Bioengenharia de solos na estabilidade de taludes

Bioengenharia de solos na
estabilidade de taludes
Prof. Ednei Pires – Contato: (77) 9103-3807
Prof. Me. Ednei Pires
Contato: (77)991033807

➢ A Engenharia civil ocupa posição de destaque na economia do Brasil,
porém apresenta-se como grande geradora de impactos ambientais.
Engenharia civil x meio ambiente

➢ Aumento da vulnerabilidade dos lençóis freáticos e rios ou
córregos próximos;
➢ Danos a edificações e ruas ou estradas vizinhas, perda da
qualidade do ar por meio de ruídos ou poluição;
➢ Insalubridades decorrentes da deposição de resíduos e danos
à população das proximidades.
Consequências da degradação

➢ Diante do exposto, faz se necessário o desenvolvimento de
atividades da construção civil mais adequadas aos princípios
da sustentabilidade.
➢ Que evitem tantas ações degradantes, adotando formas de
exploração de matéria-prima mais conscientes e alternativas;
➢ Que faz o uso de materiais e processos construtivos que
objetivem a harmonia entre o homem e a natureza.
Sustentabilidade na engenharia civil

➢ Exemplos de práticas sustentáveis na engenharia
➢ Uso de telhado verde.
➢ Aproveitamento de águas pluviais.
➢ Aproveitamento de energia limpa.
➢ Utilização de equipamentos economizadores.
➢ Reaproveitamento de águas cinzas.
➢ Reutilização, reaproveitamento e reciclagem de resíduos.
➢ Bioengenharia de solos.
Sustentabilidade na engenharia civil

➢ Consiste no uso de elementos biologicamente ativos junto a
elementos inertes em obras de estabilização de solos e
sedimentos.
Bioengenharia de solos

➢ Em 1792 Woltmann indica o uso de estacas vivas para
vegetação e estabilização de margem de rios.
História da Bioengenharia de solos
❖ Trabalhadores chineses no
início do século 20 utilizando
vegetação para solução de
contenção por meio de
técnicas de bioengenharia de
solos (FINNEY1, 1993 apud LEWIS,
2000).

História da Bioengenharia de solos
❖Século XX - Restrições financeiras de pré-guerra, que
aconteceram durante anos na Alemanha e na Áustria,
favoreceram o uso de técnicas de custo moderado, de
materiais locais e métodos construtivos tradicionais para
projetos públicos.
(LEWIS, 2000, p. 3).
❖ Europa - No início de
1900. Corte e coleta
de estacas vegetais
para bioengenharia do
solo.

✓ Menor requerimento de maquinário e mais mão de obra com
qualificação inferior;
✓ Utilização de materiais naturais e locais, como madeira,
pedras, compostos orgânicos que reduzem os custos de
transporte, além de gerarem benefícios locais;
✓ Compatibilidade ambiental, pois geralmente requerem a
utilização mínima de equipamentos e da movimentação de
terra, ocasionando menor perturbação durante a execução;
Características da Bioengenharia

✓ Características de resiliência devido à habilidade da
vegetação de crescimento e regeneração;
✓ Execução em locais de difícil acesso ou inacessíveis para o
maquinário, onde as técnicas de bioengenharia de solos
podem ser a única alternativa de projeto viável;
✓ Diminuição da umidade e das poro-pressões geram aumento
da estabilidade.
Características da Bioengenharia

Fatores que devem ser analisados
Clima
Solo Vegetal
Bioengenharia

Clima
Chuvas Ventos
Outros fatores climáticos:
• Temperatura; Umidade relativa do ar; Luminosidade e Fotoperíodo
❖ O clima pode influenciar tanto na estrutura construtiva quanto
no desenvolvimento do vegetal

Solo
Tipo de solo e sua topografia: interferem na taxa de
infiltração da água no solo, na capacidade de retenção de
água no solo superfície e na sua resistência. Ele de ser o
meio para fixação e nutrição dos vegetais.
❖ Diferentes porosidades
❖ Diferentes infiltrações
❖ Diferente armazenamento
❖ A porosidade varia de 1% (rochas) a 90 %
(orgânicos).

Vegetal
✓ Diminuição da quantidade de água que alcança o solo;
✓ Evapotranspiração - diminuição da poro-pressão positiva o
que acarreta um aumento da resistência ao cisalhamento do
solo;
✓ Aumento da coesão do conjunto solo-raiz provocado pela
resistência do sistema de raízes da vegetação, que aumenta
o coeficiente de segurança do talude e leva a um
incremento de resistência ao cisalhamento;
✓ Redução no transporte de sedimentos.

❑ A bioengenharia de solo pode ser empregada em
áreas como:
➢ Recuperação de áreas degradas
➢ Estabilização de margens de recursos hídricos
➢ Recuperação de nascentes
➢ Estabilidade de taludes
Aplicações

Bioengenharia do Solo e sua
Aplicação na Estabilidade de
Taludes

➢ Segundo Carmignani e Fiori (2009), talude pode ser
definido como toda e qualquer superfície inclinada que limita
um maciço de terra, rocha ou de ambas, podendo ser natural
(encostas ou vertentes) e artificial (cortes e aterros).
Taludes

Taludes

Talude natural

Talude Artificial

Escoamento em um talude
E quando não funciona bem
o que acontece?

o Erosão é a ação de processos superficiais, (fluxo de água ou vento)
que remove solo, rochas, ou material dissolvido de um local na
crosta da Terra, que então o transporta para outro local.
Erosão do Solo
O Brasil perde anualmente
cerca de 600 milhões de
toneladas de solo devido a
erosão.
Salvador (Imagem: correio24horas.com)

Erosão em um talude
❑ Fatores que podem ter influenciado:
o Tipo de grama e método de plantio
o Declividade do talude
o Características do solo
o Clima da região

Rompimento de cobertura
o Falhas no estudo de solo
o Falha na escolha da técnica e do material
o Falha na execução

Rompimento de barragem
o Brumadinho

Escolha do vegetal no uso
da bioengenharia de solo
para contenção de um
talude

✓ Pereira (2006) afirma que: “É necessário estabelecer a
vegetação que permite maior infiltração, menor escoamento
superficial e proteção contra erosão laminar.”.
✓ Durante a escolha da vegetação é necessário que se tenha
atenção especial à escolha das espécies, efeito das raízes e o
efeito hidrológico da vegetação.
Escolha do vegetal

Escolha do vegetal
Primeiramente deve-se analisar as características botânicas

❑ Critérios para escolha da espécie ou das espécies.
➢ Edafoclimáticos
➢ velocidade e segurança da recuperação ambiental
➢ Efeitos paisagísticos
➢ Fixação do nitrogênio
➢ Palatabilidade da fauna
Escolha do vegetal
✓ É recomendável priorizar o uso de espécies da região

Vegetais em taludes
O amendoim forrageiro ou arachis (Arachis pintoi)

Vegetais em taludes
A Grama Esmeralda (Zoysia japônica).

Vegetais em taludes
A grama batatais (Paspalum Nottatum).

Vegetais em taludes
Talude com bambu (Bambusa vulgaris)

Vegetais em taludes
Talude com árvores
Talude do pátio do colégio Ricardo Henrique Cardim – São Paulo

Uso de geossintéticos
❑ Família de produtos sintéticos utilizados para resolver
problemas em geotecnia.
❑ No caso específico da bioengenharia eles auxiliam no
controle de erosão sobre taludes, margens de rios,
lagos, podem ser utilizados sob enrocamentos e até
mesmo como barreira de contenção de sedimentos.
❑ Podem ser permanente ou degradáveis

❑ Os geossintéticos devem atender a dois requisitos
mínimos:
(MARQUES, 2004).
a) Reter os finos dos solos subjacentes ou dos materiais
erodíveis transportados;
b)Resistir às velocidades de escoamento e aos esforços
tangenciais provocados pelo fluxo de águas
superficiais.

❑ Aplicação de geossintéticos em taludes

❑ Manta orgânica em taludes

Geomalha Tridimensional
• Consiste numa malha tridimensional constituída por filamentos sintéticos,
dispostos de forma cruzada ou entrelaçada, com a função de reter as
partículas de solo.

❑ Geocélulas

Problemas com vegetais
❑ Pragas e doenças
Exemplo: Fungo – Rhizoctonia solani em gramas
http://www.crearepaisagismo.com.br/wp/rhizoctonia-ou-mancha-marrom-nos-gramados/

Comportamento das raizes
❑ Comportamento das raízes será satisfatório no controle
de escorregamentos quando penetrarem através da
superfície de ruptura.

Comportamento das raízes

Técnicas da Bioengenharia
utilizadas na estabilidade de
taludes

Parede Krainer
❑ Paredes vegetadas de madeira consistem na cravação de estacas de
madeira no talude intercaladas por troncos no sentido longitudinal
do talude e entre estacas são colocados feixes vivos para que depois
da degradação da madeira a vegetação assuma a proteção física da
solução (DURLO; SUTILI, 2005, p. 174-177).

Parede Krainer
❑ Um trecho suavemente curvo, com raio externo formado por um
talude instável.
❑ O solo local é caracterizado por um barranco estratificado, de
origem flúvica, mas com predominância franco-arenosa.
❑ A geometria do problema consiste em uma altura média de 4
metros, estendendo-se por 40 metros ao longo da margem
direita.
Exemplificando

Parede Krainer
Trecho em estudo para
aplicação da Parede Krainer
(SUTILI, 2007)
❑O tratamento vegetativo, conforme os preceitos de bioengenharia
de solos, deve ser feito junto aos ajustes físicos, pois o
desenvolvimento da vegetação acontece em um primeiro
momento com o auxílio das proteções físicas, até o momento em
que sua ação de proteção se consolide e seja suficiente para
manter a estabilidade do talude.

Outras técnicas
❑Estaca viva
http://ecosalix.pt/novidades/
Quanto maior a
estaca, maior a
profundidade a
que se irão
desenvolver as
raízes e portanto
maior estabilidade
em profundidade.

Outras técnicas
❑Esteira Viva

Outras técnicas
❑Paliçada Viva

Outras técnicas
❑Bio Rolo

Outras técnicas
❑Muro de suporte vivo

Outras técnicas
❑Grade viva

Muito obrigado!
Prof. Ednei Pires
Contato: 77991033807
“As raízes dos salgueiros impedem as margens dos canais de se
desagregarem e deteriorarem e os ramos que se disponham
transversalmente sobre essa margem e sejam regularmente podados,
tornar-se-ão de ano para ano mais densos, conseguindo-se deste
modo, dum passo apenas, uma margem viva.” Leonardo da Vinci

• Algumas imagens estão sem a fonte por falta
de informações concretas sobre o autor. Caso
seja reconhecida entrar em contato para que
sejam colocadas as referidas.
ednei.agro@hotmail.com

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