A BIOENGENHARIA DE SOLOS NA PROTEÇÃO E … · Figura 1 – Passos na execução dos serviços de...

A BIOENGENHARIA DE SOLOS NAA BIOENGENHARIA DE SOLOS NAPROTEPROTEÇÇÃO E RECUPERAÃO E RECUPERAÇÇÃO AMBIENTALÃO AMBIENTAL

Aloisio Rodrigues Pereira, Aloisio Rodrigues Pereira, PhDPhD..Eng.Eng.°° Ambiental; Eng.Ambiental; Eng.°° Civil e Eng.Civil e Eng.°° FlorestalFlorestal

Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005

INTRODUÇÃO

• Bioengenharia – Conceito

• Bioengenharia no Brasil x Mundo

• Como, onde e porque usar as Técnicas de Bioengenharia:erosões, taludes, áreas degradadas, cursos d’água, canais, etc.

• Engenharia Tradicional x Bioengenharia

• Materiais flexíveis x materiais rígidos


EROSÃO

• Conceito

• Porque controlar erosões

• Como calcular a perda de solo

• Causas e efeitos

• Soluções (como escolhê-las): segurança, efeito estético, sempreverde, manutenções, longevidade, etc.


Efeitos da Vegetação na Estabilidade de taludes


Proteção de taludes (grama em placas, biomantas)

ØØ Protege imediatamente o solo;Protege imediatamente o solo;ØØ Podem ser aplicadas sementes dePodem ser aplicadas sementes de

gramgramííneas e leguminosas (neas e leguminosas (mixmix););ØØ Não requer manutenNão requer manutençção perião perióódica;dica;ØØ ÉÉ de rde ráápida aplicapida aplicaçção;ão;ØØ Pode ser aplicada em taludes dePode ser aplicada em taludes de

qualquer inclinaqualquer inclinaçção;ão;ØØ Conserva umidade por longo tempo;Conserva umidade por longo tempo;ØØ As raAs raíízes são profundas, zes são profundas, pivotantespivotantes ee

entrelaentrelaççadas;adas;ØØ ÉÉ aplicada hidrossemeadura sob aaplicada hidrossemeadura sob a

biomanta antierosiva;biomanta antierosiva;ØØ Tem baixo custo de implantaTem baixo custo de implantaçção;ão;ØØ Pode ser aplicada em perPode ser aplicada em perííodos deodos de

estiagem;estiagem;ØØ Incorpora matIncorpora matéériaria--orgânica no solo.orgânica no solo.

ØØ Protege imediatamente o solo;Protege imediatamente o solo;ØØ Tem alto custo de implantaTem alto custo de implantaçção;ão;ØØ Requer manutenRequer manutençção perião perióódica;dica;ØØ As raAs raíízes não fixam em solos estzes não fixam em solos estééreis;reis;ØØ Não pode ser implantada na estiagem;Não pode ser implantada na estiagem;ØØ Deve ser aplicada em Deve ser aplicada em ááreas planas ereas planas e

semisemi--planas;planas;ØØ Não Não éé recomendrecomendáável para taludesvel para taludes

inclinados;inclinados;ØØ As raAs raíízes são superficiais;zes são superficiais;ØØ Saturam rapidamente o solo;Saturam rapidamente o solo;ØØ Peso das placas saturadas de gramaPeso das placas saturadas de grama

provocam deslizamentos;provocam deslizamentos;ØØ Baixa longevidade.Baixa longevidade.

BIOMANTA ANTIEROSIVABIOMANTA ANTIEROSIVAGRAMA EM PLACASGRAMA EM PLACAS


Fatores que influenciam a erosão

• Erodibilidade do solo

• Recobrimento da vegetação

• Topografia

• Clima

• Uso do solo


Como selecionar plantas para proteção ambiental

• Aspectos climáticos: déficit hídrico; tolerância à seca

• Aspectos edaficos: textura, pH, salinidade

• Aspectos ambientais: longevidade, biomassa, desenvolvimento,fixação N2, palatabilidade para fauna.


Cálculo da perda de solo

A = R.K.LS.C.PA = R.K.LS.C.PØØA = Perda anual de solo, dado em t.haA = Perda anual de solo, dado em t.ha--11.ano.ano--11

ØØR = fator de precipitaR = fator de precipitaçção e ão e runrun--offoff, , éé afetada pela energia potencial, intensidade, afetada pela energia potencial, intensidade, quantidade de chuva e quantidade de chuva e runrun--offoff..

ØØK = fator de erodibilidade do solo, K = fator de erodibilidade do solo, éé afetada pela textura do solo; matafetada pela textura do solo; matééria ria orgânica; estrutura e permeabilidade.orgânica; estrutura e permeabilidade.

ØØLS = fator topogrLS = fator topográáfico, fico, éé afetado pela inclinaafetado pela inclinaçção, comprimento e forma do talude ão, comprimento e forma do talude (côncavo ou convexo).(côncavo ou convexo).

ØØC = fator de manejo de culturas C = fator de manejo de culturas éé afetado pela superfafetado pela superfíície de recobrimento, cie de recobrimento, dossel, biomassa, uso de solo, tipo de cobertura vegetal.dossel, biomassa, uso de solo, tipo de cobertura vegetal.

ØØP = fator de prP = fator de prááticas de manejo do solo, ticas de manejo do solo, éé afetado pela rotaafetado pela rotaçção de culturas, tipo ão de culturas, tipo de protede proteçção do solo, barreiras, ão do solo, barreiras, mulchmulch para recobrir o solo, biomantas, terrapara recobrir o solo, biomantas, terraçços e os e ttéécnicas de protecnicas de proteçção do solo.ão do solo.

EQUAÇÃO DA PERDA DE SOLO



Figura 1 Figura 1 –– Tipo de recobrimento do solo x perda de soloTipo de recobrimento do solo x perda de solo


Fator K: pode ser determinado através de gráficos e calculado através de fórmulas empíricas. Através de uma série histórica de dados, determina-se a equação de regressão:

100K = 10-4 x 2,71M1,14(12-a) + 4,20(b-2) + 3,23(c-3)

Onde:K = fator de erodibilidade;M = textura do solo, e determinado pela formula:M = (100 - % argila).(% silte + areia fina)a = percentual de matéria orgânica no solob = estrutura do solo, adotar:

1 = grãos muito finos (Ø<1mm)2 = grãos finos (1mm<Ø<2mm)3 = grãos médios (2mm<Ø<10mm)4 = grãos grosseiros (Ø>10mm)

c = permeabilidade do solo, adotar:1 = muito rápida; 2 = moderadamente rápida; 3 = moderada; 4 = moderadamente lenta; 5 = lenta; 6 = muito lenta

Este valor (K) é determinado através do peso seco de solo perdido (ton/ha), pelos índices de erosão pluvial, nas condições do solo estudado.



Figura 3 Figura 3 –– Valor K em funValor K em funçção de MO e textura do solo.ão de MO e textura do solo.



PRODUTOS PARA PROTEÇÃO AMBIENTAL

Retentores de SedimentosRetentores de Sedimentos

Biomantas AntierosivasBiomantas Antierosivas


ESTUDO DE CASOS


Figura 1 Figura 1 –– Passos na execuPassos na execuçção dos servião dos serviçços de preparo do terreno, aplicaos de preparo do terreno, aplicaçção e fixaão e fixaçção de ão de chumbadores, biomantas e retentores de sedimentos.chumbadores, biomantas e retentores de sedimentos.

ESTUDO DE CASOS – CURVA DO PONTEIO


Figura 2 Figura 2 –– Detalhe do serviDetalhe do serviçço jo jáá executado, mostrando todo o material utilizado na executado, mostrando todo o material utilizado na estabilizaestabilizaçção da encosta.ão da encosta.



Foto 1 Foto 1 –– Vista geral da Vista geral da áárea, mostrando rea, mostrando a perfuraa perfuraçção para a aplicaão para a aplicaçção dos ão dos chumbadores.chumbadores.

Foto 2 Foto 2 –– OperOperáários trabalhando na rios trabalhando na quebra das bordas do concreto projetaquebra das bordas do concreto projeta--do para regularizado para regularizaçção da ão da áárea.rea.



Foto 3 Foto 3 –– Vista do chumbador e da placa Vista do chumbador e da placa de ancoragem.de ancoragem.

Foto 4 Foto 4 –– Vista do concreto projetado Vista do concreto projetado adjacente adjacente àà erosão onde sererosão onde seráá aplicado aplicado o Bermalongao Bermalonga®® D20, na interface do D20, na interface do concreto/solo.concreto/solo.



Foto 5 Foto 5 –– Detalhe do preparo do solo paDetalhe do preparo do solo pa--ra proceder a hidrossemeadura, o re ra proceder a hidrossemeadura, o re ––tentortentor orgânico (Bermalongaorgânico (Bermalonga®®) aplica) aplica--do na interface do solo com o concreto.do na interface do solo com o concreto.

Foto 6 Foto 6 –– Detalhe do retentor orgânico,Detalhe do retentor orgânico,Manta Antierosiva de Fibra de Coco, Manta Antierosiva de Fibra de Coco, Desenrolando a tela metDesenrolando a tela metáálica para a lica para a fifi--xaxaççãoão..



Foto 7 Foto 7 -- Detalhe da erosão jDetalhe da erosão jáá protegida protegida com manta antierosiva de fibra de coco com manta antierosiva de fibra de coco e a ancoragem dos sedimentos com e a ancoragem dos sedimentos com palipaliççada de madeira.ada de madeira.

Foto 8 Foto 8 –– Detalhe da drenagem Detalhe da drenagem supersuper--ficialficial com Bermalongacom Bermalonga®® e a malha e a malha meme--ttáálicalica de alta resistência jde alta resistência jáá aplicada aplicada soso--brebre a superfa superfíície da erosão. cie da erosão.



Foto 9 Foto 9 -- Detalhe da placa de Detalhe da placa de ancoragem (40x40cm) para aderir ancoragem (40x40cm) para aderir ààmalha metmalha metáálica na superflica na superfíície da cie da eroero--sãosão, ajustada pela porca ao chumbador, ajustada pela porca ao chumbador

Foto 10 Foto 10 –– Detalhe da fixaDetalhe da fixaçção da malha ão da malha metmetáálica de alta resistência em toda a lica de alta resistência em toda a superfsuperfíície da erosão.cie da erosão.



Foto 11 Foto 11 -- Detalhe da fixaDetalhe da fixaçção da malha ão da malha metmetáálica de alta resistência, com lica de alta resistência, com gramgram--pospos de ade açço de 50cm de comprimento e o de 50cm de comprimento e diâmetro de 7,5mm.diâmetro de 7,5mm.

Foto 12 Foto 12 –– ComeComeçço da germinao da germinaçção das ão das sementes, jsementes, jáá obtendo um efeito obtendo um efeito estestéé--ticotico muito mais agradmuito mais agradáável.vel.



Foto 13 Foto 13 –– Erosão completamente recuperada, sem focos erosivos e Erosão completamente recuperada, sem focos erosivos e revereve--getadagetada apapóós 30 dias da instalas 30 dias da instalaçção da mantaão da manta



ESTUDOS DE CASOS

Recuperação e proteção de processos erosivos com rip-rap de Bermalonga®


PROTEÇÃO DE TALUDES E CURSOS D’ÁGUA COMRETENTORES DE SEDIMENTOS

5 - 10m


PROTEÇÃO DE CURSO D’ÁGUA COM USO DERETENTORES DE SEDIMENTOS


PROTEÇÃO E REVESTIMENTO DE CANAIS COMTELA SINTEMAX

N.A.

Biomanta AntierosivaPermanente

Grampos de aço

Ancoragem inferior Ancoragem superior

ff = = ?? x d x sx d x s ; onde; onde::

ff = Tensão de arraste (kg/m= Tensão de arraste (kg/m²²););?? = Densidade da = Densidade da áágua (kg/mgua (kg/m³³););d = Profundidade do fluxo (m);d = Profundidade do fluxo (m);s = Gradiente de energia ds = Gradiente de energia d’á’água (m/m)gua (m/m)

7575Blocos articulados de concretoBlocos articulados de concreto

4040GabiõesGabiões3535Biomantas reforBiomantas reforççadasadas

3030RipRip--rap (enrocamento)rap (enrocamento)1515Biomantas AntierosivasBiomantas Antierosivas

1010VegetaVegetaçção comumão comumKg/mKg/m²²TIPOTIPO


ESTUDOS DE CASOS

Uso de madeira, biomanta antierosiva, enrocamento, estacas vivas, aterro compactado

Paliçada de madeira Ø=20

2,00m

3%

1,52,0

Bermalonga® D40

Leira Vegetada de Bermalonga® D40

Tela Sintemax® 400TF

Aquamesh®

Pedras de mão

Tela Fibrax® 400BF

NA min

NA max


ESTUDOS DE CASOS

Uso de madeira, biomanta antierosiva, enrocamento, estacas vivas, aterro compactado


ESTUDOS DE CASOS

Solo envelopado com madeira, ramos vivos, aterro compactado e solo grampeado


ESTUDOS DE CASOS

Recuperação, regularização, desassoreamento e proteção das margens com paliçada de madeira e retentores de sedimentos


ESTUDOS DE CASOS

Desassoreamento, regularização e proteção de curso d’água com uso de Retentores de Sedimentos tipo Bermalonga®


ESTUDOS DE CASOS

Sistema de confinamento de solo com Colchão Celular®


ESTUDOS DE CASOS

Proteção de margens de cursos d’água com Retentores de Sedimentos, Silte Fence e Vetiver


ESTUDOS DE CASOS

Proteção de margens de cursos d’água com Retentores de Sedimentos, biomantas antierosivas e enrocamento


ESTUDOS DE CASOS

Contenção de encostas e taludes instáveis com uso de solo grampeado verde


ESTUDOS DE CASOS

Controle de Processos Erosivos com Técnicas de Bioengenharia


FIMFIMAloisio Rodrigues PereiraAloisio Rodrigues Pereira

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