A PROBLEMÁTICA DA EXECUÇÃO DE CORTES, ATERROS E TUBULAÇÕES ENTERRADAS

Marco Antônio de Morais Alcantara

#ConstruçãoDeInfraestruturaUrbana 

As obras urbanas são em geral marcadas por intervenções no meio físico, razão pela qual elas devem ser realizadas segundo o manejo adequado. Dentre estas se incluem os aterros, as escavações, e as construções de obras para tubulações. Estas podem variar conforme as condições locais em termos fisiográficos do terreno e da natureza do solo.

Aterros

Os aterros constituem-se em obras que podem atender a interesses diversos, como para a implantação do sistema viário, preparação de lotes para a implantação de edificações, e de empreendimentos públicos e privados. Estes devem ser executados com elevado controle de qualidade principalmente por razões de segurança, onde se deve atentar para o grau de compactação do material, não sendo este meramente lançado; também, o teor de umidade deve ser compatível com a máxima densidade possível alcançada para o tipo de solo. Um material simplesmente lançado está sujeito ao adensamento e ao desenvolvimento de tensões efetivas a longo prazo, estando sujeito a diferentes condições de resistência aos esforços de cisalhamento.

Recomenda-se que se retire toda a vegetação do terreno onde vai ser executado o aterro, visto que a vegetação pode ser transformada em material fofo, e com a formação de gases. Também, é proibido a construção de aterros com materiais nocivos à saúde. 

Como procedimentos de execução, a umidade de trabalho deverá ser da ordem do valor da umidade ótima do solo subtraída de 10% desta, e o grau de compactação, dado por 95%, conforme a energia do ensaio de Proctor Normal. Recomenda-se a execução das camadas com espessura de aproximadamente 20 cm, com escarificação entre elas.

De modo a se dar estabilidade, a inclinação do talude é dada em linha gerais por 3H:2V. Ainda, sob os pontos de vista de estabilidade, alguns casos de aterros passam a ser preocupantes, como o de grandes dimensões. O risco de ruptura se torna maior, e então se recomenda a utilização de muro de contenção.

Como aspectos construtivos, em especial para os casos de aterros de grandes dimensões, deve-se cuidar que a saia do aterro não venha a ocupar parcialmente o leito das ruas, assim como, deve-se evitar que o aterro invada a área de proteção de córregos; pois, no caso de ocorrer a ruptura do aterro, ocorrerá o assoreamento. Neste caso, se deve executar um muro de proteção. Também, deve-se atentar para que o aterro não esteja bloqueando passagem de drenagem natural, criando-se barragens. Pode ocorrer a formação de lagos nas áreas dos lotes, e com o risco de ruptura do aterro. Recomenda-se a execução da drenagem sob o aterro, ou a alteração das linhas de drenagem do terreno.

Cortes

O processo de construção urbana envolve a implantação do sistema viário e a implantação das edificações. Para isto, pode podem ser necessárias operações de cortes e de aterros. Estes quais podem ser mais onerosos ou mais econômicos, ou ainda, causar maiores ou menores exposições do terreno. Em regiões de declividade acentuadas, os cortes com altura não muito significativa já se tornam preocupantes, sobretudo pela exposição do solo de alteração, conforme a Figura 1. 

Figura 1: Implantação do sistema viário e edificação

Recomenda-se para estas regiões que as intervenções sejam realizadas a partir de estudos geotécnicos tomando-se em consideração a litologia local, a estratificação e atitudes, o grau de intemperismo, a presença da água e as condições geomorfológicas locais.

Com relação aos cortes para a regularização do terreno cabe destacar as preocupações de Moretti(1987) sobre o desbaste de quadras. Estas têm por fim corrigir a declividade. Normalmente nestes casos é comum a exposição do solo saprolítico trazendo como consequências os problemas de erosão.

As amplitudes dos cortes entre as cotas do terreno e a declividade do terreno influenciam sobre os custos das obras de terraplenagem, conforme ilustram as Figuras 2a a 2c. Em termos de concepção de traçado, segundo Moretti (1987), a escolha do sistema viário principal contribui significativamente para a redução de custos na implantação de loteamentos; recomenda-se traçar o sistema viário principal para declividades de até 15%.

Figura 2: Declividade dos terrenos e as amplitudes dos cortes para a implantação

Um outro aspecto é o da dimensão dos lotes e as a adequabilidade do traçado dos lotes, quando se lida com terrenos de declividade acentuada. Neste caso, se recomenda que os lotes acompanhem a curva de nível em sua maior dimensão, de modo a que os cortes e os riscos do solo de alteração sejam menores.

Um exemplo apresentado em Ross (2003) vem de encontro às recomendações apresentadas em Moretti (1987). O autor apresenta um relato com base em estudos de impacto ambiental para uma área na bacia do rio Juqueri, no município de São Paulo-SP. Considerando que a região é dotada de elevações e vales, e que o empreendimento se situa próximo de reservatório de Igaratá, o autor destaca as seguintes preocupações e recomendações:

-A densidade das edificações e das vias de acesso não deveriam ser muito altas, em face das características locais em termos de meio físico e clima;

-os cortes profundos atingem o Horizonte C siltoso, desestabilizando as vertentes e favorecendo a erosão e movimentos de massa (mesmo quando dispõem de muro de arrimo, conforme o autor);

-não executar aterros em cabeiras de drenagem intermitentes, face a alta instabilidade potencial, tanto por movimentos de terra, como por deslizamentos provocados por erosão regressiva, provocadas por chuvas de verão e pelo afloramento do lençol freático;

-mesmo que as estruturas sejam construídas em pilotis, sem muitos cortes ou aterros, a alta densidade de pequenos cortes e aterros, que sempre são necessários, desestabilizariam as vertentes, por isso deve-se evitar construções em terrenos de alta inclinação;

-o efeito cênico de edificações em pilotis, de alta densidade é negativo, principalmente para quem observa do lado oposto da vertente, ou como, por exemplo, de quem olha pelo fundo do vale para o topo, ou ainda, quem está em passeio turístico pelo lago;

-haverá problemas com material removido do solo para as edificações e vias de circulação que serão transportados para os remansos do lago, ativando o assoreamento e alterando a qualidade da água (elevação do material coloidal e suspensão). Deve-se evitar ao máximo o remanejamento de terra.

Em função destes problemas, recomenda-se no texto que:

-a locação de vias de circulação e secundárias deve se situar em topo dos espigões divisores de água, patamares, e vertentes de menores declividades, e serem estreitas;

-a densidade das edificações deve ser baixa e deve-se projetar os edifícios não padronizados, ou seja, adequar as construções às diferentes situações do relevo local;

-os lotes devem ser de grandes dimensões, como por exemplo, superiores a 5000m2;

-o coeficiente de aproveitamento dos lotes deve ser de no máximo 20% para os lotes maiores, e 10 a 15% para os lotes menores;

-o tamanho dos lotes deve variar conforme o relevo onde se localizam, procurando demarcar lotes maiores nos terrenos mais inclinados, e lotes menores nos terrenos menos inclinados.

    

Em termos de detalhes na implantação de vias, uma opção mais segura conforme o autor seria a implantação do terreno o mais “colado ao meio físico”.

Escavações

Com relação às escavações, deve-se atentar sobretudo para a estabilidade das paredes. Normalmente estas podem ficar instáveis quando no umedecimento do solo. De modo geral a instabilidade pode variar em função do tipo de solo, da largura da vala, e da profundidade da escavação, sobretudo quando existe a presença do lençol freático. Sobre o tipo de solo pode-se considerar o fator coesividade. As ações de desestabilizações são provocadas, sobretudo, pelo escoamento d’água no interior do solo, intensificadas com a presença do lençol freático.

Recomenda-se a utilização de escoramentos para escavações a partir de 1,2 m de profundidade de escavação. Em termos de suas simplicidades ou complexidades, os tipos de escoramentos variam em função das condições de segurança, com os riscos oferecidos pela obra.

Os casos mais simples de escoramentos podem ser com o uso de pontaletes, contando com o auxílio de pranchas de peroba, com sistemas dos tipos descontínuos ou contínuos, e ainda, auxiliados por longarinas.

Para os casos onde o solo apresenta boa consistência e a profundidade é limitada a até 2,00 m usa-se os sistemas de escoramento do tipo pontaletes, os quais se compõem de pranchas de peroba espaçadas a cada 1,35 m, posicionadas de modo a conter as paredes da escavação, mantidas nesta posição à ajuda do confinamento criado pela presença de estroncas, conforme ilustra a Figura 3. 

Figura 3: Sistema de escoramento para o caso de valas de profundidade em até 2,00m, terreno firme e sem a presença do lençol freático

Onde os terrenos são também firmes, mas com o valor da profundidade aumentado em até 3,00 m, são utilizados os escoramentos descontínuos, que se compõem de pranchas de madeira, longarinas e estroncas (Figura 4).

Figura 4: Sistema de escoramento para o caso de valas de profundidade em até 3,00m, terreno firme e sem a presença do lençol freático

Para escavações de até 4,00 m, são utilizados os escoramentos do tipo contínuos (Figura 5). No caso de ser com a presença do lençol freático, desde que os solos não sejam arenosos, são utilizados os escoramentos do tipo contínuos dotados de pranchas com encaixe tipo macho-fêmea. 

Figura 5 Sistema de escoramento para o caso de valas de profundidade em até 3,00m, terreno firme e sem a presença do lençol freático

Em escavações mais profundas, da ordem de 6,00 a 7,00 m de profundidade, são utilizados os escoramentos especiais (Figura 6).

Figura 6 Sistema de escoramento para o caso de valas de profundidade em até 6,00m, terreno firme com e sem a presença do lençol freático

Um outro caso são as escavações para a construção de obras viárias, metrôs, edificações e outros. A estabilidade de taludes é importante, além da profundidade da escavação e do nível do lençol freático. Como soluções para a estabilidade tem-se a construção de paredes diafragmas, de escoramentos, e, uma outra solução são as colunas de solo-cal e solo-cimento. Através de um sistema de perfuração e de lançamento sob pressão de nata no solo, esta penetra nos interstícios deste, criando uma coluna de solos estabilizado.

Tubulações enterradas

De modo resumido, as tubulações enterradas são executadas a partir de alguns procedimentos como: a locação da vala, escavação, assentamento dos tubos, re-aterro e compactação da vala.

Alguns aspectos podem ser ressaltados sobre estas etapas. A escavação pode ser realizada por diversos meios como: com retroescavadeira, para profundidades de até 4,00 m, com escavadeira hidráulica, para profundidades maiores do que 4,00 m. Para os casos de solos poucos consistentes ou de difícil acesso utiliza-se de drag-lines. Deve-se cuidar da estabilidade das paredes da escavação, conforme no item anterior.

Para o assentamento dos tubos deve ser feita a regularização do fundo da vala, e a declividade desta deve ser controlada, em face da viabilidade de funcionamento dos sistemas, em especial para os casos de galerias de águas pluviais e de sistemas de esgoto. A descida dos tubos é feita por guindaste, e devem ser orientados para o perfeito acoplamento. O alinhamento é feito de jusante para a montante, e deve-se atentar para o controle das juntas, de modo a se garantir a estanqueidade.

Deve-se atentar para a condição da vala, em termos de presença de água e de saturação. Em alguns casos, se torna necessário realizar o rebaixamento do lençol freático.

Um aspecto que convém ressaltar é o da deformabilidade do terreno que recebe a tubulação. Considera-se que cargas atuantes podem influenciar na deformação do terreno de fundação, de modo a provocar alterações na rede, comprometendo a declividade e a estanqueidade em alguns trechos, induzindo a vazamentos, ou infiltrações da água do solo na rede. Neste sentido, o assentamento pode ser feito nas seguintes condições: assentamento simples, em solo apiloado e nivelado no caso de existir solo seco de boa consistência;  assentamento em lastro de brita, da ordem de 20 cm, em casos de terrenos firmes com a presença de água; assentamento com lastro, berço e laje, no caso de terrenos sobre solos inconsistentes, com a presença de água, como nos casos dos solos de fundo de vale; e, assentamento sobre estacas, para os casos onde o solo seja inconsistente, e a camada resistente esteja mais funda.

Uma observação importante também é sobre o re-aterro e a compactação da vala. Considerando também o fator deformabilidade, deve ser coerente que ele apresente a mesma resistência à deformação que o pavimento, de modo a se evitar recalques diferenciais. O leito que vai receber o aterro deve ser isento de material orgânico, entulhos; o solo deve ser de boa qualidade, e o padrão de compactação deve ser o de 95% do Proctor compactado.  

O aterro deve ser feito em camadas de 20 cm de espessura para o material solto, compactado com compactadores manuais ou mecânicos compatíveis. A compactação deve ser iniciada do centro da vala para as laterais. O aterro deve ser feito concomitantemente com a retirada do escoramento, atentando-se para o seguinte: executa-se o aterro até o nível da primeira estronca, e então retira-se a estronca e a longarina, ficando o travamento garantido pelo solo do aterro; a seguir prossegue-se o aterro até ao nível da segunda estronca, retira-se a mesma e a longarina, e assim por diante.

CHAMA NETO, P. Tubos de concreto São Paulo, ed. Pedro Chama Neto, 2004, 115p.

MORETTI, R.S. Loteamentos: Manual de recomendações para elaboração de projetos. São Paulo, 1987, Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT), 179p.

ROSS, J.L.S Geologia aplicada aos EIAs-RIMAs. Geomorfologia e meio ambiente, Rio de Janeiro, 2003, Bertrand Brasil, pp.291-336