Revestimento de Canal de Drenagem com Geomanta Revetment Drainage Channel with Geomats Nome dos autores: Petrúcio Santos; Fábio Mendonça Bocheni José Roberto de Campos Costa Junior Instituição: Maccaferri do Brasil LTDA Av. José Benassi, 2.601 - CEP 13201-970, Jundiaí SP / Tel.: 55 11 4525-5000 Fax: 55 11 4599-4275 E-mail: tecpro@maccaferri.com.br; maccaferri@maccaferri.com.br; Local da obra: Charqueadas - RS Brasil Construtora: Compasul Executor: Constercom Duração: 11.01.2013 á 20.04.2013 Resumo Este material abordará a aplicação de um revestimento em geomanta no canal trapezoidal de drenagem da Fábrica de Módulos IESA na cidade de Charqueadas, Rio Grande do Sul. Com o novo pátio industrial a área de contribuição seria totalmente impermeabilizada, aumentando assim a vazão de escoamento e diminuindo a vazão de infiltração. Com este aumento de vazão no escoamento superficial, houve a necessidade de se criar canais e canaletas para drenagens da área em questão, a fim de encaminhar o volume de água das áreas edificadas. Abstract This material is about an application of geomats in a trapezoidal drainage channel of the IESA Modules Factory, Charqueadas, Rio Grande do Sul. With the new industrial courtyard, the contribution area would be totally impermeable, increasing the flow of runoff and decreasing the flow of infiltration. Due to this increased runoff flow, it was necessary to create channels in the area, in order to forward the water volume generated in the recent built area. 1. INTRODUÇÃO Para a drenagem da área impermeabilizada da Fábrica de módulos IESA (Figura 1), foram projetados canais trapezoidais, os quais, responsáveis pelo escoamento final das águas pluviais da grande área do pátio industrial. O desafio para a obra em questão era a definição de um revestimento que pudesse atender os seguintes requisitos: Baixo custo, para economia da obra Produtividade, para liberar outras frentes de trabalho Velocidade admissível de 2m/s Permeabilidade Flexibilidade
Figura 1. Planta da Fábrica de Módulos IESA A solução que mais atendia os requisitos supracitados foi a geomanta Macmat S da Maccaferri (Figura 2), composta por filamentos grossos de polipropileno que formam uma camada tridimensional e com 90% de vazios. A aplicação da geomanta na estrutura de drenagem propiciaria uma proteção superficial do perímetro molhado do canal contra a ação das tensões de arraste da água presentes na interface do solo com o meio líquido. Figura 2. Geomanta aplicada na canalização de drenagem da Fábrica de Módulos IESA 2. DESCRIÇÃO Os principais motivos que determinaram a utilização da geomanta como revestimento dos canais de drenagem foram: o baixo custo do material e sua boa produtividade executiva. A geomanta por se tratar de um material com 90% de vazios, se torna um revestimento totalmente permeável, fato este que agrega algumas vantagens adicionais à solução. Com uma alta quantidade de vazios pode-se obter uma ótima integração com o meio ambiente, permitindo o crescimento da vegetação local por dentro da manta, devolvendo assim à margem natural quase todas suas características ambientais após a execução da obra. Outros pontos importantes para canais de drenagem revestidos com geomantas permeáveis são, permitir que parte do escoamento seja absorvida pelo solo da base e das margens, nos períodos de estiagem, e também com um contra fluxo aliviar as águas da freática da área paralela ao canal.
Em um canal trapezoidal quando o escoamento alcança um elevado nível d água, pode-se concluir que o nível freático presente no solo acompanha em altura o escoamento. Porém durante o rebaixamento da lâmina d água, tem-se uma situação crítica, principalmente se observada pelo ponto de vista geotécnico, quando o escoamento é totalmente rebaixado, o nível freático do solo também sofre um rebaixamento porém numa velocidade inferior, visto que, a água necessita percolar entre as partículas sólidas para concluir o rebaixamento (Figura 3). Figura 3. Processo de rebaixamento do nível d água do canal revestido com geomanta Para o rebaixamento mencionado, os 90% de vazios presentes na face da geomanta são importantes para facilitar o alívio e o rebaixamento do lençol freático presentes nas margens do canal.
Durante o período de estiagem o nível freático se mantêm baixo em relação aos períodos chuvosos, com a chegada de uma nova vazão sobre o canal nestas situações, uma parcela do volume d água pode ser absorvido pelo próprio solo das margens e do fundo, dissipando o volume total de água a ser drenado, isto só é possível pois, a face do revestimento em geomanta não cria obstáculos significativos na interface do solo com a água. A geomanta aplicada como revestimento dos canais de drenagem garantiu alguns benefícios adicionais para a obra, como a integração com o meio ambiente local. A geomanta quando integrada com o meio ambiente ajuda na ancoragem das raízes das vegetações (Figura 4), ponto este que aumenta a tensão de arraste admissível da solução. A vegetação não encontra obstáculo para se desenvolver entre os filamentos de polipropileno do revestimento, o que facilita o seu crescimento e ajuda na criação de uma proteção adicional ao material. Geomanta Figura 4. Ancoragem das raízes da vegetação propiciada pela geomanta 3. METODOLOGIA DE EXECUÇÃO Devido a drenagem em geomanta se fazer presente em diversos trechos da Fábrica de módulos IESA, as seções transversais do canal tiveram geometrias bastante heterogêneas nos três trechos de drenagens, visto que as áreas de contribuições se alteravam ao longo do canal. Na Tabela 1. e na Figura 5. podemos ver as medidas e as geometrias das seções transversais presentes nos canais de drenagem. Tabela 1. Medidas das seções transversais B mín (m) B max (m) b mín (m) b max (m) t mín (m) t max (m) Trecho 1 1.00 4.90 0.20 0.50 0.70 1.00 Trecho 2 1.40 4.60 0.40 0.40 0.75 1.00 Trecho 3 1.80 3.90 0.50 0.50 1.00 1.00
Figura 5. Geometria do canal Com as dimensões variadas das seções trapezoidais, foi possível atender a necessidade de vazão de cada trecho, minimizando os custos de materiais e execução. A instalação da manta tridimensional após a regularização dos taludes é feita manualmente sem necessidade de utilização, investimento em equipamento especial ou mão de obra especializada, sendo executada por serventes e encarregados, necessitando apenas de uma orientação técnica do projetista ou do fabricante (Figura 6). Figura 6. Execução da geomanta no canal
A manta é fixada com grampos metálicos com formato em L ou U (com uma dobra na extremidade de 10cm) e comprimentos variados de 20 a 60cm, este comprimento é definido no local e pode ser alterado em função do tipo de solo presente nos taludes, solos mais coesivos como a argila podem ser utilizados grampos mais curtos de 20cm e em solos menos coesivos como areia, fazem-se necessários grampos mais compridos, nesta obra foram utilizados grampos com comprimento médio de 40cm (Figura 7). Figura 7. Grampo de fixação Fazendo parte da instalação é necessário executar uma vala de ancoragem rasa (0.50m profundidade x 0.50m de largura, Figura 8) na crista do talude, esta ancoragem evita que a manta se solte e permite uma melhor proteção do topo do talude contra processos erosivos. Figura 8. Vala de ancoragem da geomanta Comics de instalação - Maccaferri
Na Tabela 2, podemos observar os dados referentes a execução das canalizações de drenagem em Geomantas, conforme já mencionado, a obra apresentou um alto desempenho produtivo sendo finalizada em 61 dias trabalhados, por uma equipe de 5 pessoas. Tabela 2. Resumo da execução dos canais em geomanta Material aplicado 17.421,00 m² Dias trabalhados 61 Dias Média executada por dia Número de pessoas Média homem/dia 289,59 m² 5 57.92 m² Obra finalizada: Figura 9. Obra finalizada já apresentando o crescimento da vegetação
4. CONCLUSÃO A obra foi concluída dentro do prazo estimado pelo cliente apresentando uma alta produtividade devido a não necessidade de mão de obra especializada e equipamentos especiais. Mesmo nos trechos com presença de lâmina d água de até 30cm, a execução da geomanta foi realizada pelo mesmo método executivo descrito acima. Além dos benefícios executivos a solução em geomanta foi a proposta mais viável economicamente para a proteção dos canais de drenagem, contra as erosões do escoamento. Devido a grande quantidade de vazios presentes neste revestimento a obra apresentou uma ótima integração com o meio ambiente, facilitando com que a vegetação local se desenvolvesse novamente na face do canal, porém com suas raízes reforçadas pela presença do geossintético, fato este que aumentou a resistência ao escoamento da manta e devolveu a margem características ambientais similares às anteriores da obra. Pode-se concluir também que a permeabilidade do revestimento possibilitou um alívio das águas presentes no lençol freático para dentro do canal, ajudando desta forma na estabilidade geotécnica da margem. O canal está em pleno funcionamento cumprindo a proposta inicial de proteger as margens e o fundo contra processos erosivos oriundos do escoamento e das intempéries. 5. REFERÊNCIAS Maccaferri do Brasil Ltda. (2009). Manual técnico, Revestimento de canais e cursos d água Maccaferri do Brasil Ltda. Comics de instalação