MÉTODOS CONSTRUTIVOS DO MURO DE ARRIMO

Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil) – (nome da instituição de ensino), Diamantina, 2020. RESUMO Os movimentos de massa, que constituem eventos de origem geológica e climatológica, são responsáveis por gerar inúmeros impactos ambientais, econômicos e sociais, capazes de afetar o equilíbrio dos ecossistemas e a garantia da qualidade de vida nos municípios, especialmente, em áreas de risco. Neste contexto, surge a importância da busca por medidas de contenção, que possam evitar a ocorrência de deslizamentos e propor maior segurança nestas áreas, reduzindo e neutralizando os riscos existentes. Desta forma, o presente trabalho tem como objetivo principal demonstrar a importância da implantação de muros de arrimo em áreas suscetíveis a movimentos de massa, para garantir a estabilidade de encostas e taludes, bem como promover uma maior segurança e, consequentemente, evitar a ocorrência de acidentes.

A metodologia utilizada para o desenvolvimento do presente trabalho consistiu na revisão bibliográfica de artigos, dissertações, monografias e teses, disponíveis na Biblioteca Digital Brasileira de Teses e Dissertações e no Google Acadêmico. f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil) – (nome da instituição de ensino), Diamantina, 2020. ABSTRACT Mass movements, which constitute events of geological and climatological origin, are responsible for generating numerous environmental, economic and social impacts, capable of affecting the balance of ecosystems and ensuring quality of life in municipalities, especially in risk areas. In this context, the importance of the search for containment measures arises, which can prevent the occurrence of landslides and propose greater security in these areas, reducing and neutralizing existing risks. Thus, the main objective of this work is to demonstrate the importance of the implementation of concrete walls in areas susceptible to mass movements, to ensure the stability of slopes and slopes,as well as to promote greater safetyand, consequently, prevent the occurrence of accidents.

INTRODUÇÃO 7 2. JUSTIFICATIVA 9 3. OBJETIVOS 11 3. GERAL 11 3. ESPECÍFICOS 11 4. Condicionantes climáticos 23 4. MUROS DE ARRIMO 24 4. Métodos construtivos 26 4. Muros de concreto ciclópico 26 4. Muros de solo-cimento ensacado 27 4. No Brasil, o movimento de massas pode ser considerado o tipo de acidente de origem geológica mais comum, principalmente, no período de chuvas, de modo que, ocorrem em todas as regiões do país (LIMA, 2014). A sucessão de chuvas no território brasileiro tem se mostrado extremamente nociva a estabilidade de encostas e taludes, que referem-se as superfícies inclinadas de maciços rochosos, terrosos ou mistos (solo e rocha), formados por meio de processos geológicos, geomorfológico ou de origem antrópica (BARROS, 2009). A instabilidade de taludes e encostas vem provocando, ao longo dos últimos anos, inúmeros acidentes catastróficos, que resultam, muitas vezes, em grandes impactos ambientais (perda de biodiversidade, comprometimento de recursos e processos erosivos), econômicos (perda material) e sociais (ocorrência de vítimas fatais e/ou lesões) em uma determinada região (PRIETO, 2018).

O impacto econômico destes grandes eventos, por exemplo, ocorridos em Santa Catarina, Alagoas, Pernambuco e região serrana do Rio de Janeiro, entre 2008 e 2011 proporcionaram prejuízos de aproximadamente R$ 15 bilhões (BANCO MUNDIAL, 2012). De acordo com Barros (2009) para prevenir e minimizar estas ocorrências, surgiram diversos estudos voltados a estabilização e métodos de contenção de encostas, que pudessem reduzir o risco e a ocorrência de movimentos de massa nos municípios. Que tendem a se agravar ao longo dos anos, em razão, em especial, do aumento da população e por, cada vez mais, existirem ocupações irregulares em grande parte dos municípios (PIETRO, 2018). Desta forma, é fundamental que os profissionais da engenharia civil tenham conhecimento desta problemática e de como poderão vir a solucioná-la, por meio de medidas de contenção.

O presente estudo fornecerá informação sobre os principais movimentos de massa, a que as encostas e/ou taludes podem se encontrar suscetíveis, aos fatores condicionantes para sua ocorrência e, em especial, apresentar os principais métodos construtivos de muros de arrimo. Desta forma, do ponto de vista acadêmico, poderá ser utilizado como base para o desenvolvimento de novos estudos, por meio do fornecimento de informações relevantes. Já do ponto de vista social e profissional, tende a promover um maior conhecimento (conscientização) da sociedade e dos profissionais da área de engenharia civil, quanto aos riscos dos movimentos de massa e da importância da implantação de métodos de contenção como é o caso dos muros de arrimo, bem como de seus relevantes benefícios.

De acordo com Deparis (2014), os impactos mais visíveis estão associados a perda da qualidade do solo (erosão, compactação e exposição) e o assoreamento de canais de drenagem. Segundo Costa (2010), a ocupação desordenada do solo é responsável ainda por propor mudanças drásticas nas características dos topos e planícies de inundação, das bacias hidrográficas, criando ambientes propícios ao desencadeamento de processos mais intensos e frequentes. O aumento de volume no escoamento superficial pode vir até a desabrigar pessoas que ocupam áreas potencialmente suscetíveis aos riscos naturais (COSTA, 2010). MOVIMENTOS DE MASSA De acordo com Coelho (2010) o termo “movimentos de massa” está associado a um conjunto de fenômenos de origem geológica e climatológica, que são responsáveis por propor o deslocamento de solos, rochas ou partículas, em superfícies inclinadas, geralmente, pelo efeito da gravidade.

Santana (2006) complementa que os movimentos de massa tratam-se de eventos geomorfológicos deposicionais, que atuam transportando e depositando sedimentos de um local para outro, e por esta questão, são considerados como um dos mais elementares processos de transformação do relevo. Figura 1 – Queda de blocos Fonte: Silva (2008, p. A queda corresponde, portanto, ao destacamento (de solo ou rocha) de um talude/encosta com grande inclinação, e pode ser definida como o movimento de queda livre de uma massa de qualquer tamanho (SANTANA, 2006). Este movimento ocorre, geralmente, de forma rápida e como relata Mattos (2009) está associado, em grande parte, com encostas rochosas abruptas ou taludes de corte em rocha (sã ou pouco alterada) (MATTOS, 2009). O desprendimento pode vir a ocorrer, também, por rolamento ou salto do material (AHRENDT, 2005).

De acordo com Mattos (2009) o mecanismo de queda é resultante de descontinuidades do maciço rochoso, as quais propiciam o isolamento de blocos unitários de rocha e permitem a penetração ou acúmulo de água, bem como o crescimento de raízes, que favorecem o seu desprendimento. Apresentam, normalmente, velocidades variáveis (médias e altas), com planos de ruptura bem definidos, como demonstra a Figura 3 (DIRCKESEN, 2016). Figura 3 – Escorregamento de Encosta Fonte: Silva (2008, p. Os escorregamentos estão associados ao desequilibro da distribuição de forças ao longo de uma determinada superfície e, são ocasionados sob o plano de inclinação de uma encosta, em que as forças atuantes (responsáveis pelo movimento) são superiores as forças resistentes (MATOS, 2008). O mecanismo de deformação envolvido neste processo se dá pelo aumento de tensões atuantes ou pela queda de resistência, em períodos curtos, que levam o terreno a rupturas por cisalhamento.

Portanto, o movimento da massa tem seu centro de gravidade se deslocando para baixo e para fora da encosta (SANTANA, 2006). Já os escorregamentos translacionais, conforme ilustra a Figura 5, são caracterizados por o material em movimento apresentar grande deformação e ser responsável por abranger várias unidades semi-independentes. Desta forma, a massa ao se romper por corte, progride sobre uma superfície plana, processo este, que ocorre em solos ou rochas (COELHO, 2010). Figura 5 – Escorregamento Translacionais Fonte: Silva (2008, p. Este fenômeno possui uma velocidade mais rápida em comparação aos escorregamentos rotacionais e ocorrem, geralmente, nas zonas mais superficiais do talude, de forma a não envolver grandes espessuras do terreno (COELHO, 2010). CONDICIONANTES PARA INSTABILIZAÇÃO DE ENCOSTAS E TALUDES Os movimentos de massa, que ocorrem em encostas naturais ou taludes, de acordo com Abransom et al.

O tipo de rocha ou solo presente na encosta é responsável por definir as características e propriedades relacionadas a permeabilidade e, portanto, ao tipo de drenagem e textura, bem como a resistência ao intemperismo por parte do maciço. Além disso, a existência de fraturas tectônicas ou resultantes de alivio de pressão, pode vir a gerar descontinuidades e, consequentemente, promover menor resistência do solo, que resultará na erosão ou na ocorrência de movimentos de massa (SILVA, 2008). As falhas geológicas, que representam descontinuidades de maior extensão, podem condicionar a evolução do relevo de extensas regiões, definindo a localização, por exemplo, de morros, cadeias de montanhas e vales. De modo que, grandes zonas de falhas são capazes de originar formas de relevo abruptos que poderão se tornar um palco para os fenômenos de instabilização de encostas (SILVA, 2008).

Nos maciços rochosos as descontinuidades se apresentam em forma de falhas, laminações, planos de foliação e fendas de tração, que passam a ser responsáveis pela produção de materiais sólidos descontínuos com a presença de zonas de intemperização variáveis, caracterizadas por propriedades físicas consideradas distintas (SILVA, 2006). Pinheiro (2000) evidencia que, após um Encontro sobre Pesquisas no Sistema Encosta Planície Costeira, o grupo do Departamento da Geografia da Universidade Federal do Rio de Janeiro (GEOHECO), foram reunidas as principais influências da vegetação na instabilidade de encostas, por meio do levantamento de inúmeros trabalhos relacionados as áreas florestadas, que demonstram–se na Figura 6. Figura 6 - Efeitos gerais da vegetação em encostas Fonte: Pinheiro (2000, p. Condicionantes geomorfológicos Os parâmetros topográficos que podem influenciar de forma intensa e promover a ocorrência de um movimento de massa estão associados, geralmente, a declividade e a forma do perfil da encosta (DIRCKSEN, 2016).

Outros fatores geomorfológicos, capazes de interferir são, por exemplo, a dissecação, aspecto, amplitude de relevo, entre outros (SILVA, 2008). Como ressalta Silva (2008), a declividade natural ou resultante da intervenção humana nas encostas, constitui um fator fundamental, podendo ser desencadeador de movimentos de massa. Sendo assim, as precipitações podem promover a saturação dos solos e rochas, acréscimo de peso na encosta, provocando a redução dos parâmetros de resistência ao cisalhamento, por desagregação de partículas, que tende a reduzir a estabilidade de maciços (PINTO et al. Além disso, Pinheiro (2000) ressalta que os escorregamentos em grande número ocorrem em áreas com incidência de chuvas com alta intensidade e duração. Uma vez que, a precipitação pluvial quando é prolongada, infiltração é contínua (SILVA, 2008).

MUROS DE ARRIMO As estruturas de contenção, também nomeadas como muros de arrimo, correspondem as obras civis construídas com o objetivo de estabilizar maciços de terra ou rocha, de uma determinada localidade. São estruturas responsáveis por fornecer suporte a estes maciços, de modo a evitar o aparecimento de possíveis rupturas ou escorregamentos, ocasionados pelo o peso ou pela ação de carregamentos externos (BARROS, 2009). A estabilização de encostas representa um tratamento aplicado a uma vertente do terreno, natural ou modificada, que tem como objetivo melhorar as suas características de resistência, de forma a intervir nos condicionantes relativos à natureza dos materiais constituintes e nos agentes de deflaração de processos, responsáveis pela instabilidade (BASSANELI et al. As medidas de estabilização devem ser adotadas de acordo com as condições da encosta, a qual deve ser submetida a estudos geotécnicos e geológicos, com o objetivo de determinar as características dos materiais existentes e definir os possíveis mecanismos de ruptura (BASSANELI et al.

A contenção e estabilização de encostas é de importância universal, constando praticamente em todos os conclaves mundiais da geotecnia (NUNES, 1977). A escolha do método de contenção, deve levar em consideração fatores influentes como: a estabilidade (fator de segurança), a permanência ao longo tempo, segurança de execução, o custo generalizado, o espaço tornado disponível e a estética (se for o caso) (NUNES, 1983). Há diversos tipos de estruturas de contenção, que diferem entre si de acordo com a geometria, o processo construtivo e os materiais utilizados em sua estrutura, porém, todas são construídas e desenvolvidas para conter qualquer possível ruptura do maciço, suportando as pressões laterais exercidas pelo mesmo (BARROS, 2009). Sendo assim, quando a fundação se encontra em boas condições, podem-se utilizar muros rígidos, normalmente, definidos pelos materiais de pedra ou concreto (simples ou armado).

Porém, caso a fundação apresente ou possa vir a sofrer deformações, é adequada a aplicação de muros flexíveis, compostos por matérias deformáveis (SANTANA, 2006). Muros de concreto ciclópico Os muros de concreto ciclópico constituem estruturas construídas com preenchimento de uma fôrma com concreto e blocos de rocha com dimensões variadas. São recomendados para atuar na contenção de encostas com altura máxima entre 4 a 5 metros e são estruturas que, exigem a execução de um sistema adequado de drenagem, uma vez que, apresentam baixa permeabilidade e se faz necessário aliviar as pressões impostas pela água, conforme ilustra a Figura 7 (FINOTTI; RIBEIRO; TAVARES, 2013). Tal sistema pode ser empregado de duas formas, por meio de furos de drenagem ou por manta de material geossintético, que evitem a fuga do solo (SANTANA, 2006).

Após feita a análise, o solo é submetido a um peneiramento em uma malha de 9 mm, com a finalidade de retirar possíveis pedregulhos, que apresentem maior porte. Em seguida, o cimento é espalhado e misturado, até formar uma coloração homogênea do material, para posterior adição de água, em quantidade de 1%, acima da correspondente à umidade ótima de compactação Proctor normal (SANTANA, 2006). Esta mistura é colocada, geralmente, em sacos de poliéster, com preenchimento de dois terços do volume útil. O fechamento dos sacos ocorre mediante costura manual (SANTANA, 2006). Este ensacamento facilita o transporte do material para o local da obra, bem como dispensa o uso de formas, para a execução do muro (FREU, 2012). A construção de uma estrutura em gabião é simples, todas as unidades são firmemente unidas entre si, por meio de costuras com arames semelhantes a aqueles da malha das gaiolas.

De modo assim, a formar uma estrutura monolítica, ou seja, um bloco homogêneo, que possui as mesmas características de resistência em qualquer ponto da estrutura (JABER, 2011). A estrutura básica de um muro de contenção em gabião, pode ser observada na Figura 10, que ilustra seu princípio de construção. Figura 10 – Representação básica de um muro de contenção à gravidade em gabiões Fonte: Barros et al. p. A malha hexagonal de dupla torção, confeccionada com fios de aço galvanizado e reforçado, confere a este material uma resistência mecânica elevada, que mesmo em casos de ruptura dos fios, a dupla torção preserva a forma e a flexibilidade da malha, de forma a absorver as deformações excessivas (COELHO, 2010).

Além disso, proporciona uma distribuição mais uniforme dos esforções e atua impedindo o desfiamento da tela (FINOTTI; RIBEIRO; TAVARES, 2013). Os muros de gabião apresentam elevada flexibilidade, uma vez que, se adaptam as acomodações e movimentos do terreno, sem perder suas propriedades de estabilidade e eficiência (FINOTTI; RIBEIRO; TAVARES, 2013). Esta característica é essencial, principalmente, na detecção de possíveis problemas, pois permite que a estrutura se deforme muito antes de alcançar um colapso de fato, o que possibilita intervenções voltadas a recuperação e reduz custos, bem como acidentes, como segue ilustrado na Figura 12 (JABER, 2011). Fonte: Barros et al. Estabelece ainda, integração com o meio ambiente, de modo a permitir o crescimento de espécies de flora, no caso, plantas ou gramíneas em sua superfície, durante sua construção ou ao longo de sua vida útil (JABER, 2011).

De forma que, podem ser construídos em qualquer condição ambiental, sendo aplicados manualmente ou com auxílio de equipamento mecânico (PATRICIO, 2013). Os gabiões são economicamente mais viáveis, apresentam custos diretos e indiretos mais baixos, quando comparados a outros tipos de soluções com as mesmas resistências estruturais (FINOTTI; RIBEIRO; TAVARES, 2013). Sendo assim, são estruturas extremamente vantajosas, do ponto de vista econômico e técnico, que podem ser utilizadas na estabilização de taludes, obras hidráulicas e viárias, entre outros. Destinadas assim, a solução de problemas geotécnicos, hidráulicos e de controle da erosão (PATRICIO, 2013). Para isso, as palavras-chaves utilizadas na busca, compreendem a: Muro de arrimo; Estruturas de contenção; Contenção de encostas; Estabilidade de encostas; Muro de contenção; Movimentos de massa; Deslizamentos; entre outras.

RESULTADOS E DISCUSSÕES Com base nas informações levantadas, bem como apresentadas no presente trabalho é possível observar que os movimentos de massa são definidos por inúmeros autores como fenômenos resultantes, em especial, de ações antrópicas e, por esta questão, devem ser estudados e previstos na dinâmica das encostas. Uma vez que, as encostas representam os locais que, muitas vezes, são explorados de forma inadequada pelo homem, seja pela construção ou pela expansão de ocupações irregulares, que tendem a agravar a qualidade do solo e reduzir suas propriedades de resistência, tornando estas áreas propicias a quedas, tombamentos e escorregamentos (deslizamento). A ocorrência de tais fenômenos, como evidenciada pelos autores Deparis (2014), Silva (2008) e Costa (2010), pode ser responsável por promover diversos impactos de origem ambiental, econômico e social, capazes de promover o desequilíbrio de ecossistemas, oferecer risco a segurança e a qualidade de vida dos indivíduos, bem como proporcionar perdas materiais.

Dependendo da magnitude do movimento de massa, residências podem vir a ser aterradas, podendo gerar como resultado, vítimas fatais, lesões graves e/ou na exigência de interdição da moradia, que tendem, também, a afetar diretamente a rotina, bem-estar e vida de uma população. Podendo assim, colocar em risco a própria estrutura e o que estiver ao seu redor. Os muros de arrimo constituem métodos de contenção que podem ser considerados eficazes para controlar e evitar a ocorrência de movimentos de massas, como aponta Coelho (2010). Uma vez que, são responsáveis por fortalecer os maciços e, principalmente, por barrar e controlar o princípio de um deslizamento, evitando que este ganhe grande proporções e gere impactos nocivos ao ambiente e aos indivíduos.

Desta forma, como relata Jaber (2011), os muros de arrimo promovem inúmeros benefícios e contribuições positivas. Os muros de arrimo representam uma boa alternativa para contenção, principalmente, de movimentos de massa (COSTA, 2010). REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ABRANSOM, L. W. LEE, T. S. BOYCE, G. São Carlos, 2005. ALVES, J. C. L. Ocupação urbana e impactos ambientais: O reverso da ocupação irregular em Brasília. BANDEIRA, A. P. N. Mapa de risco de erosão e escorregamento das encostas com ocupações desordenadas no município de Camaragibe – PE. f. C. E. S. CRUZ, A. G. n. p. BARROS, P. L. A. COSTA, R. S. S. Riscos socioambientais e ocupação irregular em áreas de enchentes nos bairros: Olarias, Poti Velho, Alto Alegre, São Francisco e Mocambinho Teresina (PI).

f. V. Estudo computacional do mecanismo de tombamento flexural em filitos. f. Dissertação (Mestrado em Geotecnia). Escola de Minas - Universidade Federal de Ouro Preto. B. S. RIBEIRO, M. J. S. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais). Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto. Porto, 2014. FREU, P. H. Universidade Federal de Goiás. Goiânia, 2011. LIMA, C. A. Avaliação da Estabilidade de Taludes em áreas de risco de movimento de massa por meio de ensaios de campo na área urbana de Viçosa – MG. Universidade de Lisboa – Faculdade de Ciências. Lisboa, 2008. MATTOS, K. C. A. Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Porto Alegre, 2003. NUNES, A. J. C. Adequação do FMEA para gerenciamento de riscos em obra de infraestrutura, após a aplicação da análise preliminar de risco na execução de muro de gabião.

f. Monografia (Pós-Graduação em Engenharia de Segurança do Trabalho). Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Curitiba, 2013. f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil). Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Porto Alegre, 2000. PINOTTI, A. PASSOS, E. CANEPARO, S. C. Considerações a respeito dos condicionantes utilizados em pesquisas envolvendo movimentos de massa. Revista do Programa de Pós-Graduação em Geografia, Maringá, v. G. Análise de soluções de engenharia para estabilização de encostas ocupadas na Região Metropolitana do Recife – PE: Estudo de caso: Ruptura ocorrida em encosta com ocupação desordenada na UR 2. f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil). Universidade Federal de Pernambuco. Proposta para estabilização de uma encosta ocupada em Camaragibe – PE com a consideração de um tratamento global. f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil).

Universidade Federal de Pernambuco. Recife, 2010. f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil). Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. São Paulo, 1972.