturaModelo: Mohr-CoulombPeso Específico (kN/m³): 16Coesão (kPa): 5Phi (graus): 28Linha Piezométrica#: 0Poro Pressão de Ar: 0

2

1

Distancia (m)

-1 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35

Cot

a (m

)

48

50

52

54

56

58

60

62

64

Figura 4.22 - Resultado da análise de estabilidade da seção experimental utilizando para o RSU a envoltória de resistência bi-linear proposta por KAVAZANJIAN et al (1995).

Os valores de coesão obtidos nas análises paramétricas apresentam-se conservadores visto

que a ruptura não aconteceu e um fator FS = 1,0 foi admitido. Porém esses valores servem

como indicativo de que os valores recomendados na literatura muitas vezes são mais

conservadores ainda. Plotando-se os valores encontrados junto as faixas propostas (SINGH &

MURPHY, 1990 e PALMA, 1995) verifica-se a redução das faixas possibilitando a adoção de

valores de coesão mais altos nas análises de estabilidade. Na figura 4.23 verifica-se que a

faixa proposta por SANCHEZ-ALCITURRI (1993) foi reduzida a menos da metade, estando

os valores, abaixo da reta dos parâmetros encontrados nas análises paramétricas, muito

conservadores (área hachurada). A área sugerida por SINGH & MURPHY (1990) também

teve uma redução a partir de ângulos de atrito superiores a 23º. Foram calculados também os

fatores de segurança obtidos utilizando os valores de coesão máximos e mínimos da faixa

sugerida por estes autores que se apresentaram acima da reta das análises paramétricas. Os

fatores de segurança encontrados foram superiores a 1,4, indicando mais uma vez a

estabilidade do maciço.


106

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45Angulo de Atrito em Graus

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Coe

são

(kP

a)Envoltórias propostas por Sanchez-Alciturri

Envóltória proposta por Singh&Murphy

Fatores de Segurança Máx. e Mín. da faixa de Singh&Murphy

Análises Paramétricas com FS=1,0 e q=20kPa

FS = 2.395

FS = 3.248

FS = 1 .437

FS = 2.542

FS = 1.787

Área de parâmetros conservadores para RSU estudado

Figura 4.23 – Avaliação das faixas de parâmetros de resistência propostas para RSU.

A Figura 4.24 apresenta os diversos valores de parâmetros encontrados nos ensaios e

análises realizadas. Observa-se que os parâmetros obtidos para o ensaio PLT considerando

que houve uma ruptura gene ralizada também se apresentaram conservativos, estando seus

pontos praticamente sobre ou abaixo da linha das análises paramétricas de estabilidade. Isto

era esperado visto que, as curvas de pressão x recalque não apresentaram nenhuma tendência

de ruptura e os valores máximos de pressão foram utilizados. Os resultados dos ensaios SPT e

CPT serviram como indicativo que o RSU possui comportamento granular, apresentando

ângulos de atrito superiores a 25º.

Analisando os valores de parâmetros para o resíduo de Sã o Paulo, apresentados por

CARVALHO (1999) na figura 2.39, verifica-se que há uma maior concentração de valores de

ângulo de atrito entre 20º e 30º e coesões superiores a 40 kPa. A partir da análise destas

informações, na Figura 4.24, é apresentada uma suge stão de área de parâmetros de resistência

para o RSU. Os valores de coesão foram limitados, de forma conservativa, aos valores

encontrados para a análise paramétrica das provas de carga sobre placa, considerando a

hipótese de ruptura localizada.


107

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

Angulo de Atrito em Graus

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Co

esão

(kP

a)

Envoltórias propostas por Sanchez-Alciturri


Análises Paramétricas com FS=1,0 e q=20kPa

Ensaios SPT e CPT

PLT Ruptura Localizada

PLT Ruptura Generalizada

Área Sugerida

Figura 4.24 - Parâmetros de resistência dos diversos ensaios e análises e área sugerida de parâmetros.

4.5.2 - ANÁLISE DA RUPTURA DO TALUDE DE RSU DO ATERRO DE

CANABRAVA

Poucos são os casos de ruptura de taludes de aterros sanitários relatados na literatura. A

maioria dos casos apresentados não indica superfícies de ruptura passando pelo interior do

maciço de RSU.

Como exemplo tem-se a ruptura apresentada por MITCHELL et al (1990) que

identificaram uma ruptura no aterro de Kettleman Hills, na Califórnia, ao longo das interfaces

do sistema de impermeabilização (liner com múltiplas camadas). A ruptura apresentou

movimentos horizontais da ordem de 11 m e verticais de 4,3 m. Trincas no solo de cobertura

eram claramente visíveis.

BENVENUTO & CUNHA (1991) para justificar a ruptura, durante um período chuvoso,

acontecida no sub-aterro AS-1 do aterro do Bandeirantes (SP), com superfície de ruptura

passando pelo maciço de resíduos, admitiu coeficientes de poropressão ru da ordem de 0,6, o

que indica ineficiência ou inexistência do sistema de drenagem e/ou coleta de gás.


108

Desta forma é bastante improvável que as rupturas aconteçam com superfícies passando

exclusivamente por maciços de RSU.

A ruptura ocorrida em 1997 em um talude do aterro controlado de Canabrava indica mais

uma vez que as rupturas de maciços de RSU ocorrem em zonas de contato de materiais e

principalmente pela inexistência ou ineficiência de sistemas de drenagem.

Através de retro-análises verifica-se que para que uma ruptura ocorra no interior da massa

de lixo (Figura 4.25) parâmetros de coesão menores que 2 kPa são necessários para uma faixa

de ângulo de atrito de 15º a 35º. Esses valores são muito inferiores aos apresentados

anteriormente.

A ruptura ocorreu em um talvegue natural, com 16 m de altura, durante um período

chuvoso. A inclinação média do talude crítico, apresentado na figura 3.17, é de 27º. Através

de visita de campo e fotos aéreas, verificou-se que a ruptura ocorreu no contato solo-resíduo.

O solo apresentava-se saturado e através de retro-análises por equilíbrio limite, determinou-se,

admitindo-se coesão nula no material de interface, que o ângulo de atrito mobilizado foi de

20º. A superfície de ruptura de menor fator de segurança ocorreu ao longo de todo o contato e

a análise procedeu-se de forma semelhante a análises de talude infinito onde o centro da

superfície situa -se muito distante do talude e por este motivo não é apresentado na figura 4.26.

1.067

Distancia (m)

-1 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47

Co

ta (

m)

42

44

46

48

50

52

54

56

58

60

62

64

66

Figura 4.25 - Fator de segurança obtido (FS = 1,067) para rupturas internas no maciço RSU com angulo de atrito de 15º e coesão de 1,5 kPa.


109

Distancia (m)

-1 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47

Co

ta (

m)

42

44

46

48

50

52

54

56

58

60

62

64

66

Figura 4.26 - Resultado da retro-análise da ruptura do Aterro de Canabrava. FS=0,996 C=0 kPa e φφ = 20 º.

A ruptura ocorrida no aterro controlado de Canabrava (Salvador) serve como mais um

indicativo de que as análises de estabilidade de RSU devem ser realizadas de forma cautelosa,

sendo importante a utilização de critérios qualitativos, dando ênfase ao método de deposição e

a eficiência dos sistemas de drenagem.

4.5.3 - PROPOSTA DE GEOMETRIA E INCLINAÇÃO DE TALUDES PARA

MACIÇOS DE RSU

Foram realizadas análises paramétricas de diferentes conformações geométricas com o

objetivo de estabele cer inclinações de taludes de RSU estáveis e que otimizem a capacidade

de deposição de aterros sanitários do tipo trincheira / célula escavada e de superfície. Para

aterros do tipo depressão a topografia específica deve ser analisada, considerando-se

superfícies de ruptura preferenciais.

Foram estabelecidas três conformações geométricas para estudo. A primeira possui altura

do maciço de RSU acima da superfície do terreno de 20 m, com inclinações de taludes 1V:1H

e bermas de 6 m de comprimento a cada 10 m de altura. A segunda possui 30 m de altura

acima da superfície, talude também 1V:1H e bermas com 6 m de comprimento também a cada

10 m. A terceira possui altura de 30 m acima da superfície, talude com inclinação 1V:1.5H e

bermas com configuração semelhante as anteriores.


110

Para alturas superiores a 30 m novas análises devem ser realizadas. A inclinação máxima

operacional para taludes de RSU, simplesmente com o uso de tratores de esteira, é de 1V:1H.

Taludes mais íngremes necessitam de escavações durante a execução. Por isso essa inclinação

foi utilizada. As bermas de equilíbrio foram colocadas a cada 10 m de altura com o objetivo

de minimizar a sua utilização. Em cada berma é necessário implementar drenagem superficial

e, devido aos grandes recalques existentes principalmente diferenciais, necessitam

constantemente de reparos em suas declividades, além de limpeza devido a carreamento dos

materiais dos taludes.

Para o solo natural foi adotado um ângulo de atrito de 25º e coesão de 10 kPa, porém

como nenhum dos círculos de ruptura atingem essa camada, nada influenciou nas análises.

As análises procederam de forma semelhante a todas as análises paramétricas realizadas

anteriormente. Variou-se o ângulo de atrito dentro da faixa sugerida na figura 4.24, de 20º a

35º, e calculou-se a coesão necessária para se obter um fator de segurança mínimo de FS =1,3.

Este fator foi admitido por não haver riscos maiores em aterros sanitários, como a existência

de residências, bem como a adoção conservadora das faixas sugeridas. Para as três geometrias

estudadas foram realizadas também, análises considerando um coeficiente ru = 0,2 com o

objetivo de simular efeitos de possíveis poropressões, tendo como resultado os valores de

coesão necessários para obter o fator de segurança desejado. O coeficiente ru funciona, nas

análises de equilíbrio limite, aplicando um valor de poropressão, na base de cada fatia,

corresponde ru vezes a tensão vertical 1

uru

σ

=

.

Os valores dos fatores de segurança e as coesões obtidos nas análises são apresentados nas

tabelas 4.6 a 4.8. Um valor mínimo de coesão de 5 kPa foi admitido.

Tabela 4.6 - Fatores de Segurança e Coesões obtidos nas análises paramétricas para geometria 01 (1V:1H e H=20m).

ru = 0,0 ru = 0,2 Ângulo de atrito Coesão (kPa) F.S. Coesão (kPa) F.S.

20º 18 1,317 24 1,302 25º 12 1,299 19 1,314 30º 7 1,300 14 1,301 35º 5 1,352 10 1,318


111

Tabela 4.7 - Fatores de Segurança e Coesões obtidos nas análises paramétricas para geometria 02 (1V:1H e H=30m).


20º 24 1,300 33 1,300 25º 16 1,310 27 1,330 30º 9 1,306 19 1,316 35º 5 1,389 13 1,329

Tabela 4.8 - Fatores de Segurança e Coesões obtidos nas análises paramétricas para geometria 03 (1V:1,5H e H=30m).


20º 16 1,334 23 1,299 25º 7 1,307 16 1,311 30º 5 1,489 9 1,300 35º 5 1,764 5 1,381

As superfícies de ruptura obtidas e bem como as curvas de isso-fator de segurança são

apresentadas no apêndice C.

Plotando-se os valores obtidos no mesmo gráfico da figura 4.23 pode-se verificar se as

coesões obtidas estão dentro das faixas sugeridas, exceto H=30m 1V:1e ru= 0,2 (ver figura

4.26). Nota-se que para aterros com até 20 m de altura, inclinações de taludes de 1V:1H, são

aplicáveis,com bermas a cada 10m. Já para aterros com 30 m de altura torna-se necessário um

sistema de drenagem eficiente para que não ocorram poropressões elevadas. Com inclinações

de 1V:1,5H os valores de coesão obtidos estão no limite inferior da faixa sugerida, permitindo

seu alteamento.

Para estas inclinações uma atenção especial deve ser dada a problemas de erosão e

carreamento de finos, necessitando sistemas de proteção superficiais eficientes.

É importante frisar que as declividades dos taludes tendem a diminuir com o tempo

devido aos grandes recalques, o que possivelmente aumentem o fator de segurança.


112

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45Angulo de Atrito em Graus

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Coe

são

(kP

a)Envoltórias propostas por Sanchez-Alciturri


Análise Paramétrica Geometria 1H:1V e H=20m Ru=0

Análise Paramétrica Geometria 1H:1V e H=20m Ru=0.2

Análise Paramétrica Geometria 1H:1V e H=30m Ru=0

Análise Paramétrica Geometria 1H:1V e H=30m Ru=0.2

Análise Paramétrica Geometria 1.5H:1V e H=30m Ru=0

Análise Paramétrica Geometria 1.5H:1V e H=30m Ru=0.2

Área Sugerida

Figura 4.27 - Parâmetros de resistência obtidos por análise paramétrica para as geometrias propostas.

113

5 - CONCLUSÕES E SUGESTÕES PARA PESQUISAS FUTURAS

5.1 - CONCLUSÕES

Como resultado do trabalho apresentado, as seguintes conclusões foram estabelecidas:

§ Apesar das dificuldades relacionadas à presença de materiais mais resistentes,

deflexão das hastes e baixo rendimento das perfurações, é aceitável executar

investigações em maciços de resíduos sólidos urbanos utilizando técnicas

consagradas pela mecânica dos solos, tais como SPT e CPT.

§ Verificou-se a tendência do aumento da resistência à penetração nos ensaios SPT,

tanto no ensaio realizado no Aterro Metropolitano Centro (AMC) como nas

Células Experimentais no Aterro do Jóquei Clube. A mesma tendência foi

verificada nos ensaios CPTU, com relação à resistência de ponta, realizados no

AMC. Isto pode indicar uma maior densificação do material com a profundidade

devido a recalques e ao processo de degradação, conferindo maiores resistências

aos resíduos.

§ Com relação à variação da resistência à penetração ao longo do tempo os

resultados obtidos não possibilitaram análises completamente confiáveis. Duas das

células apresentaram crescimento no valor médio da resistência à penetração N,

com o tempo, o que pode indicar aumento na resistência. Porém uma das células

manteve o valor médio constante e a outra apresentou valor médio inferior ao

último ensaio realizado, não confirmando o comportamento das células anteriores.

Esta análise torna-se ainda mais complexa devido à heterogeneidade dos resíduos

domiciliares e pelos furos não serem realizados no mesmo ponto, e nem poderiam

ser.

§ Os valores de resistência a penetração N do SPT possibilitaram estimar, por

correlações usuais para solos arenosos, ângulos de atrito variando de 31º a 36º e

considerando o material puramente coesivo (correlações para solos argilosos)

obteve-se valores de resistência não drenada dentro de uma faixa de 30 kPa a 140

kPa. A utilização de resistências não drenadas em RSU ainda são questionáveis

devido às duvidas existentes quanto à permeabilidade dos resíduos.

Capítulo 05 – Conclusões e Sugestões para Pesquisas Futuras

114

§ Os valores de resistência de ponta do cone nos ensaios CPTU realizados no AMC,

possibilitaram estimar, com uso das mesmas correlações citadas no tópico anterior,

ângulos de atrito variando de 27º a 38º e valores de resistência não drenada (φ=0)

de 80 a 400 kPa.

§ Os valores de resistência de ponta e de razão de atrito (razão entre a resistência de

ponta e o atrito lateral) indicam que o resíduo estudado tem comportamento

semelhante ao de solos arenosos. Este comportamento pode ser identificado pela

carta de Schmertmann (figura 4.8).

§ As medidas de poropressão obtidas nos ensaios CPTU sugerem a existência de

nível hidrostático de chorume a uma profundidade de 4 m, possibilidade reforçada

pelo afloramento do mesmo na base da seção experimental. Isto é um indicativo da

possibilidade de aparecimento de poropressões no interior do aterro e de baixas

permeabilidades dos resíduos domiciliares.

§ A determinação da composição gravimétrica de resíduos aterrados tende a ser

pontual, devido à deposição localizada de resíduos contendo materiais específicos,

como por exemplo somente plásticos. Para uma determinação mais consistente, é

necessário um número grande de determinações e análises estatísticas.

§ As curvas pressão x recalque obtidas pelas provas de carga sobre placa,

confirmaram o comportamento obtido em laboratório para ensaios triaxiais, não

apresentando sinais de ruptura do resíduo. Devido às baixas cargas alcançadas, não

foi possível evidenciar ganho de resistência com as deformações.

§ Admitindo-se a carga última alcançada como a capacidade de carga do maciço de

RSU e utilizando a teoria clássica de Terzaghi, para ângulos de atrito de 15º, 20º,

25º, 30º, 35º obteve-se valores de coesão, para ruptura localizada, de 27 kPa, 22

kPa, 17 kPa, 14 kPa e 10 kPa respectivamente. Para ruptura generalizada os

valores de coesão foram 13 kPa, 10 kPa, 6 kPa, 4 kPa e 1 kPa.

§ As retro-análises realizadas na seção experimental possibilitaram a redução das

faixas de parâmetros propostas por SINGH & MURPHY (1990) e SANCHEZ-

ALCITURRI (1993), eliminando valores muito conservadores. A proposta de

SANCHEZ-ALCITURRI (1993) apresentou metade dos seus valores

conservadores para o resíduo estudado.


115

§ Com os valores obtidos pelas retro-análises e os valores obtidos pelas provas de

carga sobre placa foi possível sugerir nova faixa de parâmetros. Em todas as

análises foram admitidas situações ainda conservadoras. Nas retro-análises da

seção experimental foram admitidos fatores de segurança iguais a unidade, mesmo

não ocorrendo a ruptura. O mesmo aconteceu nas provas de carga, sugerindo que a

faixa proposta ainda é conservadora.

§ O escorregamento ocorrido no Aterro de Canabrava indica que os principais

mecanismos de ruptura de maciços de resíduos ocorrem por zonas de contato e

planos de fraqueza. Dificilmente rupturas ocorrem exclusivamente pelo maciço de

resíduos.

§ Após as análises dos dados obtidos, verificou-se a possibilidade de adoção de

inclinações 1V:1H (45º) para aterros de até 20 m de altura. Há a necessidade de

bermas de equilíbrio a cada 10 m de altura com extensão de 6 m. Para se obter um

fator de segurança FS = 1,3, as coesões necessárias, com coeficientes de

poropressão ru = 0 e ru = 0,2, situam-se dentro da faixa de parâmetros sugerida.

Para aterros com 30 m de altura e mesma inclinação dos taludes, verifica-se que

para ru = 0,2 os valores de coesão necessários situam-se fora da faixa sugerida.

Isto implica em uma necessidade de sistema de drenagem eficiente. Para esta

altura é sugerida então a adoção de inclinações 1V:1,5H, onde os valores de

coesão obtidos situam-se dentro da faixa sugerida.

5.2 - SUGESTÕES PARA PESQUISAS FUTURAS

§ Realização de novas provas de carga com equipamento de aplicação de carga que

suporte deslocamentos superiores a 30 cm buscando a ruptura do resíduo ou o

ganho de resistência com as deformações.

§ Provocar em campo a ruptura de taludes de aterros sanitários, de forma que

ocorram exclusivamente pelo maciço de RSU, para a verificação das deformações

que ocorrem e da real resistência mobilizada.

§ Realizar ensaios de cisalhamento direto, em campo, com amostras de grandes

dimensões.


116

§ Estudar a permeabilidade do resíduo à água como também a líquidos percolados,

executando ensaios in situ, verificando a possibilidade do aparecimento de

poropressões.

§ Verificar a influência da compactação na permeabilidade dos resíduos bem como

no processo de biodegradação.

§ Verificar a influência da poropressão gerada pelo biogás do aterro no

comportamento mecânico dos resíduos sólidos urbanos.

117

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ABNT - 1980. Execução de Sondagens de Simples Reconhecimento dos solos. NBR 6484/80

ABNT - 1984. Prova de Carga Direta sobre Terreno de Fundação. NBR 6489/84

ABNT - 1987. Resíduos Sólidos: Classificação - NBR 10004/87.

ABNT - 1991. Ensaio de Penetração do Cone "in situ" (CPT). NBR 3406/91.

ABNT - 1997. Aterros de Resíduos Não Perigosos - Critérios para Projeto, Implantação e Operação. NBR 13896/97.

ASTM - 1964. Standart Method for Non Repetitive Static Plate Load Test of Soil in Flexible Pavements Components for Use in Evaluation and Design of Airport and Highway Pavements. D1196-64.

BENVENUTO, C. & CUNHA, M.A. (1991). Escorregamento em Massa de Lixo no Aterro Sanitário Bandeirantes em São Paulo. II Simpósio sobre Barragens de Rejeito e Disposição de Resíduos - REGEO’91 - v.2, Rio de Janeiro / RJ, novembro, p.55-66.

BENVENUTO, C. (1995). A Concepção e Construção de Aterros Sanitários. III Simpósio sobre Barragens de Rejeito e Disposição de Resíduos - REGEO’95, v.II, Ouro Preto/ MG, p.551 - 561.

BIDONE, F.R.A. & POVINELLI, J. (1999). Conceitos Básicos de Resíduos Sólidos Urbanos. São Carlos: EESC/USP, 120p.

BOSCOV, M. E. & ABREU, R. C. (2001). Aterros Sanitários. Previsão X Desempenho. ABMS.

CARVALHO, M. F. (1999). Comportamento Mecânico de Resíduos Sólidos Urbanos. São Paulo, 1999. 300p. Tese (Doutorado) - Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo.

CETESB (1993). Resíduos Sólidos Industriais. Trabalho elaborado pelo corpo técnico da Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental. 2ª edição, São Paulo - 1993.

DELLABIANCA, S. M. (2001). Projeto, Execução e Monitoramento de Células Experimentais com Aceleração da Degradação no Aterro do Jóquei Clube - DF. Dissertação de Mestrado, Departamento de Engenharia Civil, Universidade de Brasília, Brasília, DF, 150p.

DERRE, D. U. & PATTON, F. D. (1971). Slope Stability in Residual Soils. Fourth Panamerican Conference, Porto Rico, p.87 - 170.

ENGECORPS - Corpo de Engenheiros Consultores (1996). Rel: 064-SSO-NOD-B173. Estado da Arte dos Aterros Sanitários - Parte II, abril, 233p.

Referências Bibliográficas

118

GABR, M. A. & VALERO, S. N. (1995). Geotechnical Properties of Municipal Solid Waste. Geotechnical Testing Journal, GTJODJ, v.18, nº18, June 1995, p.241-251.

GRISOLIA, M. & NAPOLEONI, Q. (1996). Geotechnical Characterization of Municipal Solid Waste: Choice of Design Parameters. Proc of the Second International Congress on Enviromental Geotechnics, Osaka, Japan, A.A.Balkema, 5-8 novembro 1996, v.2, p.642-646.

GRISOLIA, M.; NAPOLEONI, Q. & TANCREDI, G. (1995). Contribution to a Technical Classification of MSW. Proceedings Sardinia 95, Fifth International Landfill Symposium, S.Margherita di Pula, Cagliari, Italy, October 1995, p.761-768.

IPT (1995). Manual de Gerenciamento Integrado do Lixo Municipal. 1a Edição, São Paulo, CEMPRE, 1995, 278p.

JESSBERGER, H. L. (1994). Geotechnical Aspects of Landfill Design and Construction. Proc. Instn Civ. Engrs. Geotechnical. Engineering, v.107, April, pp. 99-113.

JUCÁ, J.F.; CABRAL, J. J. P. S; MONTEIRO, V. E. D; SANTOS, S. M. & PERRIER Jr., G. S. (1997). Geotechnics of a Municipal Solid Waste Landfill in Recife, Brazil. Recent Developments in Soil and Pavement Mechanics, Almeida (ed), Balkema, Rotterdam, ISBN9054108851, p.429-436.

JUNQUEIRA, F.F. (2000). Análise do comportamento de resíduos sólidos urbanos e sistemas dreno-filtrantes em diferentes escalas, com referência ao aterro do Jóquei Clube - DF. Tese de Doutorado, Departamento de Engenharia Civil, Universidade de Brasília, Brasília, DF, 289p.

KAVAZANJIAN, E.; MATASOVIC, N; BONAPARTE, R. & SCHMERTMAM, G.R. (1995). Evaluation of MSW Properties for Seismic Analysis. Geoenviromental 2000. Geotechnical Special Publication nº 46, ASCE, vol.2, pp1126-1142. Yalcin B. Acar and David E. Daniel (eds), New Orleans.

KNOCHENMUS, G.; WOJNAROWICZ, M. & VAN IMPE (1998). Stability of Municipal Solid Wastes. In: Proc. Of the Third International Congress on Enviromental Geotechnics, Lisboa, Portugal, Sêco e Pinto (ed), Balkema, Rotterdam, ISBN 90 5809 006x, p.977-1000

KÖLSCH, F. (1993). The bearing Behaviour of Domestic Waste and Related Consequences for Stability. Proceedings Sardinia 93, Fourth International Landfill Symposium, S. Margherita di Pula, Cagliari, Italy, 11-15 october 1993, p.1393 - 1410.

KÖNIG, D. & JESSEBERGER, H. L. (1997). Waste Mechanics. In: ISSMFE Technical Committee TC5 on Enviromental Geotechnics, p.35-76.

LANDVA, A. O. & CLARK, J. I. (1990). Geotechnics of Waste Fills. Geotechnics of Waste Fills - Theory and Practice, ASTM STP 1070, Arvid Landva, G. David Knowles, (ed), American Society for Testing and Materials, Philadelphia, 1990, p.86 - 103.

LIMA, L. M. Q. (1988). Estudo da Influência da Reciclagem do Chorume na Aceleração da Metanogênese em Aterro Sanitário. São Paulo, 1988. 230p. Tese (Doutorado) - Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo.

MACHADO, S. L.; CARVALHO, M. F. & VILAR, O. M. (2000). Towards Modelling the Municipal Solid Waste Mechanical Behaviour .


119

MARQUES, A. C. M. (2001). Compactação e Compressibilidade de Resíduos Sólidos Urbanos. São Paulo, 2001. 408p. Tese (Doutorado) - Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo.

MITCHELL, J. K.; SEED, R. B. & SEED, H. B. (1990). Stability Considerations in the design and Construction of Lined Waste Repositories. Geotechnics of Waste Fills - Theory and Practice, ASTM STP 1070, Arvid Landva, G. David Knowles, (ed), American Society for Testing and Materials, Philadelphia, 1990, p.209 - 224.

OLIVEIRA, F. J. P. (1991). Aterro Sanitário de Santo Amaro - Estudo de Estabilidade Visando o Aumento da Capacidade de Deposição. II Simpósio sobre Barragens de Rejeito e Disposição de Resíduos - REGEO’91 - v.2, Rio de Janeiro / RJ, novembro, p.351-366.

OLIVEIRA, F. J. P. (1995). Características Geotécnicas de Aterro Sanitário de Resíduos Sólidos Urbanos. III Simpósio sobre Barragens de Rejeito e Disposição de Resíduos - REGEO’95, v.II, Ouro Preto/ MG, p.563 - 576.

PALMA, J. H. (1995). Comportamiento Geotecnico de Vertederos Controlados de Residuos Solidos Urbanos. Tesis Doctoral, tomo II, Escuela Tecnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales Y Puertos, Universidad de Cantabria, 300p.

SANCHEZ - ALCITURRI, J. M.; PALMA, J. H.; CAÑIZAL, J. & SAGASETA, C. (1994). Capacidad Portante de un Vertedero Controlado. Residuos Urbano e Industrial, nº 1, janeiro - fevereiro 1994, Bilbao - Espanha, p.44-48.

SANCHEZ - ALCITURRI, J. M.; PALMA, J. H.; CAÑIZAL, J. & SAGASETA, C. (1993). Mechanical Properties of Wastes in a Sanitary Landfill. Inc: Proc. International Conference Green'93, Waste Disposal by Landfill - GREEN'93, Sarsby (ed) Balkema, Rotterdam, ISBN 90 5410 356 6, p. 357 - 363.

SANTOS, L. A. O. & PRESA, E. P. (1995). Compressibilidade de Aterros Sanitários Controlados. III Simpósio sobre Barragens de Rejeito e Disposição de Resíduos - REGEO’95, v.II, Ouro Preto/ MG, p.577 - 591.

SANTOS, S.M.; JUCÁ, J.F.T. & ARAGÃO, J.M.S. (1998). Geotechnical Properties of a Solid Waste Landfill: Muribeca's Case. In:Proc. of the Third International Congress on Environmental Geotechnics, v.1, Lisboa, Portugal, Sêco e Pinto (eds), Balkema, Rotterdam, ISBN 90 5809 006x, pp. 181-184

SCHOMAKER, N. B. (1972).Construction techniques for sanitary landfills. Waste Age Magazine, March/April, p.24-25; 42-44.

SINGH, S. & MURPHY, B. J. (1990). Evaluation of Slope Stability of Sanitary Landfills. Geotechnics of Waste Fills - Theory and Practice, ASTM STP 1070, Arvid Landva, G. David Knowles, (ed), American Society for Testing and Materials, Philadelphia, 1990, p.240 - 258.

SOWERS, G.F. (1968). Foundation Problems in Sanitary Landfills. Journal of the Sanitary Engineering Division, ASCE, v.4, pp. 103-116.

TCHOBANOGLOUS, G.; THEISEN, H.; VIGIL, S. (1993). Integrated Solid Waste Management Engineering Principles and Management Issues. McGraw-Hill, Inc., 1993, 978p.


120

TRESSOLDI & CONSONI (1998). Disposição de Resíduos. Geologia de Engenharia, Dos Santos Oliveira, A.M. & Alves De Brito, S.N. (eds), ABGE, São Paulo, Brasil, pp. 343-360.

WALTER, T. (1992). Problemas geotécnicos en la construccion de vertederos de residuos solidos urbanos en Alemania. Com. III Simposio Nacional sobre Taludes y Laderas Inestables, vol II, La Corunã, 20 al 23 deOctubre, pp 771-780.

121

APÊNDICE A

A -

CURVAS DE ESTABILIZAÇÃO DOS ESTÁGIOS DAS PROVAS DE CARGA SOBRE PLACA

Estabilização dos Deslocamentos

05

10152025

0 500 1000 1500 2000

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)

Sensor 01 Sensor 03 Média

Figura A.1 – Estabilização dos deslocamentos do estágio de carregamento com carga de 1 ton do ensaio PLT-01.


05

10152025

0 2000 4000 6000 8000 10000

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)

Sensor 01 Sensor 03 Média Sensor 02

Figura A.2 - Estabilização dos deslocamentos do estágio de carregamento com carga de 2 ton do ensaio PLT-01.

Apêndice A

122


0

20

40

60

0 2000 4000 6000 8000 10000

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)




404244464850

0 200 400 600 800 1000

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)


Figura A.4 - Estabilização dos deslocamentos do 1º estágio de descarregamento com carga de 2 ton do ensaio PLT-01.


01020304050

0 1000 2000 3000 4000

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)



Apêndice A

123


0

10

20

30

40

0 500 1000 1500 2000 2500 3000

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)


Figura A.6 - Estabilização dos deslocamentos do 1º estágio de recarregamento com carga de 2 ton do ensaio PLT-01.


0

10

20

30

40

0 1000 2000 3000 4000 5000

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)




01020304050

0 1000 2000 3000 4000 5000

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)



Apêndice A

124


05

10152025

0 500 1000 1500 2000

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)




47,548

48,549

49,550

0 100 200 300 400 500 600 700

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)




46

47

48

49

50

0 100 200 300 400 500 600 700

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)



Apêndice A

125


0

20

40

60

0 100 200 300 400 500 600 700

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)




020406080

100

0 1000 2000 3000 4000 5000

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)




05

10152025

0 200 400 600 800 1000 1200

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)



Apêndice A

126


0

10

20

30

0 500 1000 1500 2000

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)




0

5

10

15

20

0 500 1000 1500 2000

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)




0

10

20

30

0 500 1000 1500 2000

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)



Apêndice A

127


0

20

40

60

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)




0

10

20

30

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)




0

10

20

30

40

0 1000 2000 3000 4000 5000

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)



Apêndice A

128


01020304050

0 1000 2000 3000 4000 5000

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)




363840424446

0 200 400 600 800 1000

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)




0

10

20

30

40

0 200 400 600 800 1000 1200

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)



Apêndice A

129


05

10152025

0 200 400 600 800 1000 1200

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)




0

5

10

15

20

0 200 400 600 800 1000

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)




0

5

10

15

20

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)



Apêndice A

130


05

10152025

0 500 1000 1500 2000 2500

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)




01020304050

0 1000 2000 3000 4000 5000

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)




01020304050

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)



Apêndice A

131


01020304050

0 200 400 600 800 1000

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)




01020304050

0 200 400 600 800 1000

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)




0

10

20

30

40

0 200 400 600 800 1000

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)



Apêndice A

132


0

10

20

30

0 200 400 600 800 1000 1200

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)




-40

-30

-20

-10

0

0 200 400 600 800 1000

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)




0

10

20

30

0 500 1000 1500 2000 2500 3000

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)



Apêndice A

133


01020304050

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)




0

20

40

60

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)




01020304050

0 200 400 600 800 1000

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)



Apêndice A

134


01020304050

0 200 400 600 800 1000 1200

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)




0

10

20

30

0 200 400 600 800 1000 1200

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)




0

5

10

15

20

0 200 400 600 800 1000

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)



Apêndice A

135


0

5

10

15

20

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)




05

10152025

0 500 1000 1500 2000 2500 3000

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)




0

20

40

60

80

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)



Apêndice A

136


0

20

40

60

80

0 1000 2000 3000 4000 5000

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)




-2

-1,5

-1

-0,5

0

0 200 400 600 800 1000

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)




-8

-6

-4

-2

0

0 200 400 600 800 1000

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)



Apêndice A

137


-15

-10

-5

0

0 200 400 600 800 1000

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)




-30

-20

-10

0

0 200 400 600 800 1000 1200

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)




-40

-30

-20

-10

0

0 200 400 600 800 1000

Tempo (seg)

Des

loca

men

to (

mm

)



138

APÊNDICE B

B - ANÁLISES PARAMÉTRICAS - SEÇÃO EXPERIMENTAL

0.998

Descrição: Análise do Carregamento da TrincheiraComentários: Trincheira escavada na junção das células1/2 e 3/4Arquivo: Seção Central da Trincheira (M2) PHI = 15 FS = 1,0 Q = 0.slpÚltima revisão: 3/26/2002Método de Análise: BishopTrincas de Tração: (none)

Material: 2Descrição: Resíduos Sólidos UrbanosModelo: Mohr-CoulombPeso Específico (kN/m³): 11Coesão (kPa): 7.9Phi (graus): 15Linha Piezométrica#: 0Poro Pressão de Ar: 0


2

1

Distancia (m)

-11 -9 -7 -5 -3 -1 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35

Cot

a (m

)

48

50

52

54

56

58

60

62

64

Figura B.1 - Superfície de ruptura da retro-análise para φφ = 15º e q = 0 kPa. Obtidos c=7,9 kPa e FS = 0,998.

1.011

Descrição: Análise do Carregamento da Trincheira

Comentários: Trincheira escavada na junção das células1/2 e 3/4

Arquivo: Seção Central da Trincheira (M2) PHI = 20 FS = 1,0 Q = 0.slpÚltima revisão: 3/26/2002

Método de Análise: Morgenstern-PriceTrincas de Tração: (none)

Material: 2Descrição: Resíduos Sólidos Urbanos

Modelo: Mohr-CoulombPeso Específico (kN/m³): 11

Coesão (kPa): 6.8

Phi (graus): 20Linha Piezométrica#: 0


Material: 1

Descrição: Solo de CoberturaModelo: Mohr-Coulomb

Peso Específico (kN/m³): 16Coesão (kPa): 5

Phi (graus): 28Linha Piezométrica#: 0


2

1

Distancia (m)

-11 -9 -7 -5 -3 -1 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35

Cot

a (m

)

48

50

52

54

56

58

60

62

64


Apêndice B

139

1.025

Descrição: Análise do Carregamento da TrincheiraComentários: Trincheira escavada na junção das células1/2 e 3/4Arquivo: Seção Central da Trincheira (M2) PHI = 25 FS = 1,0 Q = 0.slpÚltima revisão: 3/26/2002Método de Análise: Morgenstern-PriceTrincas de Tração: (none)



2

1

Distancia (m)

-11 -9 -7 -5 -3 -1 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35

Co

ta (m

)

48

50

52

54

56

58

60

62

64


1.021




2

1

Distancia (m)

-11 -9 -7 -5 -3 -1 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35

Cot

a (m

)

48

50

52

54

56

58

60

62

64


Apêndice B

140

1.006




2

1

Distancia (m)

-11 -9 -7 -5 -3 -1 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35

Co

ta (m

)

48

50

52

54

56

58

60

62

64


1.000

Descrição: Análise do Carregamento da TrincheiraComentários: Trincheira escavada na junção das células1/2 e 3/4Arquivo: Seção Central da Trincheira (M2) PHI = 15 FS = 1,0 Q=20.slp

Última revisão: 4/30/2002Método de Análise: BishopTrincas de Tração: (none)

Material: 2Descrição: Resíduos Sólidos UrbanosModelo: Mohr-CoulombPeso Específico (kN/m³): 11

Coesão (kPa): 9.7Phi (graus): 15Linha Piezométrica#: 0Poro Pressão de Ar: 0

Material: 1Descrição: Solo de CoberturaModelo: Mohr-Coulomb

Peso Específico (kN/m³): 16Coesão (kPa): 5Phi (graus): 28Linha Piezométrica#: 0


2

1

Distancia (m)

-1 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35

Cot

a (m

)

48

50

52

54

56

58

60

62

64


Apêndice B

141

0.999

Descrição: Análise do Carregamento da TrincheiraComentários: Trincheira escavada na junção das células1/2 e 3/4Arquivo: Seção Central da Trincheira (M2) PHI = 20 FS = 1,0 Q=20.slpÚltima revisão: 4/30/2002

Método de Análise: BishopTrincas de Tração: (none)


Peso Específico (kN/m³): 11Coesão (kPa): 8.5Phi (graus): 20Linha Piezométrica#: 0


Material: 1Descrição: Solo de Cobertura

Modelo: Mohr-CoulombPeso Específico (kN/m³): 16Coesão (kPa): 5Phi (graus): 28

Linha Piezométrica#: 0Poro Pressão de Ar: 0

2

1

Distancia (m)

-1 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35

Cot

a (m

)

48

50

52

54

56

58

60

62

64


1.003

Descrição: Análise do Carregamento da TrincheiraComentários: Trincheira escavada na junção das células1/2 e 3/4

Arquivo: Seção Central da Trincheira (M2) PHI = 25 FS = 1,0 Q=20.slpÚltima revisão: 4/30/2002Método de Análise: BishopTrincas de Tração: (none)


Peso Específico (kN/m³): 11Coesão (kPa): 7.3Phi (graus): 25Linha Piezométrica#: 0


Material: 1

Descrição: Solo de CoberturaModelo: Mohr-CoulombPeso Específico (kN/m³): 16Coesão (kPa): 5Phi (graus): 28


2

1

Distancia (m)

-1 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35

Cot

a (m

)

48

50

52

54

56

58

60

62

64


Apêndice B

142

1.002




Modelo: Mohr-CoulombPeso Específico (kN/m³): 11Coesão (kPa): 5.9Phi (graus): 30


Material: 1

Descrição: Solo de CoberturaModelo: Mohr-CoulombPeso Específico (kN/m³): 16Coesão (kPa): 5

Phi (graus): 28Linha Piezométrica#: 0Poro Pressão de Ar: 0

2

1

Distancia (m)

-1 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35

Cot

a (m

)

48

50

52

54

56

58

60

62

64


0.997




Modelo: Mohr-CoulombPeso Específico (kN/m³): 11Coesão (kPa): 4.3Phi (graus): 35


Material: 1

Descrição: Solo de CoberturaModelo: Mohr-CoulombPeso Específico (kN/m³): 16Coesão (kPa): 5

Phi (graus): 28Linha Piezométrica#: 0Poro Pressão de Ar: 0

2

1

Distancia (m)

-1 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35

Cot

a (m

)

48

50

52

54

56

58

60

62

64


143

APÊNDICE C

C - ANÁLISES PARAMÉTRICAS

PROPOSTA DE GEOMETRIA PARA TALUDES DE RSU 1.317

Material: 1Descrição: RSU

Modelo: Mohr-CoulombPeso Específico (kN/m³): 12Coesão (kPa): 18Phi (graus): 20Linha Piezométrica #: 0

Material: 2Descrição: Solo

Modelo: Mohr-CoulombPeso Específico (kN/m³): 16Coesão (kPa): 10Phi (graus): 25Linha Piezométrica #: 0

Distancia Horizontal (m)

-18 -14 -10 -6 -2 2 6 10 14 18 22 26 30 34 38 42 46 50 54

Ele

vaçã

o (m

)

-24

-20

-16

-12

-8

-4

0

4

8

12

16

20

24

Figura C.1 – Superfície de ruptura para taludes com inclinações 1V:1H, altura de aterro de 20 m, φφ = 20º e ru = 0. Obtidos c = 18 kPa e FS = 1,317.

1.299

Solo: 1Descrição: RSUModelo: Mohr-CoulombPeso Específico (kN/m³): 12Coesão (kPa): 12Phi (graus): 25Linha Peizométrica #: 0Solo: 2

Descrição: SoloModelo: Mohr-CoulombPeso Específico (kN/m³): 16Coesão (kPa): 10Phi (graus): 25Linha Peizométrica #: 0


-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52

Ele

vaçã

o (m

)

-22

-18

-14

-10

-6

-2

2

6

10

14

18

22

Figura C.2 - Superfície de ruptura para talude s com inclinações 1V:1H, altura de aterro de 20 m, φφ = 25º e ru = 0. Obtidos c = 12 kPa e FS = 1,299.

Apêndice C

144

1.300

Material: 1Descrição: RSU

Modelo: Mohr-CoulombPeso Específico (kNm³): 12Coesão (kPa): 7Phi (graus): 30

Linha Piezométrica #: 0Material: 2

Descrição: SoloModelo: Mohr-CoulombPeso Específico (kNm³): 16Coesão (kPa): 10

Phi (graus): 25Linha Piezométrica #: 0


-16 -12 -8 -4 0 4 8 1 2 1 6 2 0 2 4 2 8 3 2 3 6 4 0 4 4 4 8 5 2

Elev

ação

(m

)

-22

-18

-14

-10

-6

-2

2

6

1 0

1 4

1 8

2 2

Figura C.3 - Superfície de ruptura para taludes com inclinações 1V:1H, altura de aterro de 20 m, φφ = 30º e ru = 0. Obtidos c = 7 kPa e FS = 1,300.

1.352

Material: 1Descrição: RSUModelo: Mohr-CoulombPeso Específico (kN/m³): 12Coesão (kPa): 5Phi (graus): 35Linha Piezométrica #: 0Material: 2

Descrição: SoloModelo: Mohr-CoulombPeso Específico (kN/m³): 16Coesão (kPa): 10Phi (graus): 25Linha Piezométrica #: 0


-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52

Ele

vaçã

o (m

)

-22

-18

-14

-10

-6

-2

2

6

10

14

18

22


Apêndice C

145

1.302

Material: 1Descrição: RSUModelo: Mohr-CoulombPeso Específico (kN/m³): 12Coesão (kPa): 24Phi (graus): 20Linha Piezométrica #: 0Ru: 0.2

Material: 2Descrição: SoloModelo: Mohr-CoulombPeso Específico (kN/m³): 16Coesão (kPa): 10Phi (graus): 25Linha Piezométrica #: 0Pore-Air Pressure: 0


-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52

Ele

vaçã

o (m

)

-22

-18

-14

-10

-6

-2

2

6

10

14

18

22

Figura C.5 - Superfície de ruptura para taludes com inclinações 1V:1H, altura de aterro de 20 m, φφ = 20º e ru = 0,2. Obtidos c = 24 kPa e FS = 1,302.

1.314


Material: 2Descrição: SoloModelo: Mohr-Coulomb

Peso Específico (kN/m³): 16Coesão (kPa): 10Phi (graus): 25Linha Piezométrica #: 0Pore-Air Pressure: 0


-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52

Ele

vaçã

o (m

)

-22

-18

-14

-10

-6

-2

2

6

10

14

18

22


Apêndice C

146

1.301




-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52

Ele

vaçã

o (m

)

-22

-18

-14

-10

-6

-2

2

6

10

14

18

22


1.318


Material: 2Descrição: SoloModelo: Mohr-CoulombPeso Específico (kN/m³): 16

Coesão (kPa): 10Phi (graus): 25Linha Piezométrica #: 0Pore-Air Pressure: 0


-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52

Ele

vaçã

o (m

)

-22

-18

-14

-10

-6

-2

2

6

10

14

18

22


Apêndice C

147

1.300

Material: 1Descrição: RSUModelo: Mohr-CoulombPeso Específico (kN/m³): 12Coesão (kPa): 24Phi (graus): 20Linha Piezométrica #: 0Material: 2

Descrição: SoloModelo: Mohr-CoulombPeso Específico (kN/m³): 16Coesão (kPa): 10Phi (graus): 25Linha Piezométrica #: 0


-16 -12 -8 -4 0 4 8 1 2 1 6 2 0 2 4 2 8 3 2 3 6 4 0 4 4 4 8 5 2 5 6 6 0

Ele

vaçã

o (m

)

-22

-18

-14

-10

-6

-2

2

6

1 0

1 4

1 8

2 2

2 6


1.310

Material: 1Descrição: RSUModelo: Mohr-CoulombPeso Específico (kN/m³): 12Coesão (kPa): 16Phi (graus): 25Linha Piezométrica #: 0

Material: 2Descrição: SoloModelo: Mohr-CoulombPeso Específico (kN/m³): 16Coesão (kPa): 10Phi (graus): 25Linha Piezométrica #: 0


-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60

Ele

vaçã

o (m

)

-22

-18

-14

-10

-6

-2

2

6

10

14

18

22

26

30


Apêndice C

148

1.306




-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60

Ele

vaçã

o (m

)

-22

-18

-14

-10

-6

-2

2

6

10

14

18

22

26

30


1.389

Material: 1Descrição: RSUModelo: Mohr-Coulomb

Peso Específico (kN/m³): 12Coesão (kPa): 5Phi (graus): 35Linha Piezométrica #: 0

Material: 2Descrição: SoloModelo: Mohr-CoulombPeso Específico (kN/m³): 16

Coesão (kPa): 10Phi (graus): 25Linha Piezométrica #: 0


-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60

Ele

vaçã

o (m

)

-22

-18

-14

-10

-6

-2

2

6

10

14

18

22

26

30


Apêndice C

149

1.300

Material: 1Descrição: RSUModelo: Mohr-CoulombPeso Específico (kN/m³): 12Coesão (kPa): 33Phi (graus): 20Linha Piezométrica #: 0Ru: 0.2Material: 2

Descrição: SoloModelo: Mohr-CoulombPeso Específico (kN/m³): 16Coesão (kPa): 10Phi (graus): 25Linha Piezométrica #: 0Pore-Air Pressure: 0


-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60

Ele

vaçã

o (m

)

-22

-18

-14

-10

-6

-2

2

6

10

14

18

22

26

30


1.330




-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60

Ele

vaçã

o (m

)

-22

-18

-14

-10

-6

-2

2

6

10

14

18

22

26

30


Apêndice C

150

1.316

Material: 1Descrição: RSUModelo: Mohr-CoulombPeso Específico (kN/m³): 12Coesão (kPa): 19Phi (graus): 30Linha Piezométrico #: 0Ru: 0.2Material: 2

Descrição: SoloModelo: Mohr-CoulombPeso Específico (kN/m³): 16Coesão (kPa): 10Phi (graus): 25Linha Piezométrico #: 0Pore-Air Pressure: 0


-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60

Ele

vaçã

o (m

)

-22

-18

-14

-10

-6

-2

2

6

10

14

18

22

26

30


1.329




-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60

Ele

vaçã

o (m

)

-22

-18

-14

-10

-6

-2

2

6

10

14

18

22

26

30


Apêndice C

151

1.334




-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60

Ele

vaçã

o (m

)

-22

-18

-14

-10

-6

-2

2

6

10

14

18

22

26

30

Figura C.17 - Superfície de ruptura para taludes com inclinações 1V:1,5H, altura de aterro de 30 m, φφ = 20º e ru = 0. Obtidos c = 16 kPa e FS = 1,334.

1.307




-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60

Ele

vaçã

o (m

)

-22

-18

-14

-10

-6

-2

2

6

10

14

18

22

26

30


Apêndice C

152

1.489




-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60

Ele

vaçã

o (m

)

-22

-18

-14

-10

-6

-2

2

6

10

14

18

22

26

30


1.764




-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60

Ele

vaçã

o (m

)

-22

-18

-14

-10

-6

-2

2

6

10

14

18

22

26

30


Apêndice C

153

1.299




-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60

Ele

vaçã

o (m

)

-22

-18

-14

-10

-6

-2

2

6

10

14

18

22

26

30

Figura C.21 - Superfície de ruptura para taludes com inclinações 1V:1,5H, altura de aterro de 30 m, φφ = 20º e ru = 0,2. Obtidos c = 23 kPa e FS = 1,299.

1.311

Material: 1

Descrição: RSUModelo: Mohr-CoulombPeso Específico: 12Coesão (kPa): 16

Phi (graus): 25Linha Piezométrica #: 0Ru: 0.2

Material: 2Descrição: Solo

Modelo: Mohr-CoulombPeso Específico: 16Coesão (kPa): 10Phi (graus): 25

Linha Piezométrica #: 0Pore-Air Pressure: 0


-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60

Ele

vaçã

o (m

)

-22

-18

-14

-10

-6

-2

2

6

10

14

18

22

26

30


Apêndice C

154

1.309




-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60

Ele

vaçã

o (m

)

-22

-18

-14

-10

-6

-2

2

6

10

14

18

22

26

30


1.381




-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60

Ele

vaçã

o (m

)

-22

-18

-14

-10

-6

-2

2

6

10

14

18

22

26

30


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ESTABILIDADE DE TALUDES DE MACIÇOS DE … · universidade de brasÍlia faculdade de tecnologia departamento de engenharia civil e ambiental estabilidade de taludes de maciÇos de