GEOTÊXTIL BIDIM UTILIZADO COMO FILTRO E SEPARAÇÃO SOB O LASTRO DO TRECHO FERROVIÁRIO DA ALÇA DE BOA VISTA

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1 GEOTÊXTIL BIDIM UTILIZADO COMO FILTRO E SEPARAÇÃO SOB O LASTRO DO TRECHO FERROVIÁRIO DA ALÇA DE BOA VISTA Autor: Departamento Técnico - Atividade Bidim Colaboração: José Carlos Vertematti JANEIRO 1991 Revisado JANEIRO Departamento Técnico.

2 ÍNDICE 1 INTRODUÇÃO FINALIDADE DA OBRA DADOS DA OBRA PROBLEMAS DE CONTAMINAÇÃO DE LASTRO SOLUÇÃO ALTERNATIVA DE TROCA DE SOLO SOLUÇÃO ALTERNATIVA MAIS ECONÔMICA ALÇA DA BOA VISTA VANTAGENS NA UTILIZAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM AGRADECIMENTOS DOCUMENTAÇÃO FOTOGRÁFICA...10

3 1 INTRODUÇÃO Este trabalho relata a utilização do geotêxtil Bidim como elemento filtro-separador na superestrutura de dois trechos distintos de vias férreas construídos na cidade de Campinas SP. Em ambos os trechos, o principal problema era o bombeamento de finos através do sub-lastro, causando a deterioração mecânica dos mesmos e deformações permanentes ao nível dos trilhos. Tais contaminações e deformações eram causadas pela saturação dos solos bases, siltito e argilito estratificados, que são extremamente finos, uniformes, expansivos e de difícil drenagem. O geotêxtil Bidim veio auxiliar na elaboração de uma solução alternativa econômica, atuando como elemento separador e filtrante. 2 FINALIDADE DA OBRA A alça da Boa Vista tem por finalidade facilitar o tráfego ferroviário Santos/Araraquara/Santos que necessitava usar a antiga interligação férrea com as composições realizando manobras lentas e onerosas de mudança de sentido de tráfego. Por exemplo, antes da existência da nova alça, uma composição que viesse de Santos para Araraquara, necessitava passar pelo ponto A, seguir sob túnel, atingir o ponto B, mudar seu sentido de tráfego, pegar a antiga interligação e atingir o ponto C rumo a Araraquara. Com a nova alça, a composição ao atingir o ponto de ligação A ingressa na alça e sai diretamente no ponto C, conforme visto na Figura 1.

4 RIBEIRÃO PRETO BOA VISTA NOVA BOA VISTA VELHA TÚNEL CAMPINAS ARARAQUARA ALÇA DA BOA VISTA TRECHO NOVO (1991) TRECHO ANTIGO (1988) 3 DADOS DA OBRA SANTOS Figura 1 Localização da obra. Esta alça, com 3 km de extensão, teve seu término no primeiro trimestre de 1991 e as empresas responsáveis pela sua execução foram: Órgão contratante FEPASA Ferrovia Paulista S/A Projetista Sondotécnica Engenharia de Solos S/A

5 Construtora CBPO Companhia Brasileira de Projetos e Obras Quantidade de geotêxtil m² de geotêxtil Bidim RT-21, em 480 m de linha implantadas sobre o solo problemático; m² de geotêxtil Bidim RT-16, em 600 m de drenos sub-superficiais para captação e deságüe do colchão drenante. 4 PROBLEMAS DE CONTAMINAÇÃO DE LASTRO Na região de Campinas e adjacências verifica-se a presença de alguns tipos de solos expansivos, extremamente finos, uniformes e com formação estratificada, caracterizados como siltitos e argílitos. Quando tais solos são encontrados nos cortes e terão que servir de solo-base, a experiência dos engenheiros da FEPASA constata que a solução tradicional de utilização de lastro mais sub-lastro não é suficiente para eliminar a contaminação e deformação, por expansão, quando as águas pluviais atingem e penetram nesses solos (Figura 2). Sub Lastro Solo original Dormente Lastro Figura 2 Corte esquemático da solução tradicional empregada, insuficiente para prevenir a interpenetração do solo-base/ sub-lastro/ lastro. 5 SOLUÇÃO ALTERNATIVA DE TROCA DE SOLO A alternativa clássica para o problema de solos expansivos ou solos que sofrem mudanças estruturais quando percolados pela água, é sua substituição por outro mais estável em espessura compatível, que varia de obra para obra.

6 A FEPASA já executou vários trechos com trocas de solo, obtendo bons resultados (Figura 3). Solo trocado Dormente Solo original Dreno Lastro Geotêxtil Bidim RT-16 Figura 3 Alternativa clássica para solucionar o problema de expansão/bombeamento, troca de solo conjugada com drenagem. 6 SOLUÇÃO ALTERNATIVA MAIS ECONÔMICA Embora do ponto de vista técnico, a troca de solo fosse uma boa solução, exigia materiais de empréstimo especiais, grandes movimentos de terra, boas condições meteorológicas, etc. A soma desses fatores que encareciam a solução, levou os engenheiros da FEPASA e os consultores envolvidos no problema, e pesquisarem uma alternativa mais econômica e menos vulnerável as intempéries. Em 1988, dois trechos-pilotos foram executados na ligação Santos/Ribeirão Preto no trecho Boa Vista/Viracopos, com sucesso. A idéia básica era, ao invés de impermeabilizar o solo-base pela troca por solo argiloso compactado, executar um colchão drenante sob o lastro que resultasse em vazão imediata das águas de infiltração local sem permitir sua penetração no solo-base. Assim sendo, concebeu-se para os trechos localizados nos km e km a seção ilustrada (Figura 4).

7 Colchão drenante arenoro Canaleta Lastro Dormente Linha mista Solo original Dreno Longitudinal Tubo dreno revestido com geotêxtil Bidim RT - 16 Geotêxtil Bidim RT - 21 Figura 4 Solução alternativa através de colchão drenante dotado de geotêxtil Bidim RT-21 como elemento filtro-separador entre as camadas lastro/areia grossa, e Bidim RT-16 no dreno sub-superficial longitudinal. Ambos os trechos foram executados em 1988, perfazendo uma extensão de m, como o trecho é em linha simples, foi necessário seu remanejamento durante as obras, para não interromper o tráfego. 7 ALÇA DA BOA VISTA Ao contrário dos casos anteriores, a experiência obtida indicava a necessidade, já durante a construção do novo trecho, utilizar-se a técnica de colchão drenante para prevenir os problemas de expansão e bombeamento. Ao longo dos 3 km da alça, cerca de 480 m apresentavam um solo-base problemático. A equipe de engenheiros e consultores da FEPASA adotou solução de colchão drenante mais dreno longitudinal, já em concepção aperfeiçoada com relação à anterior. Embora toda a alça fosse construída com uma só linha em bitola larga, toda terraplenagem (cortes e aterros) foi feita já prevendo uma futura duplicação (Figura 5).

8 Valeta Lastro Solo original Dormente Geotêxtil Bidim RT-21 Reaterro Geotêxtil Bidim RT -16 Colchão drenante de areia grossa Tubo dreno Figura 5 Solução para a alça da Boa Vista, no trecho com presença de siltito e argilito, junto ao lastro, o geotêxtil Bidim RT-21 funciona como filtro separador e no dreno lateral, o Bidim RT-16 tem função apenas de filtro. 8 VANTAGENS NA UTILIZAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM Tanto nos trechos antigos datados de 1988, como na própria alça da Boa Vista, executada em 1991, a solução se mostrou tecnicamente eficiente, prevenindo a expansão e bombeamento do solo-base para dentro do lastro. As vantagens da solução utilizando o geotêxtil Bidim são resumidas a seguir: - Menores volumes de escavação e bota-fora, necessário apenas para a execução do colchão drenante; - Execução simples e rápida do sistema drenante, composto de areia, geotêxtil Bidim e tubo-dreno, que pode ser executado mesmo em tempo chuvoso; - Maior rapidez de execução; - Não necessidade de importação/compactação do solo argiloso; - Redução de cerca de 20% nos custos globais da implantação da nova linha.

9 9 AGRADECIMENTOS O autor deste trabalho agradece aos Eng. Wilson Roberto Cestari e Marcos de Araújo Souza Junior, chefes de divisão da Fepasa, pela suas colaborações na obtenção de informações sobre as obras, sem as quais não teria sido possível sua elaboração.

10 10 DOCUMENTAÇÃO FOTOGRÁFICA FOTO 1 Foto tirada em 1991 mostrando um trecho antigo, executado em 1988, constando o sucesso da solução adotada. FOTO 2 Foto tirada em 1991 mostrando o lastro do trecho executado em 1988, perfeitamente limpo. Nota-se na vala lateral, o assoreamento causado pela decomposição do siltito do talude, pelo efeito das chuvas.

11 FOTO 3 À direita, o trecho da alça de Boa Vista totalmente executado, conforme a nova concepção adotada, à esquerda a terraplanagem pronta para receber a futura duplicação. FOTO 4 Trecho da alça da Boa Vista, construído sobre o siltito, conforme a nova concepção adotada, o talude de corte visto a esquerda é constituído também do mesmo material, o talude a direita, também composto de siltito, foi protegido através de concreto projetado