Geotêxtil Tecido - Geofoco | Produtos e Soluções em Engenharia com Geossintéticos
KELISSON DE SOUZA NOGUEIRA MATERIAIS GEOSSINTÉTICOS …€¦ · Materiais geossintéticos em...
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KELISSON DE SOUZA NOGUEIRA
MATERIAIS GEOSSINTÉTICOS EM SOLUÇÕES DE
PROTEÇÃO COSTEIRA: REVISÃO DA LITERATURA
NATAL-RN
2018
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
CENTRO DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
Kelisson de Souza Nogueira
Materiais geossintéticos em soluções de proteção costeira: revisão da literatura
Trabalho de Conclusão de Curso na modalidade
Artigo Científico, submetido ao Departamento
de Engenharia Civil da Universidade Federal
do Rio Grande do Norte como parte dos
requisitos necessários para obtenção do Título
de Bacharel em Engenharia Civil.
Orientador: Prof. Dr. Fagner Alexandre Nunes
de França.
Natal-RN
2018
Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN
Sistema de Bibliotecas - SISBI
Catalogação de Publicação na Fonte. UFRN - Biblioteca Central Zila Mamede
Nogueira, Kelisson de Souza.
Materiais geossintéticos em soluções de proteção costeira:
revisão da literatura / Kelisson de Souza Nogueira. - 2018. 19 f.: il.
Monografia ( graduação) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Centro de Tecnologia, Curso de Engenharia Civil.
Natal, RN, 2018.
Orientador: Prof. Dr. Fagner Alexandre Nunes de França.
1. Erosão costeira - Monografia. 2. Geossistemas - Monografia. 3. Geotubos - Monografia. 4. Geocontainers -
Monografia. I. França, Fagner Alexandre Nunes de. II. Título.
RN/UF/BCZM CDU 551.4
Elaborado por Ana Cristina Cavalcanti Tinôco - CRB-15/262
Kelisson de Souza Nogueira
Materiais geossintéticos em soluções de proteção costeira: revisão da literatura
Trabalho de conclusão de curso na modalidade
Artigo Científico, submetido ao Departamento
de Engenharia Civil da Universidade Federal
do Rio Grande do Norte como parte dos
requisitos necessários para obtenção do título
de Bacharel em Engenharia Civil.
Aprovado em 21 de junho de 2018
________________________________________________________
Prof. Dr. Fagner Alexandre Nunes de França – Orientador
________________________________________________________
Prof ª. Ma. Cibele Gouveia Costa Chianca – Examinador interno
________________________________________________________
Eng. Ewerton Weynemi Cavalcanti dos Santos – Examinador externo
Natal-RN
2018
RESUMO
Os materiais geossintéticos apresentam uma vasta gama de aplicações devido à sua
versatilidade, baixo custo e rapidez de execução, além da confiabilidade de produtos com
controle de qualidade industrial e propriedades mecânicas e hidráulicas capazes de suportar
solicitações extremas. A zona costeira tem sido estudada em escala mundial com o enfoque na
erosão costeira. Atualmente, grande parte das linhas de costa mundial está sendo afetada pela
erosão, o que gera grandes prejuízos socioeconômicos e ecológicos. Soluções de engenharia
convencionais, a exemplo dos enrocamentos e paredões, utilizam materiais rígidos como rocha
e concreto e geram, via de regra, grande impacto visual e ambiental. Os geossintéticos são uma
alternativa inteligente em aplicações de defesa costeira e podem desempenhar funções de
separação, filtração, drenagem, reforço, contenção de fluidos e suporte para o plantio de
vegetação. Este artigo trata de uma revisão das soluções geotécnicas aplicadas na proteção das
linhas de costa. A coleta de dados foi realizada no Portal de Periódicos da Coordenação de
Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, do governo brasileiro, para o período de 2000
a 2018 e os resultados mostram que os geossistemas são os que apresentam experiências mais
promissoras, sejam em suas aplicações como tubos geotêxteis, sejam nos geocontainers
preenchidos com areia. Além disso, também concluiu-se que a Ásia foi o continente com maior
número de estudos de caso sobre aplicações de geossintéticos em obras de defesa costeira e que
regiões turísticas são as áreas mais visadas por esse tipo de intervenção.
Palavras-chave: Erosão costeira. Geossistemas. Geotubos. Geocontainers.
ABSTRACT
Geosynthetic materials have a wide range of applications due to their versatility, low cost and
fast execution, as well as the reliability of products with industrial quality control and
mechanical and hydraulic properties capable of withstanding extreme demands. The coastal
zone has been studied worldwide with a focus on coastal erosion. Currently, most of the world's
coastlines are being affected by erosion, which generates great socio-economic and ecological
damages. Conventional engineering solutions, such as rockfills and seawalls, use rigid materials
such as rock and concrete and generate, as a rule, great visual and environmental impact.
Geosynthetics are a clever alternative in coastal defense applications and can perform
separation, filtration, drainage, reinforcement, fluid containment and support functions for
planting vegetation. This paper deals with a review of the geotechnical solutions applied in the
coastline protection. The data collection was carried out in the Coordination of Superior Level
Staff Improvement Periodicals Portal of the Brazilian government, for the period from 2000 to
2018 and the results show that the geosystems are the ones that present the most promising
experiences, whether in their applications as geotextile tubes and geotextile sand containers. In
addition, it was also concluded that Asia was the continent with the largest number of case
studies on geosynthetics applications in coastal defense structures and that tourist regions are
the most targeted areas for this type of intervention.
Keywords: Coastal erosion. Geosystems. Geotubes. Geocontainers.
5
_______________________________
Kelisson de Souza Nogueira, graduando, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Centro de
Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil.
Fagner Alexandre Nunes de França, professor adjunto, Universidade Federal do Rio Grande do Norte,
Centro de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil.
1 INTRODUÇÃO
De acordo com Nunes (2011), a preocupação com a zona costeira cresce cada vez mais
por se tratar de uma área naturalmente frágil e que vem sofrendo com a ocupação desordenada.
A região costeira tem sido estudada em escala mundial com o enfoque na erosão costeira e,
atualmente, estima-se que grande parte das linhas de costa mundiais estão sendo afetadas por
esse fenômeno. A erosão é um processo natural decorrente de um balanço sedimentar negativo
(BRANDÃO, 2008) e provoca inúmeros problemas como a diminuição da largura da praia, a
destruição das estruturas rígidas feitas pelo homem e perda do potencial turístico da área afetada
(SOUZA et al, 2005).
Em engenharia costeira, materiais especializados foram desenvolvidos a fim de resistir
às severas condições marítimas, incluindo a exposição às ondas, tempestades, abrasão e
radiação solar (OYEGBILE; OYEGBILE, 2017). Além das melhorias alcançadas à nível dos
materiais, a forte dinâmica da indústria têxtil, com o constante lançamento de novos produtos,
e a menor aceitação das soluções tradicionais de proteção costeira, principalmente devido aos
impactos visuais e ambientais, fez da incorporação de geossintéticos na engenharia costeira um
tema de crescente interesse (DAS NEVES, 2003).
As primeiras ocorrências de geossintéticos aplicados no controle de erosão datam do
final da década de 1960 e início da década de 1970, quando pesquisas mostraram que certos
materiais têxteis poderiam ser utilizados em substituição aos filtros granulares (CARROLL;
RODENCAL; COLLIN, 1992). Desde a década de 1990, os geotêxteis têm sido amplamente
utilizadas em todo o mundo (SAATHOFF; OUMERACI; RESTALL, 2007), com diversas
possibilidades de aplicação em obras de proteção costeira, estes materiais tornaram-se
componentes imprescindíveis destas estruturas (GARCIA, 2007).
À parte das clássicas utilizações como filtro, os geossintéticos surgem em aplicações
mais sofisticadas, os geossistemas, que consistem em sedimentos confinados por geossintéticos,
que podem ser utilizados como substitutos de enrocamento e/ou blocos artificiais de concreto
convencionalmente utilizados (MORAIS, 2010 apud PALMA, 2016). Os tubos geotêxteis, os
geossacos e os geocontainers, usualmente denominados GSCs – Geotextile Sand Containers –
estão entre os geossistemas mais populares (RESTALL et. al, 2002).
Este artigo tem por objetivo revisar as aplicações de geossintéticos em soluções
adotadas para a proteção costeira, com o intuito de fornecer suporte às futuras pesquisas
científicas e à tomada de decisões baseada em experiências promissoras. Os estudos de caso
apresentados foram abordados em artigos científicos, teses e dissertações encontrados na
plataforma científica do Portal de Periódicos da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal
de Nível Superior (CAPES), do governo brasileiro. São relatadas suas aplicações, desempenhos
diante da finalidade da obra e benefícios ou problemas executivos.
2 REVISÃO DA LITERATURA
2.1. ENGENHARIA CIVIL COSTEIRA E PORTUÁRIA
A Engenharia Civil Costeira e Portuária é um ramo da Engenharia Civil com forte
interface com as ciências da Oceanografia, Meteorologia, Mecânica dos Fluidos, dentre outras.
6
Trata do projeto, construção, monitoramento e análise de impactos de obras de engenharia que
envolvam a região costeira, incluindo costas oceânicas, baías e estuários.
Os objetivos dessas tarefas envolvem o gerenciamento da erosão da linha costeira;
melhoria dos canais de navegação e portos; proteção contra enchentes causadas por
tempestades, marés e até ondas sísmicas (tsunamis); melhoria da recreação costeira; e gestão
da poluição em ambientes marinhos próximos. A Engenharia Costeira abrange o
desenvolvimento de estruturas permanentes ou temporárias, além do transporte e estabilização
da areia da praia, juntamente com outros sedimentos costeiros.
Os estudos e projetos na área portuária têm como objetivo criar estruturas que ofereçam
abrigo necessário para as manobras e carregamento dos navios, bem como garantam condições
minimizadas de assoreamento e impactos costeiros. No âmbito da defesa dos litorais, as
estruturas estudadas e projetadas tem como função a mitigação de impactos ou restabelecimento
de condições originais de praias alvos de erosão costeira.
2.2. EROSÃO COSTEIRA
A erosão é um processo natural decorrente de um balanço sedimentar negativo
(BRANDÃO, 2008). O conflito entre este processo natural, que é o recuo da linha de costa, e
as atividades antrópicas torna-se um problema a partir do momento em que o homem constrói
algum tipo de referencial fixo (residências, estradas, hotéis, pousadas, restaurantes, etc.) que
pode ser destruído pela ação das ondas, ventos e marés.
A erosão costeira (Figura 1) provoca vários problemas como a diminuição da largura da
praia, o crescimento da frequência de inundações devido às ressacas, aumento da intrusão salina
no aquífero costeiro, destruição das estruturas rígidas feitas pelo homem e perda do valor
paisagístico e do potencial turístico da área afetada (SOUZA et al., 2005).
Figura 1 – Fenômeno de erosão na praia de Ponta Negra, Natal/RN.
Fonte: Lyra (2012).
O processo erosivo que ocorre ao longo da linha de costa atinge costões rochosos,
falésias e praias (erosão praial) (SOUZA et al., 2005). Resumidamente, é a erosão provocada
pela ação das águas do mar, que atuam sobre os materiais do litoral, modificando-os através da
sua ação mecânica e química. Quando esta se torna severa e perdura por longo período ao longo
de toda a praia ou trechos dela, ameaçando áreas de interesse socioeconômico e ecológico, deve
7
merecer atenção de cientistas e autoridades, pois o processo de erosão passa a configurar uma
área de perigo e/ou risco.
De acordo com Clark (1993 apud SOUZA et al., 2005), podem ser consideradas áreas
com problemas de erosão aquelas que apresentam, pelo menos, uma das seguintes
características: altas taxas de erosão ou erosão significativa recente; taxas de erosão baixa ou
moderada, em praias com estreita faixa de areia e localizadas em áreas altamente urbanizadas,
praias reconstruídas artificialmente e que seguem um cronograma de manutenção e praias que
já possuem obras de proteção ou contenção de erosão.
2.3. ESTRUTURAS DE PROTEÇÃO COSTEIRA
Os métodos de proteção costeira agem de forma a cumprir um dos seguintes objetivos:
i) mitigar temporariamente as consequências da erosão; ii) minimizar os danos decorrentes de
episódios de tempestade; iii) recuperar ambientes naturais ou ecossistemas (BASCO, 2006 apud
GARCIA, 2007). Uma vez que não eliminam as causas do processo em si, necessitam de
manutenção periódica para que preservem sua função (SOUZA et al., 2005).
Os principais tipos de estruturas de defesa costeira, os seus objetivos e funções
principais encontram-se resumidos no Quadro 1.
Quadro 1 - Vantagens e limitações associadas a cada estrutura tradicional.
Estrutura Vantagens Limitações
Ríg
ida
s
Pa
rale
las
à l
inh
a d
e co
sta
Obra
longitudinal
aderente
Dissipação de energia das on-
das; Proteção de zonas
edificadas
Necessidade de manutenção regular
e dispendiosa;
Degradação do valor natural e
recreativo da praia/ impacto visual
negativo Revestimento
Quebramar
destacado Dissipação de energia das on-
das; Acumulação de sedimen-
tos em zona abrigada
Sujeitos a agitação marítima forte;
Necessidade de manutenção regular
e dispendiosa; Quebramar
destacado
submerso
Per
pen
dic
ula
res
à l
inh
a d
e co
sta
Espigão
Reconstrução de praias erodi-
das; Acumulação de areia a
barlamar;
Déficit sedimentar na praia a
sotomar; Degradação; Necessidade
de manutenção regular e
dispendiosa; Degradação do valor
natural e recreativo da praia/
impacto visual negativo
Quebramar
Acumulação de areia a barla-
mar;
Estabilização de canais de na-
vegação de acesso a portos
Alteração das condições de agitação
marítima;
Interrupção de deriva litoral –
déficit sedimentar a sotomar;
Necessidade de manutenção regular
e dispendiosa. Molhes
Fle
xív
eis
Alimentação
artificial de
praias
Formação/reconstrução de
praias;
Fontes sedimentar adicionais
Necessidade de manutenção regular
e dispendiosa;
Carácter temporário.
Fonte: Robrini & Silva (2014 apud PALMA, 2016).
8
As obras de proteção costeira são classificadas de acordo com o seu posicionamento
relativo à linha de costa. Podem ser aderentes ou destacadas, paralelas ou perpendiculares. De
acordo com o seu funcionamento estrutural, rígidas ou flexíveis, ou ainda em função do material
utilizado. Os parâmetros de dimensionamento de uma obra de proteção costeira são: a faixa de
variação do nível do mar; a altura, o período e o ângulo de incidência da onda na arrebentação;
a granulometria dos sedimentos; e a batimetria local (LYRA, 2012).
2.4. GEOSSINTÉTICOS
A Associação Brasileira de Geossintéticos (2018), define os materiais geossintéticos
como: [...] produtos industrializados com pelo menos um de seus componentes fabricado
com polímero sintético ou natural. Apresentam-se na forma de manta, tira, ou
estrutura tridimensional, e são utilizados em contato com o solo ou com outros
materiais em aplicações da engenharia civil, geotécnica e ambiental.
O Quadro 2 traz os principais tipos de geossintéticos encontrados no mercado e suas
respectivas funções.
Quadro 2 – Funções dos vários geossintéticos em projetos de engenharia.
Geossintético Separação Proteção Filtração Drenagem Erosão Reforço Impermeabilização
Geotêxtil X X X X X X X*
Geogrelha X - - - - X -
Geomembrana X - - - - - X
Georrede - X - X - - -
Geocomposto
argiloso - - - - - - X
Geocélula - X - - X X -
Geotubo - - - X - - -
Geofibras - - - - - X -
*Quando impregnado com material asfáltico
Fonte: Vertematti (2004).
As possibilidades de aplicação de materiais geossintéticos em obras de defesa costeira
são diversas. Elas têm mostrado elevada eficiência no controle de erosão costeira, por
apresentarem praticidade, economia e facilidade de execução, além de estarem dispostos em
diversas opções que se adaptam a qualquer situação.
A importância dessas estruturas na proteção costeira é significativa, devido ao seu baixo
custo, reduzido impacto ambiental, elevada eficácia, simplicidade de execução em obra e ainda
ao seu caráter de reversibilidade, se necessária (GARCIA, 2007). Ainda reforça que a menor
aceitação das estruturas convencionais devido aos inerentes impactos visuais e ambientais
contribui para o crescente interesse na aplicação destas soluções.
2.5. GEOSSISTEMAS
2.5.1. Geotubos
Os geotubos (Figura 2), também chamados de geocilindros, são estruturas tubulares
envolvidas por um geotêxtil preenchido por bombeamento hidráulico de sedimentos. O
geossintético utilizado no invólucro é poroso e retém apenas os sedimentos, deixando passar a
água ainda na fase de bombeamento. A areia é o material de preenchimento mais empregado,
principalmente pela sua incompressibilidade (PALMA, 2016). Os geotubos possuem uma das
dimensões muito maior do que as outras.
9
Figura 2 - Exemplo de aplicação de geocilindro na proteção contra a erosão.
Fonte: Morais (2010 apud PALMA, 2016).
Morais (2010 apud PALMA, 2016) considera que a aplicação destes geossistemas é
ideal à superficie ou em casos de submersão de até no máximo cinco metros de profundidade.
Cita ainda que a capacidade volumétrica por metro linear de geocilindro varia entre 2 e 10 m³.
Podem ser aplicados em diversas estruturas, como espigões, quebramares submersos e molhes.
2.5.2. Geocontainers e geossacos
O geocontainer, ou geotextile sand container (GSC) (Figura 3), é um elemento
caraterizado pelas suas grandes dimensões e pode ser fabricado com geotêxtil tecido ou não-
tecido. Segundo Hornsey et al. (2011), o seu enchimento pode ser realizado à seco, por via
mecânica, ou através de bombeamento hidráulico, possuindo normalmente ou seções
transversais elípticas ou aproximadamente retangulares após preenchidos. O geossintético
utilizado necessita resistir às solicitações durante os procedimentos de preenchimento,
instalação e durante toda a vida útil do projeto. (PALMA, 2016).
Figura 3 - Aplicação de geocontainer na praia de Maroochydore, Austrália.
Fonte: Hornsey et al. (2011).
10
Diferem-se dos geossacos ou geotextile sand bags, de acordo com Morais (2010 apud
PALMA, 2016), pelas suas dimensões. Estes são os geossistemas de menores dimensões, com
cada unidade contendo entre 1 a 10 m³ de solo. Ambos são preenchidos usualmente com
material arenoso e podem ser aplicados em espigões, quebramares, recifes artificiais, estruturas
longitudinais aderentes, dentre outros.
3 MATERIAIS E MÉTODOS
A procura por estudos de caso e casos de obra que apresentassem situações de
construção de estruturas de proteção costeira utilizando materiais geossintéticos se deu por meio
eletrônico, através do Portal de Periódicos da CAPES, do Ministério da Educação (MEC). A
plataforma, financiada pelo governo brasileiro, “é uma biblioteca virtual que reúne e
disponibiliza a instituições de ensino e pesquisa no Brasil o melhor da produção científica
internacional.” (CAPES, 2018).
A busca foi realizada para o período entre os anos de 2000 e 2018 e foram utilizadas as
palavras-chave “geosynthetics coastal erosion”, “geosynthetics coastal protection” e
“geosynthetics coastal defence”. O extenso período de busca auxilia na compreensão do
comportamento e da durabilidade das estruturas de proteção costeira a médio prazo. As
situações de obra apresentadas foram abordadas em artigos científicos, teses e dissertações
encontrados na plataforma. Fez-se uma pré-seleção de artigos com o tema em questão, para
depois serem identificados aqueles que continham estudos de campo, com situações reais. São
relatadas suas aplicações, desempenhos diante da finalidade da obra e benefícios ou problemas
executivos.
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
Foram avaliados 46 documentos para a época determinada, entre artigos científicos,
dissertações e teses. Desses, 21 compreendiam aplicações reais das soluções em campo de
estruturas de defesa costeira, que resultaram em 32 estudos de caso e casos de obra, que serão
apresentados a seguir, com suas respectivas finalidades, localização, ano de construção e
conclusões.
A Figura 4 apresenta a distribuição das soluções por continente, verificando-se a
preferência da Ásia e América do Norte pelos geotubos e da Europa, Oceania e África pelos
geocontainers.
Figura 4 – Número de casos por geossistema e continente.
Fonte: O autor (2018).
0
2
4
6
8
10
12
14
África América doNorte
Ásia Europa Oceania
NÚ
MER
O D
E C
ASO
S
CONTINENTE
Geotubo (17) Geocontainer (13) Geotêxtil não tecido (1) Geomat (1)
11
A Figura 4 mostra que o maior número de estudos de caso de aplicações de
geossintéticos na proteção costeira está na Ásia. Alguns fatores que podem explicar esse
comportamento: (i) além de ser o maior dos continentes, é também o que possui a maior
população do planeta; (ii) a costa asiática encontra-se, em sua grande parte, próximo à regiões
de encontro de placas tectônicas; (iii) os asiáticos investem bastante em ciência, tecnologia e
publicação de estudos. A Figura 4 também traz o número de ocorrências de cada uma das
soluções, sendo os geotubos os mais empregados, com 17 ocorrências, seguido dos
geocontainers com 13.
O perfil dos locais onde foram implementadas as soluções (Figura 5) variaram entre
turístico, recreativo, portuário, residencial, comercial e pesqueiro. Em alguns casos não foi
possível realizar a caracterização devido à escassez de informações contextuais. Dois fatores
podem explicar o porquê de as áreas turísticas serem as mais frequentemente catalogadas como
alvo de intervenções utilizando geossintéticos, o primeiro pode estar ligado ao problema da
erosão de praias arenosas, que, via de regra, possuem maior potencial turístico, logo é natural
que haja interesse coletivo em preservar essas áreas. O segundo reside no fato de que as soluções
que empregam geossintéticos são mais amistosas e seguras aos banhistas quando comparadas
às soluções tradicionais, que utilizam pedra e concreto.
Figura 5 – Número de casos por perfil da localidade.
Fonte: O autor (2018).
No Quadro 3 são exibidos casos em que foram utilizados geotubos preenchidos com
areia, geossistema mais adotado, seguido dos geocontainers ou geossacos. Ainda, duas
aplicações destoaram das demais: a utilização de geotêxtil não tecido na confecção de uma duna
artificial em Figueira da Foz, Portugal, e, por último, a utilização de geomats ou tapetes
preenchidos com lama de argila na construção de um dique em Tianjin, China.
O Quadro 3 evidencia que cada situação apresenta contexto e requisitos bastante
específicos, mas com soluções que convergem, o que mostra a versatilidade dos geossistemas.
O desenvolvimento de técnicas de enchimento mais eficazes para os sistemas fechados deve ser
considerado, uma vez que falhas nesta operação podem causar deslocamento interno do
material (LENZE et al., 2002; CORBELA e STRETCH, 2012; PALMA, 2016) e ocasionar
recalques indesejados (CORBELA e STRETCH, 2012). Outro fator que pode ser explorado é
a proteção dos geossistemas através de geossintéticos de maior gramatura ou revestimentos
rígidos, visto que problemas ligados ao vandalismo das estruturas são frequentes (RESTALL
et al., 2002; MCCLARTY et al., 2006; SAATHOFF et al., 2007).
10
75
5
31 1
PERFIL DO LOCAL DE IMPLEMENTAÇÃO DO GEOSSISTEMA
Turístico
Recreativo
Portuário
Não informado
Residencial
Comercial
Pesqueiro
12
Quadro 3 – Resumo das pesquisas realizadas sobre geossistemas empregados na proteção costeira.
(continua)
SOLUÇÃO REFERÊNCIA FINALIDADE ANO LOCALIZAÇÃO CONCLUSÕES
GEOTUBOS
PREENCHIDOS
COM AREIA
(GT)
Restall et al.
(2002) Espigão 1985
North Kirra Beach,
Austrália
Requisito de projeto: estrutura segura aos banhistas e de caráter
reversível; 42% mais barato que estruturas convencionais; Atos de
vandalismo registrados, 20 m de estrutura perdidos, 16,6% do total.
Lenze et al.
(2002)
Colchões de
areia 1990
Ilha de Sylt,
Alemanha
Eficaz no reforço e estabilização do talude; Bom desempenho após
fortes tempestades em 1999; Com alimentação artificial da praia.
Koffler et al.
(2008)
Diques de
proteção 1993
New Jersey,
Estados Unidos
Requisito: combate às inundações que ocorrem no período de
tempestades; Nenhuma inundação registrada desde a instalação dos
diques. Aplicação dos geotubos em núcleo de duna artificial.
Restall et al.
(2002)
Obra
longitudinal
aderente
1993 Russell Heads,
Austrália
Estrutura construída pela própria comunidade devido ao orçamento
limitado e localização remota; Associado à alimentação artificial
da praia; Estrutura sofreu rearranjo após ciclone Justin em 1997.
Restall et al.
(2002) Espigão 1994
Queensland,
Austrália
Requisito: Estabilização da praia sem destruir a beleza natural;
Geossistema envelopado com geotêxtil tecido e concreto projetado
para resistir ao vandalismo; Deterioração do geotêxtil tecido,
apresentando arestas perigosas aos pedestres. Revestimento rígido
não indicado.
Fowler et al.
(2002)
Quebramares e
Diques 2000
Amwaj Islands,
Bahrain
Projeto ousado de construção de ilha artificial; Solução complexa
combinando geotubos e rochas; Requisito: controle na turbidez da
água durante o preenchimento dos geotubos.
Shin e Oh
(2007) Quebramar 2006
Young-Jin
Beach, Coreia do
Sul
Erosão progressiva devido à tempestades sazonais na península
coreana: alta energia das ondas; Geotubos preenchidos com
material local dragado; Permitiu o acúmulo de sedimentos na praia.
Lee e Douglas
(2012)
Quebramar
destacado
submerso
2006 Teluk Kalong,
Malásia
Objetivo de acelerar o depósito de material granular;. A corrente e
o vento não afetam significativamente a estrutura devido à posição
onde ela está instalada.
Tayade et al.
(2015)
Paredão,
Espigão e Dique 2006
Devbag beach,
Malvan, Índia
Ausência de dados e estudos necessários à compreensão do
comportamento da linha de costa; Solução temporária para atenuar
os efeitos da erosão costeira; Material de enchimento dragado
offshore. Fonte: O autor (2018).
13
Quadro 3 – Resumo das pesquisas realizadas sobre geossistemas empregados na proteção costeira.
(continuação)
SOLUÇÃO REFERÊNCIA FINALIDADE ANO LOCALIZAÇÃO CONCLUSÕES
GEOTUBOS
PREENCHIDOS
COM AREIA
(GT)
Lee e Douglas
(2012)
Quebramar
destacado
submerso
2008 Pantai Batu
Buruk, Malásia
Solução preventiva; Tempestades durante a instalação do
geossistema; Suavização de talude íngreme, com deposição de
material arenoso; Aumento da faixa de praia.
Tayade et al.
(2015)
Quebramar
destacado
submerso
2010 Mumbai, Índia
Problemas de erosão costeira; Construção de um muro de
concreto, com alimentação artificial da praia à frente e geotubos
para conter os sedimentos; Posicionamento dos geotubos é de
fundamental importância na efetividade da solução.
Tayade et al.
(2015)
Recifes
artificiais 2011
Dahanu,
Maharashtra, Índia
Proteção da base com tubos menores. Alimentação artificial da
praia e utilização de geotubos paralelos à costa para retenção dos
sedimentos. alternativa mais econômica.
Palma (2016) Dique 2013
Restinga de Ofir,
Esposende,
Portugal
Interferência da dinâmica fluvial e marinha; Problemas de rotação
e nas costuras; Recalques após tempestade; Altura de coroamento
inferior à desejável. Ruptura de um dos cilindros; Dificuldade no
enchimento dos cilindros nos locais de maré mais ativa. Proteção
de pé de talude com tela geotêxtil.
Diaz (2016) Quebramar 2014 Barra de Navidad,
Jalisco, México
Contexto: Destruição da infraestrutura local após o furacão Jova,
em 2011; Problemas de erosão costeira acentuados; Revitalização
da região costeira, permitindo o acúmulo de sedimentos e engorda
da praia.
Sulaiman et al.
(2015) Quebramar 2014
Sigandu Beach,
Indonésia
Problemas de erosão na região da praia devido a um molhe
construído em um porto comercial adjacente; Recalque em alguns
pontos; Rápida sedimentação observada após instalação dos
geotubos, via monitoramento do perfil da praia.
Tayade et al.
(2015)
Espigão,
quebramar e
paredão
2015 Kochi, Índia
Contexto: Área comercial com problemas de assoreamento;
Requisito: desviar o acúmulo de silte para outro local, evitando
prejuízos ao terminal de GNL. Dragagens eram sempre realizadas
para remover os sedimentos.
Pilarczyk
(2000) Quebramar 1982
Sacca degli
Scardovari, Itália
Baixa capacidade de carga do solo de fundação; Bioma em risco:
minimização dos possíveis impactos ao ecossistema costeiro.
Faseamento da obra em 10 anos. Fonte: O autor (2018).
14
Quadro 3 – Resumo das pesquisas realizadas sobre geossistemas empregados na proteção costeira.
(continuação)
SOLUÇÃO REFERÊNCIA FINALIDADE ANO LOCALIZAÇÃO CONCLUSÕES
GEOCONTAI-
NERS E
GEOSSACOS
(GSC)
Erchinger
(1993)
Estabilização
de alimentação
artificial
1971 Ilha de Langeoog,
Alemanha
O sistema sofreu recalque devido ao descalçamento da base;
Desempenho a longo prazo das estruturas é condicionado pela
durabilidade do material geossintético, logo devem ser protegidos
da exposição aos raios UV; Combinado à alimentação artificial
da praia.
Martinelli et al.
(2011)
Quebramar
destacado
submerso
1995 Riccione Southern
Beach, Itália
Praia arenosa com erosão costeira acentuada devido à obras de
proteção costeira construídas em regiões adjacentes (transporte de
sedimentos interceptado). Manutenção: Alimentação artificial da
praia; GSC serve de suporte ao desenvolvimento da vida marinha.
Restall et al.
(2002) Paredão 1996
Stockton beach,
Austrália
Urgência e ausência de recursos tecnológicos sofisticados;
Medida de controle de erosão temporária na região da praia;
Solução econômica e amigável aos usuários; Projetada para 6
meses, contudo já dura 10 anos. Utilização de GNT para
confecção de pé holandês.
Lenze et al.
(2002) Recife artificial 1999
Narrowneck reef,
Austrália
Primeira estrutura desse tipo a ser construída; Problemas de
preenchimento nos primeiros bags; Danos aos bags no processo
de instalação; Estudos aprofundados, com alta disponibilidade de
recursos tecnológicos; 50% mais barato que solução utilizando
rochas naturais.
das Neves et al.
(2009)
Proteção do
talude 2000
Póvoa de Varzim,
Portugal
Substituição e reposicionamento dos sacos após tempestades;
Obras de proteção costeira em regiões adjacentes alteraram a
dinâmica de transporte de sedimentos, fragilizando ainda mais o
sistema dunar; Associado à geotêxtil não tecido no talude (filtro)
Restall et al.
(2002)
Proteção do
talude do
sistema dunar
2000 Maroochydore
beach, Austrália
Recalque numa extensão de 35m; Flexibilidade da estrutura
permitiu reacomodação; Estabilidade da estrutura maior do que
esperado;
Harms e Muller
(2003)
Reforço do
talude (base da
duna)
2001
Ilha de
Wangerooge,
Alemanha
Requisito: Proteção do sistema dunar; Avanço do mar sobre a
duna. Solução que exige muita manutenção (revestimento anual
com areia). Associado à um filtro geotêxtil; Tempestade
desestabilizou o geossistema; Necessitou reforço estrutural. Fonte: O autor (2018).
15
Quadro 3 – Resumo das pesquisas realizadas sobre geossistemas empregados na proteção costeira.
(conclusão)
SOLUÇÃO REFERÊNCIA FINALIDADE ANO LOCALIZAÇÃO CONCLUSÕES
GEOCONTAI-
NERS E
GEOSSACOS
(GSC)
Restall et al.
(2002) Espigão 2001
Maroochydore
beach, Austrália
Solução preventiva após experiência bem sucedida com
geossintéticos em um local próximo. Requisito de proteção contra
o vandalismo e segurança aos banhistas. Associado à alimentação
artificial da praia.
McClarty et al.
(2006) Espigão 2003
Langebaan, África
do Sul
Problemas na manufatura (descamação das fibras externas); O
principal problema enfrentado é o vandalismo, pois os sacos
podem ser perfurados com facas.
Saathoff et al.
(2007)
Proteção de
infraestrutura
local
2003
Jumeirah beach,
Emirados Árabes
Unidos
Requisito: proteção contra o vandalismo; Geotêxtil de alta
gramatura recobrindo-os. Solução esteticamente agradável; Alto
tráfego de pedestres.
Saathoff et al.
(2007) Molhe 2004
Indramayu-
Cirabon, Indonésia
Orçamento limitado inviabilizou projeto de rochas e gabião;
Rodovias não suportariam o tráfego pesado de caminhões
carregados com rocha; Geogrelha utilizada para reforçar a
estrutura; GSC utilizado no núcleo do molhe;
Hornsey et al.
(2011) Quebramar 2004
Geelong, Victoria,
Austrália
Péssima qualidade do material de enchimento, porém pouco
recalque observado (< 300mm); Limitação: Utilização de ponto
flutuante como plataforma de enchimento dos GSC; Obras
condicionadas à força dos ventos.
Corbella;
Stretch (2012) Paredão 2007
Durban, África do
Sul
Preenchimento inadequado/insuficiente das unidades; Falha
estrutural devido à movimentação interna da areia; Atrito interno
e alongamento do geossintético.
GEOTÊXTIL
NÃO TECIDO
(GNT)
Antunes do
Carmo; Reis;
Freitas (2010)
Construção de
duna artificial 2005
Figueira da Foz,
Portugal
Contexto: Ações hidrodinâmicas de elevada energia. Solução:
Construção de duna artificial com plantio de vegetação no talude;
Necessidade de manutenção periódica.
TAPETES
PREENCHIDOS
COM LAMA
DE ARGILA
(GEOMATS)
Yan e Chu
(2010) Dique 2001 Tianjin, China
Construído sobre solo argiloso/siltoso; Estabilidade lateral da
estrutura era o grande desafio; Aplicado no núcleo do dique, que
é revestido com concreto projetado sobre colchão geotêxtil para
proteção; Seção não é circular como os GT. Solução inovadora;
Projeto desenvolvido com modelagem computacional.
Fonte: O autor (2018).
16
A Figura 6 traz o mapa da distribuição geográfica dos estudos de caso e casos de obra
apresentados neste trabalho (pontos vermelhos).
Figura 6 – Distribuição geográfica dos casos, com limite entre placas tectônicas.
Fonte: O autor (2018).
Ademais, é extremamente recomendada a investigação geotécnica e o estudo
aprofundado das condições de contorno do problema antes de tomar quaisquer decisões de
projeto. Obras costeiras são complexas por possuírem interface com o mar e o conhecimento
dos aspectos oceanográficos e a caracterização da costa é imperativo. O monitoramento das
estruturas deve ser previsto, visando identificar precocemente possíveis problemas, como
recalques e degradação dos materiais constituintes. A conscientização e instrução da população
acerca da utilização dos dispositivos é fundamental, uma vez que o vandalismo das estruturas
é problema recorrente.
5 CONCLUSÃO
Este trabalho evidencia que optar por soluções que empregam geossintéticos, sejam os
geossistemas mais robustos em detrimento de soluções convencionais, sejam as aplicações
acessórias combinadas à estas estruturas, traz diversos benefícios. Citam-se como exemplos a
minimização dos impactos ambientais e financeiros devido à não extração e transporte de
rochas, a elevada eficácia das soluções, o caráter de reversibilidade das estruturas e seu alto
grau de aceitação por parte da população.
Diante do exposto, percebe-se que existem diversos exemplos de sucesso na aplicação
de geossintéticos na proteção costeira e que a escolha por sistemas que empregam geotubos ou
geocontainers tem crescido bastante nos últimos anos. Contudo, o Brasil, devido à vasta
disponibilidade de recursos minerais, ainda não possui políticas de uso dessa tecnologia e a
escassez de estudos de caso nacionais sobre geossintéticos em estruturas de proteção costeira é
um reflexo desse atraso.
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