PRÁTICAS DE IMPERMEABILIZAÇÃO E DRENAGEM NOS TÚNEIS DA MALHA RODOVIÁRIA FEDERAL. ELOI ANGELO PALMA FILHO DNIT eloi.palma@dnit.gov.

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1 PRÁTICAS DE IMPERMEABILIZAÇÃO E DRENAGEM NOS TÚNEIS DA MALHA RODOVIÁRIA FEDERAL ELOI ANGELO PALMA FILHO DNIT eloi.palma@dnit.gov.br

2 ESTRUTURA HISTÓRICO DE OBRAS Túneis da fase Pré-PNV Túneis da fase Pós-PNV OBRAS ATUAIS Execução direta Concessões OBRAS FUTURAS TENDÊNCIAS

3 HISTÓRICO Na malha rodoviária (e ferroviária), eram raros os casos de adoção de túneis como solução. Preferia-se o desenvolvimento de traçado maior, ao enfrentamento da obra subterrânea. Uma grande escola de túneis do Brasil, foi a Ferrovia do Aço (década de 1970). Projetada com 101 túneis, num total de 72,6 km, incluindo o maior túnel ferroviário da América do Sul, com m (Tunelão). Empreendimentos deste porte criam uma mudança de paradigma.

4 HISTÓRICO Naquela ocasião, Engefer, vinculada à RFFSA, administraria o empreendimento. Empresas investiram em equipamentos e novas tecnologias. Consultores estrangeiros foram mobilizados. Publicações foram traduzidas. Jovens Engenheiros nacionais foram forjados, nas dificuldades daquele empreendimento.

5 Cláudio O. Vidal Senra Hélcio Luiz P. da Silva 1983

6 TÚNEIS RODOVIÁRIOS PRÉ-PNV PLANO NACIONAL DE VIAÇÃO Túnel Rodovia Extensão (m) Abertura Estrada Velha BR-040/RJ Quitandinha BR-040/RJ Descida 01 BR-040/RJ Descida 02 BR-040/RJ Mata Fria BR-381/SP Saí-Mangaratiba BR-101/RJ Muriqui-Itacuruçá BR-101/RJ PNV Plano Nacional de Viação. Lei nº , de 10/09/1973

7 TÚNEIS RODOVIÁRIOS PRÉ-PNV PLANO NACIONAL DE VIAÇÃO BR-101/RJ

8 TÚNEIS RODOVIÁRIOS PRÉ-PNV PLANO NACIONAL DE VIAÇÃO BR-101/RJ

9 TÚNEIS RODOVIÁRIOS PÓS-PNV, AINDA DNER Túnel Rodovia Extensão (m) Abertura Mata Fria BR-381/SP 2 x Morro do Boi BR-101/SC Plínio Pacheco BR-232/PE

10 TÚNEIS RODOVIÁRIOS PÓS-PNV, AINDA DNER Túneis da Mata Fria BR-381/SP Foto: Rodolfo Trussardi

11 TÚNEIS RODOVIÁRIOS PÓS-PNV, AINDA DNER Túnel Morro do Boi BR-101/SC Projeto: Leonardo Redaelli

12 TÚNEIS RODOVIÁRIOS PÓS-PNV, AINDA DNER Relatório As Built Geól. Wylli Heckhart Túnel Morro do Boi BR-101/SC

13 TÚNEIS RODOVIÁRIOS PÓS-PNV, AINDA DNER Foto: skyscrapercity.com Túnel Plínio Pacheco BR-232/PE

14 OBRAS ATUAIS A necessidade de ampliar a malha da infraestrutura, devido às maiores restrições operacionais, ambientais e de ocupação, direcionam à soluções com obras subterrâneas. Difusão do conhecimento desmistifica este tipo de obra, fomentando novos projetos. Demanda por obras subterrâneas vai aumentar. Restrições ambientais influenciarão, assim como a restrição de espaço para adequar as vias em áreas urbanas. Setor privado, por meio de vias concedidas ou privatizadas, terá presença importante nesse mercado.

15 OBRAS ATUAIS - LOCALIZAÇÃO BR-381/MG Duplicação BR-381/MG Duplicação BR-262/ES Venda Nova BR-040/RJ Petrópolis BR-116/SP Cafezal BR-280/SC Morro Vieira BR-101/RJ Variante Angra BR-101/SC Florianópolis BR-101/SC Morro dos Cavalos BR-101/SC Morro Agudo BR-101/RS Morro Alto BR-101/SC Morro Formigão

16 OBRAS PRONTAS A retomada dos investimentos em rodovias federais já proporcionou a abertura de quatro novos túneis, e o início de outros tantos, desde a criação do DNIT e da ANTT. Túnel Rodovia Extensão (m) Abertura Morro Alto BR-101/RS 2 x Morro Agudo BR-101/SC Via Expressa BR-324/BA 80 (duplo) 2013 Morro do Formigão BR-101/SC

17 OBRAS PRONTAS TÚNEL DO MORRO ALTO O túnel do Morro Alto, com 1,8 km de extensão, conseguiu reduzir em 11 km o trecho gaúcho da BR-101. Primeiro túnel rodoviário do país a utilizar a NBR /2009 Proteção contra incêndio em túneis, como base para o projeto dos Sistemas Operacionais e de Segurança. Ventilação para 30 MW; Sistema DAI; iluminação híbrida com LED; portas corta-fogo entre galerias, etc... Duas faixas de 3,60m, com acostamento de 3,00m (possível terceira faixa).

18 MORRO ALTO

19 OBRAS PRONTAS TÚNEL DO MORRO ALTO Projeto Básico: Enecon/Leonardo Redaelli Projeto Executivo: Maffei Engenharia Sistemas Operacionais: COPEM Foto: Eloi

20 OBRAS PRONTAS TÚNEL DO MORRO ALTO Chip Cable LED/Vapor Jet-Fan com sensor de vibração Sistema DAI Combate Incêndio Megafonia Sensores Foto: Eloi

21 OBRAS PRONTAS TÚNEL DO MORRO ALTO Revestimento: Investigações: Hidrogeologia: Premissa: Solução de projeto: Solução de obra: Quantidade: Concreto Projeto SPT, Rotativa e Geofísica Sem investigação profunda Túnel Seco Fitas drenantes Fitas drenantes + argamassa especial (Drain Pack ) m² (~ 12% da área)

22 OBRAS PRONTAS TÚNEL DO MORRO ALTO PROBLEMA SOLUÇÃO

23 OBRAS PRONTAS TÚNEL DO MORRO ALTO

24 OBRAS PRONTAS TÚNEL DO MORRO ALTO

25 OBRAS PRONTAS TÚNEL DO MORRO ALTO Obra pronta, aberto ao tráfego em dezembro/2010 Túnel Seco

26 OBRAS PRONTAS TÚNEL DO MORRO ALTO E em out/2015, com alguns pontos de infiltração

27 OBRAS PRONTAS TÚNEL DO MORRO ALTO Passados mais de 5 anos, o que há hoje são pequenas infiltrações, sem fluxo

28 OBRAS PRONTAS TÚNEL DO MORRO AGUDO O túnel do Morro Agudo (BR-101/SC), com 1 km de extensão, foi a alternativa para a duplicação em área de encosta instável, próximo a Paulo Lopes-SC. Aberto ao tráfego em abril/2012, incorporou Sistema Operacional e de Segurança equivalente ao Morro Alto, de acordo com as premissas da NBR /2009. Duas faixas de 3,60m, com acostamento de 3,00m (possível terceira faixa). Se aplicou soluções de obra da BR-101/RS, como forma de otimização do conhecimento. Exemplo: Impermeabilização.

29 OBRAS PRONTAS TÚNEL DO MORRO AGUDO

30 OBRAS PRONTAS TÚNEL DO MORRO AGUDO Revestimento: Investigações: Hidrogeologia: Premissa: Solução de projeto: Solução de obra: Quantidade: Concreto Projeto SPT, Rotativa e Geofísica Sem investigação profunda Túnel Seco Fitas drenantes Fitas drenantes + argamassa especial (Drain Pack ) m² (~ 29% da área)

31 OBRAS PRONTAS TÚNEL DO MORRO AGUDO Emboque Norte, jan/2011, antes da aplicação da Impermeabilização

32 OBRAS PRONTAS TÚNEL DO MORRO AGUDO Emboque Norte, jan/2011, durante a aplicação da Impermeabilização

33 OBRAS PRONTAS TÚNEL DO MORRO AGUDO Emboque Norte, jan/2011, durante a aplicação da Impermeabilização

34 OBRAS PRONTAS TÚNEL DO MORRO AGUDO

35 OBRAS PRONTAS TÚNEL DO MORRO AGUDO Emboque Norte,após a aplicação da Impermeabilização

36 OBRAS PRONTAS TÚNEL DO MORRO AGUDO Obra pronta, aberto ao tráfego em abr/2012 Túnel Seco Foto: Eloi

37 OBRAS PRONTAS TÚNEL DO MORRO DO FORMIGÃO O túnel do Morro do Formigão (BR-101/SC), com 530 m de extensão, também é parte da Duplicação da rodovia BR-101/SC, entre Palhoça/SC e Osório/RS. Contempla todos itens de Segurança previstos na NBR /2012, para túneis curtos. Sistemas e edificações pensados para provável Concessão (no corredor rodoviário) em Primeiro Túnel contratado pelo sistema RDC (Preço Global).

38 OBRAS PRONTAS TÚNEL DO MORRO DO FORMIGÃO Solução túnel: demanda técnica e ambiental

39 OBRAS PRONTAS TÚNEL DO MORRO DO FORMIGÃO Corte atual Túnel lado Sul

40 OBRAS PRONTAS TÚNEL DO MORRO DO FORMIGÃO Fonte: DNIT Sotepa Geól. Willy Heckrath

41 OBRAS PRONTAS TÚNEL DO MORRO DO FORMIGÃO A filosofia adotada para a obtenção do Túnel Seco foi a aplicação de placas onduladas de Polipropileno, com posterior projeção de concreto com aditivo cristalizante. Sobre as placas, e prévio à aplicação do concreto, torna-se necessário a instalação de algum tipo de tela, para auxiliar na aderência e fixação.

42 OBRAS PRONTAS TÚNEL DO MORRO DO FORMIGÃO

43 OBRAS PRONTAS TÚNEL DO MORRO DO FORMIGÃO Obra pronta, aberto ao tráfego em 02/julho/2015

44 OBRAS PRONTAS TÚNEL DO MORRO DO FORMIGÃO Túnel lado Norte Túnel lado Norte

45 OBRAS EM ANDAMENTO Seguindo a busca pela melhoria da infraestrutura, outros 09 (nove) túneis, em 04 (quatro) empreendimentos sob tutela do DNIT e da ANTT, estão em plena execução. Desses, aqueles das rodovias BR-116/SP e BR-040/RJ estão em trechos já concedidos à operação privada. Os outros dois, nas rodovias BR-280/SC e BR-381/MG, atualmente estão sob execução pública (obra direta), com posterior inclusão em trecho a ser concedido ao setor privado. Como premissa geral, todos seguem a busca pelo Túnel Seco.

46 OBRAS EM ANDAMENTO Túnel Rodovia Extensão (m) Abertura Piracicaba BR-381/MG 2 x Antônio Dias BR-381/MG Prainha BR-381/MG T1 Lote 7 BR-116/SP T2 Lote 7 BR-116/SP T3 Lote 6 BR-116/SP T4 Lote 3 BR-116/SP Morro do Vieira BR-280/SC 2 x Subida Petrópolis BR-040/RJ

47 OBRAS EM ANDAMENTO BR-381/MG Túnel Piracicaba (2 x ~440m) Túnel Prainha (1 x 710m) Túnel Antônio Dias (1 x 540m) No Projeto original, previa-se implantação de Fitas Drenantes + argamassa especial, com complementação de injeções de resina onde (e se) necessário. Premissa de condução da infiltração, para manter Túnel Seco. Contratação pioneira por RDC Integrado, ficando projeto detalhado a critério do Contratado, desde que atenda parâmetros previstos no Projeto original.

48 OBRAS EM ANDAMENTO BR-381/MG Nos Túneis Piracicaba I e II, a solução adotava foi placas onduladas de Polipropileno, mas sem adição de argamassa especial com material cristalizante, porém que demandaram uma tela Q136 previamente a aplicação de Concreto Projetado. Em função disto, a área de placas aparentemente é maior do que se empregasse fitas + argamassa. Como o que se busca é o parâmetro (Túnel Seco), diferentes soluções podem servir para o mesmo objetivo. No futuro, poder-se-á criar um catálogo de soluções aceitáveis, em função das experiências adquiridas.

49 OBRAS EM ANDAMENTO BR-381/MG Túneis Piracicaba Obra civil concluída

50 OBRAS EM ANDAMENTO BR-381/MG Já nos Túneis Antônio Dias e Prainha, mesmo que conceitualmente a solução seja a mesma, foram empregadas soluções comerciais diferentes. Se aplicou um Geocomposto Drenante formado por um núcleo drenante de Polietileno (PE), envolvido por um Geotêxtil não tecido termofixado de poliester (PET), com fitas de 100mm de largura. Sobre isto, aplicou-se concreto projetado com aditivo cristalizantes, em dosagem de 2% sobre peso do cimento.

51 OBRAS EM ANDAMENTO BR-381/MG Túnel Prainha Aplicação dos compostos Obra civil concluída

52 OBRAS EM ANDAMENTO BR-381/MG Vazão do Dreno 0,18 l/s

53 OBRAS EM ANDAMENTO BR-116/SP Túnel 1 Lote 7 (1 x 345m) Túnel 2 Lote 7 (1 x 215m) Túnel 3 Lote 6 (1 x 720m) Túnel 4 Lote 3 (1 x 380m) Esses túneis fazem parte da Duplicação da Serra do Cafezal, na ligação São Paulo-SP a Curitiba-PR, obra aguarda há décadas. Por ser trecho de Concessão, projeto e obra são encargos da Concessionária que opera a rodovia.

54 OBRAS EM ANDAMENTO BR-116/SP Fotos: Ministério dos Transportes set/2015 A solução adotada, na filosofia Túnel Seco, foi/será composto geodrenante (com um lado impermeável), e posterior aplicação de Concreto Projetado Simples.

55 OBRAS EM ANDAMENTO BR-116/SP Fotos: Ministério dos Transportes set/2015

56 OBRAS EM ANDAMENTO BR-116/SP Em uma das área de emboque, sobre a aplicação de geocomposto + concreto projetado, se aplicou elemento cristalizante. De maneira geral, os pontos de gotejamento foram poucos. Geocomposto Drenante

57 OBRAS EM ANDAMENTO BR-280/SC Túnel do Contorno Viário de Jaraguá do Sul-SC, na rodovia BR- 280/SC. Contorno de 24km, a ser implantado em Pista Dupla. Túnel Duplo (2 x ~1.000m). Em execução desde Em função das condições fiscais, ritmo da obra reduziu em Obra do Contorno contratada via RDC Preço Global, incluindo túnel. Previsão de trecho rodoviário ser Concedido em 2017.

58 OBRAS EM ANDAMENTO BR-280/SC Quanto a impermeabilização/drenagem, Projeto previu as mesmas soluções usadas nos túneis da BR-101, voltado a condução das águas. Elemento principal é a Fita plástica + argamassa especial (tipo Drain Pack ou equivalente). Foi previsto, em projeto, área a ser protegida de m², perfazendo cerca de 40% da área total.

59 OBRAS EM ANDAMENTO BR-280/SC Túnel Morro do Vieira Julho/2015 Foto: Sotepa

60 OBRAS EM ANDAMENTO BR-040/RJ Túnel da Subida da Serra 1 x 4.640m Obra integrante do trecho da rodovia Juiz de Fora-MG a Rio de Janeiro-RJ. Por ser trecho de Concessão, projeto e obra são encargos da Concessionária que opera a rodovia. Em função das condições geométricas da atual rodovia, essa nova ligação, subterrânea, proporcionará não apenas maior segurança ao usuário, como também destacados ganhos operacionais.

61 OBRAS EM ANDAMENTO BR-040/RJ Desemboque Emboque

62 OBRAS EM ANDAMENTO BR-040/RJ No Projeto Básico se previu a aplicação de uma camada de concreto projetado (2ª fase) com adição de aditivo cristalizante. Tal solução é a considerada, ainda. Com o desenvolvimento das escavações, caso a condição de hidrologia se altere, poder-se-á ajustar a solução.

63 OBRAS FUTURAS Dentre o rol de obras futuras, se incluem tanto aquelas em vias de serem iniciadas, quanto aquelas que ainda passam pela fase de maturação. Em função da atual conjuntura fiscal no país, com redução no nível de investimento em alguns segmentos da infraestrutura, algumas dessas obras poderão ser postergadas.

64 OBRAS FUTURAS Túnel Rodovia Extensão (m) Início Florianópolis I BR-101/SC 2 x Florianópolis II BR-101/SC 2 x Morro dos Cavalos BR-101/SC 2 x Venda Nova BR-262/ES Santa Bárbara BR-381/MG?? Variante de Angra BR-101/RJ? 4.000??

65 LOCALIZAÇÃO BR-381/MG Duplicação BR-381/MG Duplicação BR-262/ES Venda Nova BR-040/RJ Petrópolis BR-116/SP Cafezal BR-280/SC Morro Vieira BR-101/RJ Variante Angra BR-101/SC Florianópolis BR-101/SC Morro dos Cavalos BR-101/SC Morro Agudo BR-101/RS Morro Alto BR-101/SC Morro Formigão

66 TENDÊNCIAS Necessidade de investir mais em investigação hidrogeológica. Exemplo: Site Groundwater Rating SGR. (Katibeh and Aalianvari, 2009) SGR Tunnel Rating Class Probable conditions for groundwater inflow into tunnel (l/sec/m) No risk I 0 0, Low risk II 0,04 0, Moderate risk III 0,10 0, Risky IV 0,16 0, High risk V Q > 0,28. Inflow of groundwater and mud from crashed zones is probable 1000 < Critical VI Inflow of groundwater

67 TENDÊNCIAS Pensar na impermeabilização sob o foco de Manutenção e Operação dos Túneis visão de longo prazo. Nessa ótica, eventual impermeabilização parcial dos túneis (onde há mais sistemas elétricos instalados). Amadurecimento dos contratantes, com pesquisa e criação de Normativas mais rígidas. Elaboração de relatórios As Built de obra com riqueza de informações sobre a água.

68 O QUE USAR?

69 AGRADECIMENTOS

70 CONTATO Eloi Angelo Palma Filho DNIT e EPL S.A. eloi.palma@dnit.gov.br e eloi.palma@epl.gov.br Caixa Postal 3633, , Brasília-DF