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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA CENTRO DE TECNOLOGIA CURSO DE ENGENHARIA CIVIL Andressa Schumacher ESTUDO DO SOLO EM TRÊS TALUDES DAS MARGENS DO RIO SOTURNO - PROPOSTAS DE PREVENÇÃO E TRATAMENTO CONTRA EROSÃO Santa Maria, RS 2017
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA
CENTRO DE TECNOLOGIA
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
Andressa Schumacher
ESTUDO DO SOLO EM TRÊS TALUDES DAS MARGENS DO RIO
SOTURNO - PROPOSTAS DE PREVENÇÃO E TRATAMENTO
CONTRA EROSÃO
Santa Maria, RS
2017
Andressa Schumacher
ESTUDO DO SOLO EM TRÊS TALUDES DAS MARGENS DO RIO SOTURNO –
PROPOSTAS DE PREVENÇÃO E TRATAMENTO CONTRA EROSÃO
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao
Curso de Engenharia Civil, da Universidade Federal
de Santa Maria (UFSM, RS), como requisito parcial
para obtenção do título de Engenheira Civil.
Orientador: Prof. Dr. Magnos Baroni
Santa Maria, RS
2017
Andressa Schumacher
ESTUDO DO SOLO EM TRÊS TALUDES DAS MARGENS DO RIO SOTURNO –
PROPOSTAS DE PREVENÇÃO E TRATAMENTO CONTRA EROSÃO
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao
Curso de Engenharia Civil, da Universidade Federal
de Santa Maria (UFSM, RS), como requisito parcial
para obtenção do título de Engenheira Civil
Aprovado em 07 de julho de 2017:
Magnos Baroni, Dr. (UFSM)
(Presidente/Orientador)
Fabricio Jaques Sutili, Dr. (UFSM)
Ricardo Bergamo Schenato, Dr. (UFSM)
Santa Maria, RS
2017
DEDICATÓRIA
Aos meus pais, Astor e Rosa, que não mediram esforços para que eu realizasse meus sonhos,
abrindo mão, muitas vezes, dos seus para me fortalecer.
A minha irmã, Eduarda, pela amizade, companheirismo e aprendizados.
Sem vocês nada disso seria possível.
AGRADECIMENTOS
Agradeço ao meu orientador, Magnos Baroni, pela dedicação e disponibilidade a mim
oferecidas. Agradeço a segurança passada em todas as etapas do trabalho e pela paciência
com que me tratou, sempre contribuindo para o aprimoramento do meu trabalho. Pelo
profissionalismo e competência com que exerce a profissão, buscando mais conhecimento e
compartilhando o que possui.
Agradeço à minha irmã pela primeira dica sobre a temática do trabalho e por me ajudar a
amadurecer a ideia. Obrigada pela paciência ou pela falta dela, mas que foram essenciais
nos anos do curso e da vida. Obrigada pela atenção, companheirismo, dedicação,
preocupação e pelos pequenos gestos de amor do nosso cotidiano.
Agradeço ao meu pai pelas jornadas de coleta de material para a realização deste trabalho.
Pela paciência em me ajudar e por se preocupar em estar fazendo um bom trabalho.
À minha mãe, por estar presente em todos os momentos, me apoiando e acreditando mais do
que eu mesma no meu potencial, fazendo o possível para que eu estivesse bem.
Aos meus pais, por terem investido na minha educação e da minha irmã mesmo quando as
condições financeiras não eram as melhores. Obrigada por acreditarem em um futuro melhor
para nós duas, tenho certeza que vocês fizeram tudo o que estava ao alcance. Obrigada pelo
amor e respeito que nos fizeram unidos e, por isso, mais fortes. Eu não tenho palavras que
mensurem o quanto agradeço toda a dedicação que vocês emanaram a mim e a minha irmã.
Agradeço ao meu namorado, Thomaz, pelas ajudas relacionadas a engenharia civil, pela
atenção, paciência e compreensão nos dias difíceis e pelo amor e momentos que tornaram a
universidade mais leve.
Agradeço ao professor, Talles, pela preocupação e auxílio nos assuntos acadêmicos e pela
oportunidade da bolsa de extensão, que me fez amadurecer profissional, intelectual e
pessoalmente.
Agradeço ao professor Ricardo Bergamo Schnenato pela disposição e pela ajuda neste
trabalho, principalmente por ter ido realizar comigo a coleta de dados para ensaios de
caracterização e por tê-lo realizado, mostrando-se dedicado e interessado nos assuntos
relacionados à profissão escolhida.
Agradeço aos meus colegas pelas ajudas incansáveis, pelos compartilhamentos de
conhecimento e pelas risadas que tornaram os dias mais felizes. Entre eles, agradeço,
principalmente, ao Gabriel, a Gabriela e ao Renan pelas longas jornadas de projetos.
Obrigada pelo bom e mau humor diário, pelo cuidado e por serem prestativos. Obrigada pelo
companheirismo, pelas trocas mútuas de conhecimento e reclamações e, principalmente, pela
grande amizade que construímos.
Agradeço aos meus amigos adquiridos antes e durante a faculdade pela paciência e
momentos de diversão.
Agradeço aos meus tios, Marta e Volni, e ao meu primo, Volnei, por terem me acolhido tão
bem no período em que escrevi este trabalho. Obrigada por serem muito prestativos, pelo
conforto e pela preocupação que tiveram comigo.
Agradeço às grandes amizades que ganhei na Ecoplan Engenharia, pelos conhecimentos
compartilhados e ajuda sempre que necessária, além das risadas que tornaram meus dias
muito felizes.
Este trabalho não seria possível sem a companhia dessas e de tantas outras pessoas que se
fizeram presentes nestes anos. Todos que passaram pela minha vida contribuíram para o meu
crescimento e formação.
RESUMO
ESTUDO DO SOLO DAS MARGENS DO RIO SOTURNO – PROPOSTAS DE
PREVENÇÃO E TRATAMENTO CONTRA EROSÃO
AUTORA: Andressa Schumacher
ORIENTADOR: Magnos Baroni
O trabalho aborda diferentes estudos em amostras solo extraído das margens do Rio Soturno,
localizadas entre as cidades de Dona Francisca e Faxinal do Soturno / RS, bem como práticas
que possam recuperar seus taludes degradados. Este rio tem importância econômica para
cerca de onze cidades da região, já que abastece várias propriedades agrícolas contribuintes de
uma das principais atividades existente na Sub-Bacia Hidrográfica do Rio Soturno. Este
estudo foi baseado em uma coleta amostral representativa para a realização de ensaios
laboratoriais que pudessem auxiliar na classificação e determinação da resistência ao
cisalhamento do solo, possibilitando a análise da estabilidade dos taludes fluviais a partir da
utilização do Software Rocscience Slide 5.0. Foram estudadas técnicas de estabilização de
encostas, desde obras convencionais de engenharia a técnicas mais recentes abrangidas pela
bioengenharia de solos. A segunda, mais favorável economicamente para a região, teve seu
horizonte de estudo mais aprofundado e relacionado as condições de estabilidade dos taludes,
apresentando possíveis soluções para a recuperação das margens do rio.
Palavras-chave: Taludes Fluviais. Estabilidade de Encostas. Bioengenharia de Solos.
Recuperação de Áreas Degradadas. Rio Soturno – RS.
ABSTRACT
SOIL STUDY OF THE SOTURNO RIVER MARGINS - PROPOSALS FOR
PREVENTION AND TREATMENT AGAINST EROSION
AUTHOR: Andressa Schumacher
ADVISOR: Magnos Baroni
This work presents the soil study of the Soturno River banks, in Rio Grande do Sul, Brazil, as
well as practices that can recover it's degraded slopes. This river has economic importance for
about 11 cities in the region, since it supplies several agricultural properties that contribute to
one of the main activities in the Soturno River Sub-Basin. This study was based on a
representative sample collection to perform laboratory tests that could aid in the classification
and determination of soil shear strength, allowing the analysis of the stability of the river
slopes from the use of Rocscience Slide 5.0 Software. Slope stabilization techniques have
been studied, from conventional engineering works to more recent techniques covered by soil
bioengineering. The second, more economically favorable for the region, had it's horizon of
study more in depth and related the conditions of stability of the slopes, presenting possible
solutions for the recovery of the river banks.
Keywords: River Slopes. Slope Stability. Soil Bioengineering. Recovery of Degraded Areas.
Rio Soturno - RS.
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ........................................................................................................... 10 1.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS .................................................................................................... 10
1.2 JUSTIFICATIVA ............................................................................................................................. 11
1.3 OBJETIVOS ...................................................................................................................................... 12
1.3.1 Objetivos gerais ............................................................................................................................... 12
1.3.2 Objetivos específicos ........................................................................................................... 12 1.4 ESTRUTURA DO TRABALHO ................................................................................................. 12
2 REVISÃO BIBLIOGRAFICA .................................................................................. 14 2.1 SUB-BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO SOTURNO ......................................................... 14
2.2 GEOMORFOLOGIA FLUVIAL ................................................................................................. 16
2.3 ASSOREAMENTO FLUVIAL .................................................................................................... 17
2.3.1. Ensaios de Erodibilidade............................................. .............................................18
2.4 MOVIMENTOS DE MASSA ....................................................................................................... 18
2.5 ESTABILIDADE DE TALUDES ............................................................................................... 20
2.5.1 Método de Bishop ........................................................................................................................... 21
2.5.2 Método de Janbu ............................................................................................................................ 23
2.5.3 Fator de segurança (FS) ............................................................................................................... 24
2.5.4 Software Rocscience Slide 5.0 .................................................................................................... 25
2.6 CARACTERIZAÇÃO DE SOLOS ............................................................................................. 26
2.6.1 Ensaios de peneiramento e sedimentação ............................................................................. 27
2.6.2 Análise granulométrica por dispersão total – método da pipeta ................................. 28
2.7 RESISTÊNCIA AO CISALHAMENTO DO SOLO .............................................................. 28
2.7.1 Ângulo de atrito .............................................................................................................................. 29
2.7.2 Coesão ................................................................................................................................................. 30
2.7.3 Ensaio de Cisalhamento Direto ................................................................................................. 31
2.8 A IMPORTÂNCIA DA VEGETAÇÃO .................................................................................... 33
2.8.1 Espécies vegetativas na região do rio Soturno – RS. ........................................................ 35
2.9 RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS (RAD) ..................................................... 35
2.10 BIOENGENHARIA DE SOLOS ................................................................................................. 36
2.10.1 Râmprolas longitudinais .............................................................................................................. 38
2.10.2 Instalação de cobertor de controle de erosão ............... Erro! Indicador não definido.
2.10.3 Revestimentos de leito .................................................................................................................. 38
2.11 TÉCNICAS CONVENCIONAIS DE ENGENHARIA PARA ESTABILIZAÇÃO DE
ENCOSTAS ....................................................................................................................................... 46
3 METODOLOGIA ....................................................................................................... 48 3.1 COLETA DE MATERIAL ............................................................................................................ 48
3.1.1 Amostras deformadas ................................................................................................................... 51
3.1.2 Amostras indeformadas ............................................................................................................... 54
3.2 REALIZAÇÃO DE ENSAIOS ..................................................................................................... 55
3.2.1 Ensaios de caracterização ........................................................................................................... 55
3.2.2 Ensaio de cisalhamento direto ................................................................................................... 59
3.3 UTILIZAÇÃO DE SOFTWARE SLIDE................................................................................... 64
4 RESULTADOS ........................................................................................................... 65 4.1 ENSAIO DE CARACTERIZAÇÃO ............................................................................................ 65
4.1.1 Ensaio de peneiramento ............................................................................................................... 65
4.1.2 Análise granulométrica por dispersão total ......................................................................... 67
4.2 ENSAIOS DE CISALHAMENTO DIRETO ........................................................................... 69
4.3 ESTABILIDADE DE TALUDES A PARTIR DO SOFTWARE SLIDE ........................ 76
4.4 PROPOSTAS DE TRATAMENTOS ......................................................................................... 81
4.4.1 Bioengenharia de solos ................................................................................................................. 81
5 CONCLUSÃO ............................................................................................................. 85 5.1 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS ................................................................... 86
REFERÊNCIAS .......................................................................................................... 87
10
1 INTRODUÇÃO
1.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS
Desde o princípio da origem humana, as sociedades se fixaram às margens de rios e
córregos, sem levar em consideração a importância da manutenção da qualidade destes. Com
o avanço da população, esses recursos hídricos sofreram diversos processos destrutivos, desde
a contaminação das águas até a interferência em sua estrutura, desencadeando diversos
prejuízos econômicos e sociais. Por isso, fizeram-se necessários estudos de recuperação do
corpo dos canais e dos recursos hídricos. Porém, até então, no Brasil, se realizam práticas
onerosas e complexas, e por isso, muitos rios não são restaurados.
Com o avanço das práticas abusivas aos recursos hídricos no país, o Governo precisou
tomar atitudes de proteção e preservação destas áreas, consolidadas na Política Nacional do
Meio Ambiente. Nela constam algumas obrigações que a sociedade deve ter em relação aos
recursos naturais, patrimônio de todo cidadão brasileiro.
Embora a Política Nacional do Meio Ambiente exista, observa-se no país ainda muitas
práticas de atividades destrutivas relacionadas a natureza, deteriorando-a de tal forma que não
possa se recuperar sem o auxílio da ciência.
O Rio Soturno é um exemplo disto. Localizado na região central do Rio Grande do
Sul, Brasil, abastece cerca de quatro municípios, ou onze indiretamente, cujas margens estão
visivelmente erodidas devido, principalmente, a retirada de vegetação para a expansão de
lavouras agrícolas. O Ministério Público do Estado do Rio Grande do Sul já tentou acordo
com os agricultores da região, que deveriam preservar e recuperar a mata ciliar em uma área
de preservação permanente, não obtendo êxito visível à população.
Considerando sua degradação e importância econômica do seu recurso na região
abrangida pela sua Sub-Bacia, fez-se necessário o estudo de práticas que possam recuperar e
estabilizar as encostas naturais deste rio. Para isso, foram analisados processos convencionais
de engenharia e a prática recente e ainda pouco conhecida de bioengenharia de solos.
Sabendo-se que a região não é um grande centro urbano nem possui condições
econômicas que justifiquem o emprego de práticas convencionais, que na sua totalidade, são
caracterizadas por serem onerosas e complexas, foram melhores analisadas as técnicas de
bioengenharia de solos.
A bioengenharia de solos para a estabilização de taludes fluviais surge para aliar
conceitos da engenharia convencional ao uso de materiais naturais, de preferência locais, para
11
a recuperação dos cursos d’água degradados. A técnica é bastante restrita no país, embora seja
um recurso técnico com custos reduzidos e que, até então, apresentou resultados positivos em
sua utilização.
Para esta análise, foi estudada a estabilidade dos taludes, dadas pela versão
educacional do Software Rocscience Slide 5.0, com dados de entrada obtidos em ensaios de
caracterização e cisalhamento direto, obtendo os parâmetros de resistência do solo em
questão.
Todos estes ensaios, as práticas de engenharia e os estudos relacionados estão listados
neste trabalho e visam a recuperação das margens do Rio Soturno – RS para que o recurso
hídrico possa ser bem aproveitado pelos próximos anos pela população.
1.2 JUSTIFICATIVA
O Rio Soturno – RS é um importante recurso hídrico para a região central do estado,
responsável por abastecer boa parte da agricultura da região pertencente a sua bacia
hidrográfica. Contudo, tem apresentado visíveis pontos de assoreamento em suas margens,
preocupando os moradores quanto ao seu futuro.
O rio tem apresentado instabilidade ao receber enchentes, perdendo grandes camadas
de solo quando estas ocorrem, devido ao avanço das lavouras e estradas sobre a várzea de
extravasamento. Isto é motivo de preocupação entre os moradores, já que todos os anos o rio
sofre com cheias e acaba adentrando territórios particulares ou prejudicando as vias de acesso
as cidades, como pode ser visto na Figura 1.
Figura 1– Notícias sobre o Rio Soturno – RS em um jornal local.
Fonte: Jornal Cidades do Vale (2001, 2004, 2005)
12
O estudo do solo do entorno do rio torna-se essencial para análise da estabilidade de
suas encostas e posterior estudo de viabilidade para sua recuperação.
A bioengenharia de solos pode auxiliar para que a prática seja realmente implantada
na região, pois utiliza materiais existentes na localidade e técnicas mais simples para sua
aplicação, tornando o processo de recuperação e proteção dos taludes ecologicamente correto
e economicamente viável.
1.3 OBJETIVOS
1.3.1 Objetivos gerais
O objetivo geral deste trabalho é caracterizar e identificar os parâmetros de resistência
de amostras de solo extraídas de taludes localizados nas margens do Rio Soturno – RS e
analisar suas estabilidades. Assim, relacionar os dados obtidos com possíveis técnicas para a
recuperação das margens do rio.
1.3.2 Objetivos específicos
Os objetivos específicos deste trabalho são:
a) obter amostras representativas do solo de três taludes localizados nas margens do
rio estudado;
b) ensaiar as amostras obtidas em campo para obtenção de dados como classificação
do solo e resistência ao cisalhamento;
c) analisar a estabilidade dos taludes;
d) estudar práticas de engenharia convencional e bioengenharia;
e) analisar os dados obtidos em campo e laboratório e propor possíveis métodos para a
prevenção e/ou tratamentos dos taludes estudado.
1.4 ESTRUTURA DO TRABALHO
O trabalho está dividido em cinco capítulos:
Capítulo 1 – Introduz o tema da pesquisa, justifica o estudo realizado e apresenta os
objetivos gerais e específicos do trabalho.
Capítulo 2 – Organiza o embasamento teórico utilizado na pesquisa.
13
Capítulo 3 – Apresenta os materiais e os métodos utilizados para o estudo, bem como
a localização dos pontos de coleta.
Capítulo 4 – Apresenta as tabelas obtidas nos laboratórios, os resultados que elas
proporcionaram e o resultado do Software utilizado. Assim como analisa as técnicas citadas
relacionadas aos dados obtidos.
Capítulo 5 – Dispõe das conclusões e sugestões dadas a partir do trabalho.
14
2 REVISÃO BIBLIOGRAFICA
2.1 SUB-BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO SOTURNO
A Sub-Bacia Hidrográfica do Rio Soturno situa-se na região central do Estado do Rio
Grande do Sul, Brasil (Figura 2), nascendo no município de Júlio de Castilhos – RS e
desaguando no Rio Jacuí (Bacia Hidrográfica do Alto do Jacuí), na cidade de Dona Francisca
– RS, com abrangência total de 987,18 km² de área. Neste percurso, são beneficiados,
ambiental e socioeconomicamente, os municípios de Dona Francisca, Faxinal do Soturno,
Itaara, Ivorá, Júlio de Castilhos, Nova Palma, Pinhal Grande, Restinga Sêca, São João do
Polêsine, São Martinho da Serra e Silveira Martins. (ALBERTI, 2015).
O trecho a ser estudado não abrange o rio inteiro, por isso, foram selecionados pontos
estratégicos e com visível degradação para a obtenção dos parâmetros do solo e proposta de
aplicação de recursos para sua recuperação.
Figura 2 – Bacia Hidrográfica e localização do Rio Soturno.
Fonte: Alberti (2015)
A Sub-Bacia é fragmentada em três zonas distintas devido as suas diferenças
marcantes entre as características climáticas, fisiográficas e geológicas, estando então
15
localizada na Zona de Transição Fisiográfica do Planalto Meridional e da Depressão Central,
passando pelo Rebordo do Planalto. (GARCIA, 2001).
Os dados climatológicos dessa região constataram uma média concentrada de
precipitação durante o ano, com chuvas intensas no fim das estações de inverno e primavera;
também se constataram significativas mudanças de temperatura sazonal e espacial,
amplamente influenciadas pela topografia, onde as maiores altitudes registraram as menores
temperaturas. Apesar disso, os efeitos topográficos não foram decisivos para a ocorrência de
chuvas, que se dão, principalmente, pela entrada de frentes frias no estado. (FERRAZ E
ROBERTI, 2011)
O clima e o relevo da Sub-Bacia do Rio Soturno criam condições favoráveis ao
assoreamento do rio, uma vez que as chuvas ocorridas no Planalto Meridional arrastam
sedimentos provenientes, principalmente, da agricultura, que ganham força no Rebordo do
Planalto devido ao trecho bastante inclinado e que são depositados no final do curso do rio,
onde está a Zona da Depressão Central. Assim, o rio apresenta o empobrecimento do solo em
sua nascente e considerável erosão na sua foz. (ALBERTI, 2015).
Brena e Longhi (1998) traçaram uma caracterização geral da cobertura florestal da
área com base no Inventário Florestal da Região da Quarta Colônia de Imigração Italiana, no
Rio Grande do Sul, encontrando uma taxa de 28,76% e constituída, basicamente, da formação
de Florestas Estacionais Deciduais.
As florestas deciduais caducifólias são caracterizadas pela perda das folhas de suas
árvores durante a estação fria, evento conhecido como caducifolia. O evento depende das
condições químicas, físicas e da capacidade de retenção de água do solo, que geralmente
apresenta boa fertilidade e pouco ácido. (EMBRAPA – Empresa Brasileira de Pesquisa
Agropecuária, [200-])
Marchiori (2004) destaca que na mata ciliar da região, adaptadas para suportarem a
força da correnteza e eventual submersão durante as enchentes, estão as plantas reófitas, mais
conhecidas como sarandi ou amarilho e são compostas, principalmente, por: Sebastiania
schottiana (amarrilho-branco ou branquilho), Cephalanthus glabratus (Sarandi-branco ou
Sarandi-mole) e Phyllanthus sellowianus (sarandi-mata-olho).
No alto dos barrancos, em menor escala, predominam: Inga vera, Inga semialata
(ingazeiros), Sebastiania brasiliensis (branquilho-leiteiro) e o Guadua trinii (taquaraçu).
No Rebordo do Planalto Meridional, chamada de Floresta Estacional, se encontra a
maior floresta nativa do Estado, que vem sendo alvo de diversos programas de recuperação e
preservação da sua biodiversidade. (SCHUMACHER, 2011).
16
A economia da região é baseada no setor agropecuário, onde o principal produto
cultivado é o arroz. (IBGE, 2014)
2.2 GEOMORFOLOGIA FLUVIAL
Nesta região as paisagens estão sempre em processo de transformação devido a ação
de processos geomorfológicos que, com suas variáveis de tempo, intensidade, forma e
interação causam modificações no relevo. Estas modificações de relevo são consequências da
necessidade de equilíbrio entre forças de soerguimento e denudação, ou seja, das forças
endógenas e exógenas, respectivamente. As forças endógenas provêm do centro terrestre,
como terremotos e atividades vulcânicas, independendo de atividades humanas; já as
exógenas são causadas pelo ambiente externo, como a água, o vento, a gravidade e seres
vivos. (DURLO E SUTILI, 2012)
As causas de assoreamento fluvial se dão, no Brasil, pela ação das forças exógenas.
Nestas, a água é o modelador com maior significância, já que pode atuar de diversas maneiras
no relevo, física ou quimicamente, estando inteiramente atrelada a processos erosivos, de
transporte, sedimentação e estabilidade de encostas. Além disso, o ser humano também
constitui grande influência sobre a paisagem, alterando a utilização da vegetação local e
causando intervenções físicas na constituição do rio, trazendo como consequências a alteração
na velocidade da água e a menor ou maior interação das partículas do solo. Assim, sabendo
que a água é o principal fator exógeno atuante no leito de um rio, faz-se necessário o estudo
de cursos d’água em canais para avaliar a estabilidade das encostas em função da velocidade
da água. (DURLO E SUTILI, 2012)
O curso d’água é conduzido através do leito fluvial, que possui uma feição
morfológica com dinâmica própria e pode ser classificado ao decorrer dos perfis do rio. O
perfil transversal do leito fluvial pode ser classificado de acordo com o nível ocupado pela
água na seção transversal no canal, como demonstrado na Figura 3. (CUNHA, 2009).
17
Figura 3 – Perfil Transversal do leito fluvial.
Fonte: adaptação de Oliveira (2012)
O leito de vazante tem seu espaço totalmente submerso e nele se situa o talvegue, linha
de delimitação da profundidade máxima do canal. O leito de vazante está inserido no leito
menor, inscrito em margens bem definidas e aonde não há crescimento de vegetação devido
ao escoamento constante do curso d’água. O leito maior é ocupado periodicamente ou
sazonalmente pelas cheias e é ocupado pelo menos uma vez ao ano. E o maior excepcional é
aquele que fica inundado na presença de enchentes. (CHRISTOFOLETTI, 1981).
O perfil longitudinal do leito fluvial determina a declividade do canal, dada pela
relação entre a profundidade e o comprimento entre sua nascente (declividade alta neste
trecho) e a foz (declividade decrescendo ao se aproximar deste trecho). (SUGUIO E
BIGARELLA, 1990). O perfil longitudinal é um fator preponderante no estudo da velocidade
da água, já que quanto maior a declividade do rio, maior também a velocidade do fluxo
d’água. (DURLO E SUTILI, 2012)
2.3 ASSOREAMENTO FLUVIAL
O assoreamento fluvial e o transporte de materiais nas encostas de rios é ocasionada,
principalmente, pela ação da água. Pode se dar também através do vento, dependendo da
existência de vegetação na área estudada. Esta erosão hídrica superficial ocorre através do
intemperismo e do desmatamento em torno dos rios, expondo o solo nu a ação da água e
18
fazendo com que o contato dos dois ocasione crateras que aumentam a declividade das
encostas e então, diminuam a estabilidade destas. (DURLO E SUTILI, 2012)
O assoreamento fluvial ocorre quando as forças hidráulicas impõem ao leito, fundo e
margens do canal forças constantes de cisalhamento, tração, torção e compressão, superando a
resistência do solo (coesão e/ou densidade das partículas), arrancando suas partículas e
carregando-as junto ao curso d’água. (BORDAS E SEMMELMANN, 1993).
A ação de cisalhamento devido à água é o estopim para a desagregação das partículas
em coesão. Já as partículas maiores dependem da velocidade de escoamento d’água para se
movimentarem. (MORISAWA, 1968)
2.3.1 Ensaios de Erodibilidade
Alguns ensaios podem representar a perda de massa do solo de um talude:
a) ensaio de Inderbitzen: rampa hidráulica em chapa metálica que abriga o corpo de
prova e simula escoamento de canais, relacionando a erodibilidade as diversas
condições de inclinação, tempo e vazão; (NAGEL E STORGATTO, 2009)
b) ensaio de desagregação: analisa a estabilidade de uma amostra de solo indeformada
quando submersa em água, simulando a influência da água sobre um solo submetido
ao saturamento e determinando a capacidade de desintegração do solo através da água;
(MEDEIROS, 2014)
c) pino de erosão e estacas: consiste na instalação de pinos no talude que são
monitorados dentro de determinado período e anotados seus comprimentos anteriores
a sua exposição e no final do período de análise. (DE SOUZA, [200-])
2.4 MOVIMENTOS DE MASSA
São considerados movimentos de massa de terra os deslocamentos de determinado
volume de solo devido a problemas de instabilidade em taludes. Podem ser classificados em:
rastejo, escorregamento, queda e corrida. (AUGUSTO FILHO, 1992)
d) rastejo: movimento lento e contínuo que não apresenta superfície de ruptura bem
definida e é causado pela variação de temperatura e umidade;
e) escorregamento: movimento com velocidade média a alta com superfície de ruptura
bem definida. Ocorre quando as tensões cisalhantes atingem a resistência ao
19
cisalhamento do material no plano de ruptura (plano onde a resistência da encosta é
mais baixa), que pode ser em forma planar, circular ou em cunha;
f) queda: deslocamento vertical brusco em alta velocidade de blocos rochosos;
g) corrida: movimentos de alta velocidade ocorridos devido a total perda de resistência
do solo, tornando o comportamento deste semelhante a um fluido e atingindo grandes
extensões. Pode ocorrer devido a inserção de água em solos predominantemente
arenosos, esforços dinâmicos ou amolgamento em argilas muito sensitivas.
(GERSCOVICH, 2012)
O Rio Soturno é constituído de encostas com solo, por isso, as quedas não serão
movimentos de massa coerentes com esse estudo.
A adição de peso provém, normalmente, pela infiltração da água e pelo crescimento de
vegetação, aumentando a instabilidade do talude até que, em determinado carregamento, a
força do movimento atinja a resistência ao deslizamento e os fenômenos de instabilidade de
massa ocorram. A retirada de peso também pode gerar instabilidade na margem do canal e
ocorre com mais frequência do que quando há adição de peso. Essa subtração de peso é
ocasionada pelo corte do pé do talude, onde se encontra, em quase sua totalidade, a resistência
ao cisalhamento da encosta. Sem o pé do talude, a resistência depende, exclusivamente, da
coesão e do ângulo de atrito presente na estrutura, para solos coesos. Solos arenosos
dependerão somente do ângulo de atrito do solo, que dá forma ao ângulo natural do talude.
Também decorrente do corte do pé do talude, o centro de gravidade muda de posição e
aumenta o braço de alavanca da força peso, gerando uma força de movimento maior. Com a
redução da resistência ao deslizamento e a ascensão da componente de movimento do talude,
tem-se a instabilidade das margens do canal. A Figura 4 representa o texto. (DURLO E
SUTILI, 2012)
20
Figura 4 – Efeito do Desconfinamento na força de deslizamento.
Fonte: Durlo e Sutilli (2012)
2.5 ESTABILIDADE DE TALUDES
Talude é toda superfície inclinada de um maciço de solo ou de rocha submetida a três
forças distintas: forças devidas ao peso dos materiais, ao escoamento da água e à resistência
ao cisalhamento. O estudo da estabilidade de taludes leva em consideração todos estes fatores,
uma vez que as duas primeiras tendem a gerar instabilidade no maciço de solo, e seu estudo se
torna primordial para a correta aplicação de projetos para medidas preventivas. (FIORI, 2015)
Os taludes podem ser naturais ou construídos pelo homem. Estes resultam de cortes
em encostas, escavações ou lançamentos de aterro, onde, em qualquer das situações, devem
ser executados com inclinação, tal que se considerem as propriedades geomecânicas do
material, garantindo a estabilidade do maciço. Já os taludes naturais são os formados por
sedimentos ou solo residual (pertencentes ao local em que se originaram) e/ou coluvionares
(transportados até o local); estão sempre sujeitos a problemas de instabilidade devido a
alteração do estado de tensões da massa, provocando tensões cisalhantes iguais a resistência
ao cisalhamento do solo. (GERSCOVICH, 2012).
Sendo assim, os taludes devem respeitar o Fator de Segurança, dado pela razão entre a
tensão atuante e a tensão mobilizada. (VARGAS 1977).
21
Os métodos para a análise da estabilidade de taludes, atualmente em uso, baseiam-se
na hipótese de haver equilíbrio numa massa de solo, tomada como corpo rígido-
plástico, na iminência de entrar em um processo de escorregamento. Daí a
denominação geral de “métodos de equilíbrio-limite. (MASSAD, 2010, p.63).
Os métodos de equilíbrio-limite de Bishop e Janbu são frequentemente utilizados no
meio geotécnico.
2.5.1 Método de Bishop
É o método mais recomendado e praticado para observações simplificadas. Considera
a superfície de ruptura como sendo circular, que existe equilíbrio de forças e momentos entre
fatias e que a resultante das forças verticais das fatias é nula. O método apresenta uma forma
simples de cálculos e processamento. (SANTOS, 2005)
As Equações 1 e 2 mostram os momentos gerados pelo maciço e, que para sua
estabilidade, devem estar em equilíbrio, conforme a Figura 5.
Figura 5 – Exemplo do método de Bishop Simplificado.
Fonte: Gerscovich (2012)
(1)
( ⃡ ) (2)
em que:
W1 e W2 correspondem ao peso próprio das lamelas de solo;
22
é a força cisalhante mobilizada;
AB o arco do plano circular;
R o raio;
X1 e X2 os braços de alavanca destas forças.
A Figura 6 demonstra a ruptura de forma circular e as forças atuando em cada fatia.
Figura 6 - Forças atuantes nas fatias do maciço.
Fonte: Adaptação de Gomes ([20--])
Com o equilíbrio das forças verticais obtém-se as Equações 3 e 4, que, valendo-se da
matemática, são iteiradas até se encontrar a equação correspondente ao fator de segurança,
visualizada na Equação 5. (MASSAD, 2010)
( ) (3)
em que:
N’ é a reação da carga do solo efetivo;
U componente de poropressão;
T é a força de resistência cisalhante;
W é a carga da fatia.
( )
23
Em que F é o fator de segurança.
c’ o intercepto coesivo;
Φ o ângulo de atrito entre as partículas.
∑[
]
∑( ) ( )
Para o cálculo do coeficiente de forma iterativa, admite-se um valor inicial para F1 na
equação 5 e, com isto é obtido um valor F2, que é comparado com o primeiro valor do
coeficiente de segurança F1. Conforme a precisão necessária, são feitas novas repetições, no
entanto, de modo geral, três iterações já bastam.
2.5.2 Método de Janbu
Admite superfícies de ruptura com qualquer formato e é baseado em equações
diferenciais relacionadas ao equilíbrio de forças e momentos da massa de solo acima da
superfície de ruptura (Figura 7).
O método considera que a resultante das forças atuantes entre as fatias é horizontal e
que deve ser aplicado um fator de correção (f0) para as forças cisalhantes atuantes, devido a
não inserção de forças de interação na consideração dos cálculos. (GERSCOVICH, 2012;
SILVA, 2011)
Figura 7 – Método de Janbu.
Fonte: Bello (2004)
24
em que:
W é o peso próprio da lamela estudada, com b correspondendo a sua largura;
T a resistência ao cisalhamento;
EL e ER são as forças horizontais entre fatias;
XL e XR são as forças cisalhantes atuantes nas laterais de cada fatia e são nulas.
P a reação do solo;
α o ângulo entre a tensão cisalhante com a lamela da superfície de ruptura.
E para se obter o fator de segurança sem o fator de correção, as tensões consideradas
para o método geram a Equação 6 (as Equações 7 e 8 são partes integrantes da Equação 6).
∑ [ ( ( )
]
∑( ) ( )
em que:
(
) (7)
(8)
c’ é o intercepto coesivo;
Φ é o ângulo de atrito entre as partículas de solo.
O valor do f0, depende da razão entre a profundidade e comprimento da superficie de
ruptura, e o FS poderá aumentar entre 5 a 12% (ABRAMSON et al., 2002 apud BARBOSA,
2008).
Por fim, tem-se que o FS do método de Janbu é dada pela Equação 9.
(9)
2.5.3 Fator de segurança (FS)
O fator de segurança é dado pela relação entre os momentos resistentes e os momentos
atuantes no talude para determinado método de cálculo adotado. Contudo, a determinação não
é a real existente, devido a imprecisão das hipóteses consideradas, sendo apenas uma análise
aproximada. (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, NBR 11682, 1991)
25
Caputo (1988) considera um talude estável aquele com FS mínimo de 1,5; com
iminência de ruptura aquele com FS mínimo de 1,0 e instável quando o FS mínimo for menor
do que 1,0. Assim, quando:
a) momento estabilizante > momento instabilizante: FS > 1,0;
b) momento estabilizante < momento instabilizante: FS < 1,0;
c) momento estabilizante = momento instabilizante: FS = 1,0.
Neste trabalho será usada a tabela da NBR 11682 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE
NORMAS TÉCNICAS, 1991) para estabelecer o fator de segurança dos taludes observados
(Tabela 1).
Tabela 1 – Padrões de Segurança quanto a utilização de modelos matemáticos.
Fonte: Associação Brasileira de Normas Técnicas, NBR 11682 (1991)
2.5.4 Software Rocscience Slide 5.0
O software computacional Rocscience Slide 5.0 utiliza diversos métodos de equilíbrio
limite, dentre eles o Bishop Simplificado e o Janbu Simplificado. Possui a habilidade de
efetuar cálculos com riqueza de detalhes, admitindo a diferença de materiais, efeitos da água,
estruturas e análises probabilísticas, o que torna o software muito confiável. (ROCSCIENCE,
2013; NASCIMENTO, 2012; AGUILERA, 2009).
O software permite a determinação da superfície de falha mais crítica e o FS de
taludes, baseado no método de equilíbrio limite generalizado. Outra vantagem é a
26
possibilidade da aplicação da resistência, unidirecionalmente, dentro do maciço, admitindo
valores de resistência na superfície crítica segundo sua inclinação. (AGUILHERA, 2009).
Realiza a análise de solos, rochas, encostas, aterros, barragens de terra e muros de
contenção, permitindo a atribuição de qualquer parâmetro de entrada, incluindo propriedades
de materiais, propriedade de apoio, cargas e localização de lençol freático. Além disso,
calcula a probabilidade de falhas no resultado, fornecendo uma medida objetiva do risco
associado ao projeto, permitindo determinar o efeito das variáveis individuais sobre o FS do
talude. (ROCSCIENCE, 2017).
A ferramenta utilizada é disponibilizada no site da empresa de forma gratuita como
versão educacional para estudantes. (<https://www.rocscience.com/free-trials> Acesso em:
22/06/2017)
2.6 CARACTERIZAÇÃO DE SOLOS
O solo é uma coleção de corpos naturais trifásicos, tridimensionais, dinâmicos,
formados por materiais minerais e orgânicos (Embrapa, 2013), cujas partículas podem se
deslocar entre si e seu comportamento dependente, entre outras características, deste
movimento. (LAMBE E WHITMAN, 1969). A formação do solo é decorrente da influência e
interação do clima, dos organismos e do relevo sobre o material de origem ao longo do tempo
(Jenny, 1941).
Uma das formas de caracterizar o solo é considerando o tamanho das partículas sólidas
que o compõem. Dessa forma, derivado do processo de formação de solos, tem-se solos com
diferente granulometria, sendo que em alguns casos, a identificação tátil torna-se difícil
devido a proporção das diferentes frações texturais que compõe o solo. (PINTO, 2006)
Por isso, a ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) organizou uma
classificação padrão relacionando o diâmetro das partículas de solo e processos para sua
determinação (Tabela 2).
27
Tabela 2 – Classificação de solos a partir de sua granulometria.
Fonte: Adaptação de Associação Brasileira de Normas Técnicas, NBR 6502 (1995)
Do ponto de vista agronômico, esses solos ainda podem ser classificados de acordo
com o Sistema Brasileiro de Classificação de Solos – SiBICS como Neossolos Flúvicos, que
são aqueles existentes próximos de rios ou drenagens em relevo plano e onde as camadas de
solo depositadas apresentam cor e textura variáveis, podendo ser classificadas a partir destas
informações. (EMBRAPA, 2013)
2.6.1 Ensaios de peneiramento e sedimentação
Para análise individual das dimensões dos grãos de solo, são realizados os ensaios de
peneiramento e sedimentação.
O peneiramento consiste na passagem e retenção das partículas do solo, a partir de sua
agitação, por peneiras com malhas pré-determinadas por norma. A sedimentação é aplicada ao
material com diâmetros inferiores a 0,075 mm, onde se segregam argila e silte, em conjunto, e
areia fina. Assim, obtém-se a curva granulométrica, Figura 8, e as porcentagens de cada
material podem ser retiradas considerando as faixas da Tabela 2.
Argila 0 <d< 0,002
Silte 0,002 <d< 0,060
Areia Fina 0,06 <d< 0,20
Areia Média 0,2 <d< 0,60
Areia Grossa 0,6 <d< 2,00
Pedregulho 2 <d< 60,00
Limites (mm)
28
Figura 8 – Curva granulométrica.
Fonte: Pinto (2006)
Conforme os dados obtidos pela observação da curva granulométrica, pode-se
classificar a composição granulométrica do solo em questão como contínua, descontínua,
uniforme, bem graduada ou mal graduada, considerando a predominância da fração de solo.
(CAPUTO, 2011; PINTO, 2006).
2.6.2 Análise granulométrica por dispersão total – método da pipeta
A análise granulométrica por dispersão total pelo método da pipeta é baseada na
velocidade de queda das partículas que compõem o solo. Assim, o tempo de deslocamento
vertical na solução entre solo, água e dispersante químico é estabelecido. Sequencialmente,
são separadas frações de argila e areias fina e grossa, e cada solo segregado é pesado. O
percentual de silte é complemento do somatório das anteriores. O resultado é dado pela
diferença das frações em relação a amostra original. Maiores informações sobre o ensaio
podem ser obtidas no Manual de Métodos de Análise do Solo da Embrapa (1997).
2.7 RESISTÊNCIA AO CISALHAMENTO DO SOLO
O cisalhamento é o deslizamento entre partículas de solo com magnitude definida,
principalmente, pelos parâmetros associados as características do solo, atrito e coesão.
29
(VARGAS, 1977; PINTO, 2006). A ruptura de solos, geralmente, é dada pela tensão
cisalhante, à exceção de casos raros de ruptura por tração. A resistência ao cisalhamento pode
ser definida como a máxima tensão suportada pelo solo antes de desencadear a ruptura.
(PINTO, 2006)
Os parâmetros atrito e coesão fornecem a estrutura do solo a resistência contra
esforços de cisalhamento, permitindo sua estabilidade ao inserir ou remover carregamentos.
Além destes dois parâmetros, o mecanismo de resistência se deve ao imbricamento das
partículas, dado pelo arranjo entre as partículas do solo. (GERSCOVICH, 2012)
O cálculo da resistência ao cisalhamento dos solos é dado pela Equação de Coulomb
(Equação 10). Nela estão relacionados os parâmetros intercepto coesivo (c) e ângulo de atrito
interno (ɸ) das partículas do solo, definidos por suas propriedades de textura, estrutura, teor
de matéria orgânica, densidade, mineralogia e teor de água. (LAMBE & WHITMAN, 1979;
CAPUTO, 2011; CRAIG, 2011)
(10)
em que: c e ɸ são os parâmetros efetivos do intercepto coesivo e ângulo de atrito, é a
tensão normal efetiva e a tensão cisalhante.
2.7.1 Ângulo de atrito
O ângulo de atrito é a resistência obtida pelo contato entre as partículas, definida como
a força tangencial necessária para deslizar um plano sobre o outro. O ângulo de atrito é o
maior obtido entre a força normal e a resultantes das forças tangencial e normal sem que haja
deslizamento. A Figura 9 mostra o exemplo onde o peso do corpo gera uma carga sobre o
plano e para seu deslocamento, é necessário que haja uma força proporcional ao coeficiente
de atrito entre os materiais e a carga normal. (PINTO, 2006)
30
Figura 9 – Esquema de Resistência entre as partículas.
Fonte: Gerscovich (2010)
O ângulo de atrito entre os grãos de areia e argila são diferentes devido as forças
transmitidas. Na areia, a força de contato é superior e permite o contato direto entre os grãos,
eliminando a água nos vazios. Nas argilas, a força de contato é inferior e insuficiente para
expulsar a água adsorvida pelos grãos, tornando a água uma transmissora de força. (LAMBE
E WHITMAN, 1979; CAPUTO, 2011; CRAIG, 2011).
2.7.2 Coesão
Segundo Gerscovich (2012), o mecanismo de coesão ocorre devido a uma ligação
efetiva entre os grãos do solo, semelhante a uma cola, tornando o esforço necessário para o
deslizamento maior, não sendo dependente da tensão normal (Figura 10). A coesão verdadeira
só é encontrada em solos argilosos ou cimentados.
Figura 10 – Coesão entre partículas.
Fonte: Gerscovich (2012)
31
Os dois parâmetros de resistência ao cisalhamento, ângulo de atrito e coesão, podem
ser obtidos através do círculo de Mohr-Coulomb. É um círculo gerado pelas tensões
cisalhantes em função dos carregamentos normais e tangenciado por uma reta (envoltória de
ruptura) em seus pontos máximos, onde a ruptura só acontecerá quando a tensão cisalhante
ultrapassar o círculo. No ponto onde a reta interceptar o eixo da tensão cisalhante, tem-se o
valor da coesão e o ângulo formado entre a tangente deste círculo e seu eixo das tensões é o
valor do ângulo de atrito, como na Figura 11. (CRAIG, 2011; CAPUTO, 2011; PINTO,
2006).
Figura 11 – Envoltória do Círculo de Mohr.
Fonte: Adaptação de Pinto (2006)
em que:
c corresponde ao intercepto coesivo;
ϕ é o ângulo de atrito; e
σ são as tensões normais efetivas mínimas e máximas.
2.7.3 Ensaio de Cisalhamento Direto
Segundo Hachich (1998), o ensaio de cisalhamento direto é o procedimento mais
antigo de determinação da resistência ao cisalhamento do solo e é baseado no critério de
Coulomb.
32
O ensaio é bastante comum e largamente utilizado devido sua simplicidade. As
dificuldades encontradas neste ensaio são o plano de ruptura pré-definido pela célula bipartida
de cisalhamento e a falta de controle da poropressão. (CAPUTO, 2011; CRAIG, 2011).
Basicamente, o ensaio consiste na aplicação de um carregamento (tensão normal) em
um plano e na determinação da tensão cisalhante que desencadeia a ruptura (Figura 12). A
tensão cisalhante é dada em função do deslocamento horizontal (cisalhamento).
Figura 12 – Gráfico de tensão máxima cisalhante obtida no ensaio de cisalhamento direto.
Fonte: Adaptação de Pinto (2006)
em que:
τ max e τres correspondem, respectivamente, as tensões cisalhantes máximas e residuais;
σ1,2,3 são as tensões normais efetivas aplicadas no solo.
Além disso, é determinada a variação de volume da amostra durante o cisalhamento.
Para plotar o gráfico, são realizados vários ensaios com diferentes carregamentos, assim,
pode-se gerar um gráfico com as tensões de ruptura para cada tensão normal e obtém-se a
envoltória de resistência com os valores do ângulo de atrito interno do solo (ângulo de pico e
residual) e do intercepto coesivo solo. (PINTO, 2006)
A metodologia empregada para a realização do ensaio está no capítulo 6 deste
trabalho.
33
2.8 A IMPORTÂNCIA DA VEGETAÇÃO
Segundo publicação da Embrapa (2006), a vegetação contribui para a estabilidade das
encostas, diminuindo a erosão, através dos seguintes efeitos hidrológicos:
a) interceptação da água das chuvas através das copas;
b) capacidade de retenção de partículas do solo através das raízes;
c) redução da velocidade de escoamento superficial devido a serapilheira;
d) controle da permeabilidade do solo fornecido pelas raízes e serapilheira;
e) extração da umidade do solo devido o processo de evapotranspiração, evitando a
saturação do solo.
A vegetação também é responsável pela distribuição das forças na margem do canal,
adquirindo reforço mecânico através das raízes, controlando a umidade do solo, reforçando e
arqueando a estrutura do solo devido aos talos ancorados e engastados nele, atuando com a
sobrecarga do peso da própria vegetação e proporcionando os efeitos cunha e alavanca. Os
três primeiros, geralmente, causam efeitos estabilizantes no talude. A sobrecarga, pode ter
resultado positivo ou negativo, dependendo da disposição da vegetação. Os efeitos de cunha e
alavanca causam instabilidade, mas geralmente são barrados pelos efeitos de estabilidade.
(GRAY E LEISER, 1982; GRAY E SOTIR, 1977; EMBRAPA, 2006)
A tensão de erosão admitida pelo solo (Tabela 3Tabela 4), em taludes fluviais, pode
ser aumentada significativamente com o uso da vegetação, podendo suportar tensões de 40
kN/m² até mais de 300 kN/m². (DURLO E SUTILI, 2012).
Tabela 3 – Tensão de Erosão permitida para diferentes substratos desagregados.
Fonte: Durlo e Sutili (2012), adaptação de DIN 19.661
34
Tabela 4 – Tensão de erosão permitida para diferentes substratos com coesão.
Fonte: Durlo e Sutili (2011) Adaptação de DIN 19.661
A Tabela 5 apresenta os fatores favoráveis e desfavoráveis em que a vegetação
contribui na estabilidade de encostas.
Tabela 5 – Efeitos da vegetação sobre a estabilidade de encostas.
Fonte: Durlo e Sutili (2012)
35
2.8.1 Espécies vegetativas na região do rio Soturno – RS.
Segundo Marchiori (2004), as espécies vegetativas da região central do estado
compõem-se, no ambiente ciliar, de espécies de plantas reófitas devido a necessidade de
resitência a correnteza e eventual submersão durante enchentes. A mata ciliar do rio é
composta pelas espécies: Sebastiania schottiana (amarrilho-branco ou branquilho),
Cephalanthus glabratus (Sarandi-branco ou Sarandi-mole) e Phyllanthus sellowianus
(sarandi-mata-olho) e no alto dos barrancos, em menor escala, composta por: Inga vera, Inga
semialata (ingazeiros), Sebastiania brasiliensis (branquilho-leiteiro) e o Guadua trinii
(taquaraçu).
As espécies ciliares, conhecidas como plantas reófitas, são adaptadas para crescerem
em água corrente e é composta por uma comunidade singular de arbustos e árvores pequenas
com denso sistema radicular que apresentam ampla distribuição geográfica no Estado.
A mata da região pode ser também caracterizada pela presença de angiquinhos e
quebra-foices (Callaindra brevipes, C. parvifolia e C. tweediei) e o salso-crioulo (Salix
humboldtiana). Este é composto por troncos finos e flexíveis (abundância de fibras
gelatinosas) e sistema radicular resistente.
2.9 RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS (RAD)
O Decreto Federal 97.632/89 (Brasil, 1989), que regulamenta o artigo 2 da Política
Nacional do Meio Ambiente (Brasil, 1981), Lei Complementar 12.651/2012, define
degradação como “Conjunto de processos resultantes de danos no meio ambiente, pelos quais
se perdem ou se reduzem algumas de suas propriedades, tais como, a qualidade ou capacidade
produtiva dos recursos ambientais. ”
O mesmo decreto, no artigo 3, também afirma que “A recuperação deverá ter por
objetivo o retorno do sítio degradado a uma forma de utilização, de acordo com um plano
preestabelecido para o uso do solo, visando a obtenção de uma estabilidade do meio
ambiente.” (BRASIL, 1989)
Porém, o decreto não permite uma interpretação precisa do nível de recuperação
exigido. Assim, faz-se necessária a revisão de alguns processos de recuperação de áreas
degradadas.
O ato de degradar consiste na transformação e consequente perda das características
positivas do meio ambiente até que estas sejam extintas. (NEVES E TOSTES, 1992)
36
Sanchez (2001) considera como degradação do solo toda perda de matéria devido a
erosão e/ou movimentos de massa, acúmulo de material pertencentes a outros ambientes,
alteração da estrutura física e química do solo e sua compacidade e a morte ou alteração dos
organismos vivos presentes no solo.
A degradação de um ecossistema é resultado de atividades humanas em 15% dos
casos, considerando sua perda de capacidade de recuperação natural após distúrbios.
(ARAUJO, ALMEIRA e GUERRA, 2009). Segundo Martins (2009), as principais formas de
degradação são o desmatamento para expansão de propriedades rurais e urbanas, incêndios,
mineração, empreendimentos turísticos mal planejados e extração de areia nos rios.
A Recuperação de Áreas Degradas visa o retorno do equilíbrio ambiental existente nos
sistemas naturais através de processos pensados e executados por especialistas de diversas
áreas. (DIAS E GRIFFITH, 1998)
2.10 BIOENGENHARIA DE SOLOS
Consiste na utilização de plantas ou suas partes como material vivo de construção,
atreladas ou não a materiais inertes, proporcionando estabilidade de áreas em tratamento.
(DURLO E SUTILI, 2012).
No caso de áreas justafluviais aos cursos d’água, o uso da bioengenharia de solos tem
sido recomendado como alternativa às técnicas convencionais de engenharia. (FRIEDRICH,
2007)
A bioengenharia de solos busca a estabilização de taludes a partir de duas formas,
utilizadas em conjunto ou separadamente, segundo Durlo e Sutilli (2012):
a) redução da velocidade da água e, consequentemente, seu potencial erosivo;
b) aumento da resistência do talude.
Segundo Araujo, Almeida e Guerra (2011) as técnicas de bioengenharia dependem do
conhecimento biológico para a construção de estruturas que fortaleçam as encostas e margens
de rios. Plantas rasteiras ou partes delas combinadas a materiais de construção tradicionais são
usadas como reforço de locais instáveis. Assim, afirmam que a bioengenharia não substitui a
engenharia hidráulica ou geotécnica tradicional, mas vem para aprimorar seus métodos.
Embora se conheça o uso da bioengenharia desde o século XVII pela Europa, no
Brasil seu emprego ainda é bastante restrito e pouco conhecido. Isto acaba por limitar o
37
conhecimento das características de plantas locais com potencial para a técnica, viabilizando o
emprego seguro apenas de forma observadora e experimental no país.
As obras de bioengenharia de solos são divididas em dois grupos (DURLO E SUTILI,
2012):
a) obras transversais: consistem, basicamente, na alteração da inclinação original do
canal para a redução da velocidade do curso d’água, induzindo o depósito de
sedimentos e estabilizando os limites do canal;
b) obras longitudinais: objetivam reconstruir, proteger e estabilizar as margens,
conferindo maior resistência à força da água.
A seleção técnica depende das características biotécnicas da vegetação, das
propriedades do solo e do curso d’água. A Figura 13, adaptada da Federal Interagency Stream
Restoration Working Group aponta a inclinação do talude em que diferentes biotécnicas
devem ser implantadas. (TEIGA, 2011)
Figura 13 - Determinação do método em função da inclinação da margem.
Fonte: Teiga (2011)
Neste trabalho, serão visados apenas os tratamentos longitudinais devido ao interesse
na estabilidade das margens do Rio Soturno. A preferência de tratamento longitudinal é para
os materiais disponíveis no local da obra, pois viabiliza o procedimento econômica, ecológica
e esteticamente.
As técnicas citadas neste trabalho e listadas a seguir foram estudadas no livro de
DURLO E SUTILLI (2012) e no guia prático de LEWIS (tradução nossa, 2000).
38
2.10.1 Râmprolas longitudinais
As râmprolas longitudinais são técnicas de carácter temporário que possuem as
extremidades engastadas nos taludes e têm contato direto com a margem do rio. Consistem na
disposição de material vivo longitudinalmente e junto às margens do rio estudado (Figura 14).
Esta técnica evita a erosão lateral e pode ser utilizada emergencialmente e de forma
menos custosa. Tem como finalidade o redirecionamento do curso d’água e para isto,
utilizam-se materiais de diferentes tipos, sendo preferidos neste serviço a madeira.
Figura 14 – Esquema de râmprolas longitudinais.
Fonte: Adaptação de Durlo e Sutili (2012)
2.10.2 Revestimentos de leito
Tratamentos na Linha d’água
Quando o rio está regular, conhece-se, embora praticamente indefinível, a sua linha
d’água, que é a parte submersa das margens. Esta área é a que mais sofre degradação, por
sofrer os impactos diretos da força da água e, por isso, deve-se direcionar uma maior atenção
quando se pensa em deslizamentos e desmoronamentos fluviais.
O tratamento da linha d’água visa revestir esta faixa e parte do talude que também
sofre constante degradação devido a pequenas cheias.
39
Apesar de, geralmente, ser um tratamento temporário, pode ser suficiente para evitar
movimentos de terra e garantir o crescimento da vegetação para ganho da resistência do
talude.
Alguns tratamentos estão listados a seguir.
a) arranjos de pedras e troncos: servem como dissipadores da força d’água ou
fortalecedores para evitar a erosão das margens, podendo também auxiliar no
realinhamento do curso longitudinal do canal. O arranjo deve considerar a vazão do rio
(dando maior atenção aos raios externos das curvas), usando-se tamanhos de material
que não sejam carregados facilmente pela ação da água.
Eliminando a possibilidade de materiais com tamanhos coerentes à velocidade imposta
pela água, devem-se manter os materiais internos agrupados e solidários entre si
através de estruturas externas, como os gabiões;
b) cilindros inertes: cilindros com diâmetros variáveis preenchidas com materiais
inertes e envoltos por uma tela, como representado na Figura 15. Tem função de
proteção devido a barreira criada a frente das margens e espera-se que, com a entrada
da água e sedimentos por entre os vazios do material de preenchimento, desenvolva-se
vegetação naturalmente;
Figura 15 – Esquema de cilindro inerte.
Fonte: Adaptação de Durlo e Sutili (2012)
40
c) Feixes Vivos: agrupamento de material vegetativo como galhos fixados
longitudinalmente ao curso do rio (Figura 16). Garantem proteção física e crescimento
vegetativo;
Figura 16 – Esquema de feixes vivos.
Fonte: Lewis, tradução nossa (2000)
d) Trança viva: sequência de galhos resistentes cravados, verticalmente ao fluxo de
água, fixados na linha d’água, como na Figura 17. Funciona como uma proteção física
imediata, que é acrescida ao longo do tempo devido ao enraizamento do material
usado.
Figura 17 – Esquema de trança viva.
Fonte: Adaptação de Durlo E Sutili (2012)
41
Revestimento integral das margens
Diferente do tratamento da linha d’água, o revestimento integral das margens visa o
talude fluvial como um todo para conferir estabilidade. É oneroso em relação aos itens
supracitados devido sua complexidade e extensão, entretanto, dependendo das circunstâncias,
as medidas anteriores podem ter um custo-benefício muito menor. As técnicas de
revestimento integral das margens são:
a) remodelagem: é necessária quando houver taludes muito íngremes e em terrenos
instáveis, onde não haja vegetação e se visualize a presença de movimentos de terra
recentes. A remodelagem é um tratamento preliminar para outros tratamentos baseado
na suavização da inclinação do talude, tornando-se um processo emergencial, porém,
muitas vezes, suficiente para estabilização da encosta, devido a diminuição da
probabilidade de deslizamentos e desmoronamentos, além de permitir o
desenvolvimento vegetal;
b) plantio de leivas: apresenta resistência baixa em relação a ação da água, podendo
ser empregada em cursos calmos ou como complemento de obras transversais e
longitudinais. Consiste no plantio de leivas gramadas na margem do rio e é uma
técnica de considerável valor econômico;
c) plantio em banquetas: suavizar a inclinação do talude através da execução de
banquetas com a inserção do plantio de estacas nestas (Figura 18).
As estacas, independente da disposição, devem ter propriedades de enraizamento e
brotação e é a quantidade e propriedades deste material que proporcionarão maior
resistência inicial a margem do rio;
42
Figura 18 – Esquema plantio em banquetas.
Fonte: Lewis, tradução nossa (2000)
d) trança viva: da mesma forma que a usada para o tratamento na linha d’água, porém
arranjadas de diferentes formas e com expansão até onde for necessária a proteção dos
taludes, como na Figura 19. A proteção cresce conforme o desenvolvimento da
vegetação;
Figura 19 – Esquema de trança viva.
Fonte: Adaptação de Durlo e Sutili (2012)
43
e) esteira viva: grande quantidade de ramos inteiros sobre a encosta com a base
enterrada no solo a uma profundidade de 20 cm, com o corpo inserido no fluxo de
água e a outra extremidade fixada ao talude com o auxílio de outro material.
É um excelente tratamento em raios de curvas externas, suportando o impacto da água
devido a instalação ser realizada de forma densa. Esta resistência é acrescida pelo
enraizamento dos ramos.
Begemann e Schiechtl (1994) afirmam que este tipo de tratamento pode suportar
tensões de erosão de até 50 N/m² de imediato e até 150 N/m² após o enraizamento.
Pode ser acompanhado de podas periodicamente para forçar o rebrotamento e
enraizamento cada vez mais profundo;
Figura 20 – Aplicação de esteira viva.
Fonte: <http://ecosalix.pt/esteira-viva/> (Acesso em: 25/06/2017)
f) revestimento com madeiras e blocos de pedra: uso destes dois materiais
separadamente ou combinados, associados ou não ao plantio de vegetação, como
ilustrado na Figura 21. Servem para fixar as margens, garantindo o máximo de
estabilidade e proteção física imediata;
44
Figura 21 - Revestimentos com madeiras e blocos de pedras.
Fonte: Durlo e Sutili (2012)
No Rio Soturno, em 2015, este tipo de tratamento foi executado logo após uma curva
do rio, já que em uma cheia, houve grande deslizamento, próximo a BR-149. O tratamento
aplicado no rio pode ser visualizado na Figura 22.
Figura 22 – Revestimentos com blocos de pedras executados na margem do Rio Soturno, em
Faxinal do Soturno.
Fonte: Autor (2017)
g) biotêxteis: disponíveis em diferentes opções no mercado, uma delas são as redes de
fibras degradáveis compostas de adubos e sementes que cobrem o talude e são fixados
45
nestes através de estacas de madeira ou grampos de metal, geralmente utilizada para
taludes com inclinação superior a 1:1 (Erro! Fonte de referência não encontrada.).
É um tratamento oneroso devido a fabricação industrial, porém pode ser desenvolvido
manualmente com restos de palha, talos de milho ou bagaço de cana aliados a
sementes de gramíneas e ervas, promovendo a revegetação local;
h) gabião: processo oneroso, porém bastante eficiente, muito utilizado para
estabilização de taludes. Consiste na construção de gaiolas galvanizadas amarradas
umas às outras preenchidas com material inerte. Assim, quando uma dessas gaiolas é
solicitada, as outras contribuem para sua estabilização, formando uma rede solidária
(Figura 23);
Figura 23 – Talude protegido com gabião.
Fonte: <http://ecoengenharia.com.br/produtos/gabioes/gabioes-belgo-bekaert/> (Acesso em: 02/06/2017)
i) cribwall: gaiolas de madeira ou concreto preenchidas com solo compactado, pedras
e mudas. Estabiliza processos erosivos imediatamente, que é garantida a longo prazo
devido ao reestabelecimento da vegetação. É esteticamente mais agradável e
economicamente mais barata em relação a gabiões.
Os feixes vivos entre as madeiras servem para posterior ganho de resistência e até
substituição da madeira pela vegetação enraizada. A técnica pode ser observada na
Figura 24;
46
Figura 24 – Esquema da construção de Cribwall.
Fonte: Lewis, tradução nossa (2000)
Para a escolhas das espécies vegetativas que serão utilizadas, deverão ser analisadas as
características biotécnicas, critérios ecológicos, fitosociológicos e reprodutivos. Além disso,
deverão ser baseados nas espécies nativas do local, devido sua adaptação as condições
climáticas. Plantas com reprodução vegetativa, normalmente, tornam-se a melhor alternativa,
o que não impede o uso das propagadas apenas por sementes. (DURLO E SUTILI, 2012)
2.11 TÉCNICAS CONVENCIONAIS DE ENGENHARIA PARA ESTABILIZAÇÃO DE
ENCOSTAS
As técnicas convencionais para estabilização de rios degradados alteram a geometria
da seção e a rugosidade do leito e margens, revestindo-os de concreto, pedra argamassada,
enrocamento ou contenções localizadas. O muro de arrimo é uma estrutura de contenção para
margens de rios próximas a vias ou edificações que não podem ser realocadas e que estejam
instáveis, permitindo a realização de taludes com inclinação próxima a 90° se realizadas em
concreto armado. (EVANGELISTA, 2011)
A canalização em concreto (Figura 25) causa grandes impactos no rio, devido à
aceleração do escoamento e a redução do depósito de sedimentos. Em locais onde são feitas
apenas proteção das margens, o aumento da velocidade de escoamento provoca pontos de
erosão no leito. (DOWNS E GREGORY, 2004)
47
Figura 25 – Canalização de um rio em concreto.
Fonte: <http://187.111.97.24/web/rio-aguas/exibeconteudo?id=5449973> (Acesso em: 02/06/2017)
Técnicas convencionais de engenharia para revitalização de rios são aplicáveis apenas
em situações críticas, onde o estado de degradação do rio e sua ocupação não permitam o uso
de outras técnicas. (EVANGELISTA, 2011).
48
3 METODOLOGIA
Este capítulo tem como objetivo descrever os métodos de coleta de material e dos
ensaios realizados no Laboratório de Materiais de Construção Civil (LMCC) da Universidade
Federal de Santa Maria (UFSM).
A pesquisa realizada é constituída por duas fases, uma quantitativa e outra descritiva.
A fase quantitativa foi dividida em duas etapas. Na primeira foram realizadas as coletas do
solo fluvial; já na segunda foram executados os ensaios de caracterização e cisalhamento
direto. A fase descritiva foi empregada através da análise dos resultados obtidos nos ensaios
de laboratório aplicados ao embasamento teórico descrito neste material.
3.1 COLETA DE MATERIAL
A coleta de material foi realizada em três pontos diferentes do curso do Rio Soturno,
onde havia visível degradação das margens, localizados nos municípios de Faxinal do Soturno
e de Dona Francisca, no estado do Rio Grande do Sul. Foram retiradas amostras de 3 locais
diferentes para obtenção dos parâmetros e caracterização do leito do Rio Soturno nesses 3
taludes. Os locais possuem as seguintes coordenadas (Tabela 6) e estão demonstrados nas
Figura 26, Figura 27 e Figura 28.
Tabela 6 – Coordenadas referentes aos locais de coleta de material para ensaios de laboratório
deste trabalho.
Fonte: Autor (2017)
Local S W
A 29° 35' 53,7" 53° 25' 59,1"
B 29° 37' 03,9" 53° 23' 58,6"
C 29° 38' 03,7" 53° 22' 18,5"
49
Figura 26 – Ponto A: localizado ao lado da BR-149, que liga o município de Faxinal do
Soturno ao de São João do Polêsine. (A) Talude onde o solo foi extraído; (B) Vista superior
do leito do rio; (C) Vista longitudinal do rio.
Fonte: Autor (2017)
A B
C
50
Figura 27– Ponto B: localizado ao lado da RS-348, que liga o município de Faxinal do
Soturno ao de Dona Francisca. (A) Vista superior do leito do rio; (B) Vista longitudinal do
rio.
Fonte: Autor (2017)
A
B
51
Figura 28 – Ponto C: localizado junto a Estrada Restinga Sêca, que liga o município de Dona
Francisca ao de Restinga Sêca. (A) Vista superior do leito do rio; (B) Vista longitudinal do
rio, onde o material foi coletado.
Fonte: Autor (2017)
3.1.1 Amostras deformadas
Peneiramento
Para o Ensaio de Granulometria por peneiramento, o solo foi coletado seguindo as
instruções da NBR 9604/86 – Abertura de Poço e Trincheira de Inspeção em Solo
(ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 1986), com Retirada de
Amostras Deformadas e Indeformadas.
A
B
52
Para a coleta de solo em seu estado deformado, foram retirados cerca de 30
centímetros de solo superficial, evitando a contaminação das amostras com resíduos
depositados pelo curso d’água. Após, com o auxílio de uma pá, foram retirados 5,0 Kg de solo
e alocados em bolsas fechadas.
Anteriormente ao uso para o ensaio, a amostra foi exposta ao sol para secagem.
Análise granulométrica por dispersão total
Para este ensaio, foi retirado o solo depositado pelo rio até ser encontrada a camada
original do talude. Assim, foram analisadas as diferentes camadas de solo encontradas no
talude, como sugere a Figura 29 obtida em campo.
53
Figura 29 – Diferentes camadas de solo do talude fluvial do rio Soturno – RS.
Fonte: Autor (2017)
54
A partir desta segregação de camadas, foram retiradas amostras deformadas com cerca
de 100 g e alocadas em sacos plásticos com identificação das camadas para posterior ensaio
no laboratório.
3.1.2 Amostras indeformadas
A coleta de solo do material no estado indeformado também foi realizada segundo a
NBR 9604/86 – Abertura de Poço e Trincheira de Inspeção em Solo (ASSOCIAÇÃO
BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 1986), com Retirada de Amostras Deformadas e
Indeformadas.
Foram utilizados moldes de 5x5x2cm, espátula, papel filme, papel alumínio, sacos
plásticos e isopor.
Nos três locais informados foram executadas banquetas, atentando para a retirada do
solo de aluvião, e assim, cuidadosamente, foram inseridos os moldes no solo. No entorno do
molde, foram retirados cerca de 5 centímetros de solo para manter a estrutura da amostra, o
que muitas vezes não era possível, devido à falta de coesão do solo (Figura 30).
55
Figura 30 – Retirada de amostra indeformada. (A) Inserção do anel metálico no solo da
banqueta do talude; (B) Retirada de 5 cm além do molde da amostra; (C) Amostra retirada
para ser levada ao laboratório; (D) Amostra embrulhada em plástico filme.
Fonte: Autor (2017)
Em cada um dos 3 locais foram retiradas 6 amostras, totalizando 18. Separadamente,
foram envolvidas por filme de PVC (para evitar a perda da consistência do material) e, após,
em papel-alumínio (para evitar a perde da umidade). Por fim, foram condicionados em uma
caixa de isopor para posterior uso no laboratório.
3.2 REALIZAÇÃO DE ENSAIOS
3.2.1 Ensaios de caracterização
Peneiramento
Foi realizado somente o ensaio de granulometria, pois durante o processo de lavagem
do material para destorroamento foi verificada uma perda insignificante de material passante
na peneira 200 (argiloso), não sendo necessário o ensaio de sedimentação para o solo.
A B
C D
56
O ensaio de granulometria foi realizado seguindo as instruções da NBR 7181/84 Solo
– Análise Granulométrica (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 1984),
sendo utilizadas as peneiras de tamanhos: 50 – 38 – 25 – 19 – 9,5 – 4,8 – 2,0 – 1,2 – 0,6 –
0,42 – 0,30 – 0,15 – 0,075 mm. Também foram utilizados tampa e recipiente de fundo para o
peneiramento, como demonstra a Figura 31.
Figura 31 – Peneiras utilizadas no ensaio de granulometria.
Fonte: Autor (2017)
O processo que antecedeu a passagem do solo pelas peneiras é descrito a seguir. Após
a secagem do solo exposto ao sol, foram distribuídos cerca de 1,5 Kg de solo em bandejas
etiquetadas referentes a cada local de coleta, como demonstrado na Figura 32. De cada
bandeja foram retiradas amostras representativas, submetidas a secagem e determinação do
teor de umidade.
57
Figura 32 – Seleção de Amostra Deformada. (A) Pesagem da amostragem total; (B) Pesagem
da cápsula de determinação do teor de umidade.
Fonte: Autor (2017)
O solo então foi lavado em peneira nº 200 para seu destorroamento (Figura 33) e seco
em estufa por 24 horas.
Figura 33 – Destorroamento das amostras deformadas. (A) Materiais utilizados: peneira nº
200, água, solo e recipientes para armazenagem; (B) Processo de lavagem do solo.
Fonte: Autor (2017)
A
B
A
B
58
Seco, o solo estava pronto para o peneiramento, realizado manualmente devido a
inexistência de agitador de peneiras na universidade.
Depois de observado que o material estava estabilizado em cada peneira, o solo retido
foi pesado de forma acumulativa.
Os valores obtidos, tanto na pesagem quanto na determinação da umidade, estão
presentes no item 4.1.1 deste trabalho e assim obtiveram-se as curvas granulométricas,
disponíveis no mesmo item.
Análise granulométrica por dispersão total
Baseado no método da pipeta e utilizado para a realização deste ensaio o Manual de
Métodos de Ensaio da Embrapa (1997), as diferentes camadas de solo foram separadas
pesando cerca de 20 gramas em um copo plástico de 250 mL.
O ensaio foi realizado no Laboratório de Pedologia da Universidade Federal de Santa
Maria.
A seguir, é descrita a sequência do ensaio:
a) adição de 100 mL de água e 10 mL de solução normal de hidróxido de sódio;
b) agita-se a solução com um bastão de vidro e deixa-se em repouso durante a noite,
cobrindo-a com vidro de relógio;
c) no outro dia, transfere-se o conteúdo para o copo metálico do agitador elétrico
“stirrer” com o auxílio de um jato d’água, aumentando-se seu volume para cerca de
300 mL;
d) no agitador, a solução é trabalhada por 15 minutos no solo argiloso e 5 minutos no
arenoso;
e) passa-se o conteúdo em uma peneira de 20 cm de diâmetro e malha 0,053 (nº 270) e
colocada sobre um funil que despeja em uma proveta 1.000 mL;
f) o material retido na peneira é lavado com água proveniente de depósito colocado a
3 metros de altura, obtendo-se pressão uniforme na mangueira para lavagem rápida e
eficiente das areias;
g) completa-se o volume do cilindro até o aferimento;
h) o conteúdo é agitado por 20 segundos, com o auxílio de um bastão, a suspensão;
i) o tempo, ao terminar a agitação, deve ser marcado;
j) prepara-se uma prova em branco, colocando o dispersante utilizado na proveta de
1000 mL contendo água;
59
k) completa-se o volume e realiza-se, novamente, a agitação de 20 segundos,
marcando o tempo ao final;
l) a temperatura da prova em branco e da amostra devem ser aferidas e verificadas;
m) controlando-se o tempo, introduz-se uma pipeta de 50 mL, colocada em um
pipetador automático de borracha até a profundidade de 5 centímetros e coletada a
suspensão, que deve ser transferida para um bécher numerado e de peso conhecido,
junto a porção proveniente da lavagem da pipeta. O processo é repetido para a prova
em branco;
n) seca-se a cápsula em estufa;
o) após seca, pesa-se uma amostra de aproximadamente 0,0001g, obtendo-se a
determinação da fração argila e do resíduo da prova em branco;
p) finaliza-se a lavagem da areia retida na peneira com jato forte e, então, é seca em
estufa;
q) após a secagem, é pesada com aproximação de 0,05g, obtendo-se o peso das areias
grossa e fina;
r) transfere-se esta fração para a peneira de malha 0,2 mm e coloca-se este material
sobre um recipiente metálico para a separação da areia grossa;
Os resultados estão situados no Capítulo 4.
3.2.2 Ensaio de cisalhamento direto
O ensaio de cisalhamento direto seguiu as instruções da norma americana ASTM d
3080/98 Standard Test Method for Direct Shear Test of Soils Under Consolidated Drained
Conditions e utilizou uma prensa de compressibilidade e cisalhamento do solo (Figura 34), do
Laboratório de Materiais e Construção Civil da Universidade Federal de Santa Maria.
60
Figura 34 – Prensa de cisalhamento direto utilizada no ensaio laboratorial.
Fonte: Autor (2017)
Para moldagem das amostras em laboratório, foi retirado, com o auxílio de uma
espátula, o solo em excesso da amostra indeformada coletada em campo. A amostra foi
confinada na célula bipartida da prensa por pedras porosas e placas com furos e ranhuras
(dispostas no sentido perpendicular ao movimento horizontal imposto pelo equipamento), e
presa por parafusos recartilhados fixadores. Sobre a amostra confinada foi acoplado um
cabeçote de compressão de carga normal com rótula de esfera. O corpo de prova foi, por fim,
levado ao equipamento. O processo pode ser melhor visualizado na Figura 35.
61
Figura 35 – Processo de preparação da amostra indeformada.
Fonte: Autor (2017)
(A): Solo em excesso retirado em campo retirado, restando apenas o solo envolvido
pelo molde metálico.
(B): Célula bipartida com apenas a placa ranhurada e, abaixo desta, pedras porosoas
inferiores.
(C): Solo amostrado inserido na célula bipartida.
(D): Célula bipartida pronta para ir para a prensa de cisalhamento direto. Após o
procedimento (C), foram inseridas a placa ranhurada, as pedras porosas e o cabeçote de
compressão de carga normal. Os parafusos recartilhados fixadores foram fechados até o
compartimento ser estabilizado para transporte.
No recipiente onde foi inserida a célula bipartida no equipamento de cisalhamento
direto, adicionou-se água para evitar a excessiva perda de umidade. Para que esta conseguisse
cercar o corpo de prova e para que o atrito entre as placas não interfira no resultado do ensaio,
os parafusos recartilhados espaçadores foram girados em torno de seu eixo horizontal cerca de
180°, separando as duas placas.
A B
C D
62
Após a verificação dos medidores dos extensômetros vertical, horizontal e do anel
dinamométrico, o equipamento é ligado e as anotações são realizadas conforme os
deslocamentos horizontais.
Para a tensão normal, foram utilizados os carregamentos indicados pelo sistema da
prensa, representados na Figura 36, além do peso próprio da estrutura (0,25 Kg/cm²).
Figura 36 – Carregamento indicado para realização do ensaio de cisalhamento direto.
Fonte: Autor (2017)
A velocidade usada de deslocamento horizontal foi tal que cada ensaio, para cada
amostra, fosse de 1 hora, obtendo assim os parâmetros de resistência em condições drenadas.
Os resultados foram anotados conforme os tempos de leitura normalizados. Foram efetuadas
leituras nos extensômetros mecânicos vertical e horizontal e na célula de carga, vide Figura
37. Com essas informações foi possível traçar os gráficos apresentados no Capítulo 4.
63
Figura 37 – Leituras dos extensômetros mecânicos da prensa de cisalhamento direto. (A)
Leitura da força cisalhante; (B) Leitura a deformação horizontal; (C) Leitura da deformação
vertical.
Fonte: Autor (2017)
Na Figura 38 é possível visualizar o cisalhamento ocorrido entre duas camadas de solo
ensaiado nesta pesquisa.
Figura 38 – Amostra cisalhada na prensa de cisalhamento direto.
Fonte: Autor (2017)
A
B C
64
3.3 UTILIZAÇÃO DO SOFTWARE SLIDE
O Software Slide foi utilizado para definir os fatores de segurança dos três taludes
fluviais em que foram retiradas as amostras deformadas e indeformadas.
Para tanto, foram retiradas as medidas dos taludes do rio de forma manual, com o
auxílio de uma trena de medição. As medidas foram realizadas desta forma:
a) medida da altura entre o pico do talude até o ponto de coleta da amostra;
b) medida da altura do ponto de coleta da amostra até o nível d’água do rio;
c) medida da altura do nível d’água até o leito do rio;
d) medida da largura entre o pico do talude até o ponto onde o nível d’água atingia o
talude fluvial.
É importante salientar que as medidas não são precisas, pois o leito do rio se altera
constantemente e, durante a execução deste trabalho, foram registradas novas enchentes na
região devido as chuvas de maio e junho. Este fato acarreta na incerteza do nível d’água
atuante neste talude, uma vez que foi adotado o existente no dia da coleta, considerado um dia
de cheia.
Outra medida adotada foi a extensão do talude para além do nível d’água, pois não se
podia afirmar sua superfície. Considerando então a inclinação da encosta linear à sua parte
visível. A medida retirada da profundidade do rio foi feita verticalmente com o auxílio de uma
régua de medição.
No software, essas medidas foram inseridas juntamente aos parâmetros de coesão,
ângulo de atrito e peso específico natural do solo obtidas no ensaio de cisalhamento direto e
calculadas para os métodos de estado limite Bishop Simplificado e Janbu Simplificado. Os
resultados podem ser visualizados no item 4.3 deste trabalho.
65
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
Este capítulo apresenta os parâmetros de resistência obtidos nos ensaios laboratoriais
de cisalhamento direto, a distribuição granulométrica e a morfologia das amostras extraídas.
4.1 ENSAIO DE CARACTERIZAÇÃO
4.1.1 Ensaio de peneiramento
Neste trabalho, foi realizado somente o ensaio de granulometria e umidade do solo,
uma vez que a parcela de argila no solo foi considerada baixa para o ensaio de sedimentação.
A Tabela 7 e as Figura 39Figura 40 e Figura 41 provêm destes ensaios e apresentam o peso do
solo retido nas peneiras utilizadas. A pesagem foi feita da peneira maior para a menor, de
forma acumulativa.
A Tabela 7 apresenta o teor de umidade de cada amostra deformada. E as Figura
39,Figura 40Figura 41 apresentam as distribuições nas faixas granulométricas encontradas nas
amostras de solo deformado, bem como quadros resumos da porcentagem de material
passante e retido em cada peneira.
Tabela 7 – Teor de Umidade no local A do solo analisado.
Fonte: Autor (2017)
A B C
PS+T+AGUA (g) 18,8 18,41 15,23
PS+T (g) 18,78 18,22 15,19
T (g) 6,12 5,18 5,18
w (%) 0,16 1,46 0,4
Amostra úmida 1370,08 1511,86 1511,86
Amostra seca 1367,92 1490,15 1505,84
Teor de Umidade
66
Figura 39 – Curva Granulométrica para o Local A.
Fonte: Autor (2017)
Figura 40 – Curva Granulométrica para o Local B.
Fonte: Autor (2017)
% solo
Argila + Silte 12,05
Areia Fina 31,69
Areia Média 55,94
Areia Grossa 0,32
Pedregulho 0
% solo
Argila + Silte 10,96
Areia Fina 16,51
Areia Média 71,86
Areia Grossa 0,67
Pedregulho 0
67
Figura 41 – Curva Granulométrica para o Local C.
Fonte: Autor (2017)
Baseado nas distribuições granulométricas acima obtidas no ensaio de caracterização,
descrito no item 3.2.1, o solo estudado apresenta características arenosas (areia média a fina),
com percentual de finos sempre inferior a 12%.
4.1.2 Análise granulométrica por dispersão total
As frações granulométricas do solo obtidas no ensaio descrito no item 3.2.1 estão na
Tabela 8 e evidenciam a deposição do solo em diferentes horizontes. A Figura 42 apresenta
um gráfico comparativo entre os valores dos substratos.
% solo
Argila + Silte 11,89
Areia Fina 16,34
Areia Média 71,11
Areia Grossa 0,67
Pedregulho 0
68
Tabela 8 – Análise granulométrica do solo do talude fluvial do rio Soturno – RS.
Fonte: Autor (2017)
Figura 42 – Comparativo das partículas de solo.
Fonte: Autor (2017)
Como já observado no ensaio de peneiramento, o solo do talude fluvial do Rio Soturno
é composto, principalmente, por areia fina e média, seguida pela fração siltosa e, após,
argilosa. Além disso, pode-se dizer que este solo é classificado como Neossolo Quartzênico.
Os ensaios de caracterização realizados, confirmam uma presença significativa de
material arenoso no solo das margens do Rio Soturno, sendo este material de granulometria
média a fina. Assim, relacionando esta informação com a Tabela 3 obtida no livro de Durlo e
Amostra Camada Areia Argila Silte
1 0 - 5 841 54 104
2 5 - 50 317 175 508
3 50 - 60 558 112 330
4 60 - 72 378 173 450
5 72 - 79 633 91 276
6 79 - 92 529 127 344
7 92 - 105 471 143 385
8 105 - 142 511 125 364
9 142 - 155 745 74 180
Quantidade de Material (g/Kg)
69
Sutili (2012), diz-se que a tensão máxima de erosão permitida para este material é de 1 a 2
kN/m².
Além disso, com este resultado, pode-se dizer que o rio possui carreamento de
sedimentos e que as partículas do solo possuem fácil desagregação, o que ocasiona uma
variação textural sobre a estabilidade dos taludes.
4.2 ENSAIOS DE CISALHAMENTO DIRETO
O ângulo de atrito interno e a coesão entre as partículas são as parcelas necessárias
para a existência da resistência ao cisalhamento do solo. (BERNARDI, 2006). Para o
conhecimento destes parâmetros, foi realizado o ensaio de cisalhamento direto com tensões
normais de 25, 50, 100 e 200 kPa, descrito no item 3.2.2 deste trabalho. Os valores obtidos
são mostrados nas Figura 43Figura 51. O experimento foi realizado em condições saturadas,
para simular momentos em que as margens do rio ficam submersas devido à saturação do solo
com as enchentes que ocorrem na região em estudo. Contudo a velocidade de aplicação do
carregamento horizontal garantiu a dissipação do excesso de poropressão.
Figura 43 – Local A: Gráfico de resistência máxima ao cisalhamento.
Fonte: Autor (2017)
70
Figura 44 – Local A: Gráfico da variação volumétrica x deformação horizontal da amostra de
solo.
Fonte: Autor (2017)
Figura 45 – Local A: Envoltória da resistência da amostra de solo.
Fonte: Autor (2017)
71
Como a reta obtida não intercepta o eixo da tensão cisalhante, tem-se que o intercepto
coesivo deste solo é igual a zero.
O ângulo de atrito interno é extraído a partir da arcotangente do coeficiente angular da
reta, obtendo-se um valor de .
Além disto, através da relação entre o peso natural da amostra e seu volume, foi
encontrado um peso específico natural médio de γ = 16,1 kN/m³.
Figura 46 – Local B: Gráfico de resistência máxima ao cisalhamento.
Fonte: Autor (2017)
72
Figura 47 – Local B: Gráfico da variação volumétrica x deformação horizontal da amostra de
solo.
Fonte: Autor (2017)
Figura 48 – Local B: Envoltória da resistência da amostra de solo.
Fonte: Autor (2017)
73
Como a reta obtida não intercepta o eixo da tensão cisalhante, tem-se que o intercepto
coesivo deste solo é igual a zero.
O ângulo de atrito interno é extraído a partir da arcotangente do coeficiente angular da
reta, obtendo-se um valor de .
Além disto, através da relação entre o peso natural da amostra e seu volume, foi
encontrado um peso específico natural médio de γ = 16,025 kN/m³.
Figura 49 – Local C: Gráfico de resistência máxima ao cisalhamento.
Fonte: Autor (2017)
74
Figura 50 – Local C: Gráfico da variação volumétrica x deformação horizontal da amostra de
solo.
Fonte: Autor (2017)
Figura 51 – Local C: Envoltória da resistência da amostra de solo.
Fonte: Autor (2017)
75
Como a reta obtida não intercepta o eixo da tensão cisalhante, tem-se que o intercepto
coesivo deste solo é igual a zero.
O ângulo de atrito interno é extraído a partir da arcotangente do coeficiente angular da
reta, obtendo-se um valor de .
Além disto, através da relação entre o peso natural da amostra e seu volume, foi
encontrado um peso específico natural médio de γ = 15,73 kN/m³.
Resumindo, todos os corpos de prova submetidos a prensa de cisalhamento direto
apresentaram coesão igual a zero, situação típica de solos arenosos.
Já em relação ao ângulo de atrito interno:
Local A:
Local B:
Local C:
Também foram obtidos os pesos específicos naturais das amostras de solo, dado pela
relação entre o peso e o volume de material ensaiado. Para o valor final, foi feita uma média
das 4 amostras retiradas de cada um dos locais:
Local A: γ = 16,1 kN/m³
Local B: γ = 16,025 kN/m³
Local C: γ = 15,73 kN/m³
Retirada do livro do Pinto (2011), o Tabela 9 mostra as faixas de valores em que se
enquadram as areias, baseadas nos seus ângulos de atrito.
Tabela 9 – Classificação das areias em relação ao ângulo de atrito interno.
Fonte: Pinto (2011)
Pinto (2011) também afirma que areias fofas apresentam, ao submetidas ao
carregamento vertical, um aumento da tensão cisalhante proporcional ao aumento do
76
deslocamento lateral até atingir um valor máximo. As areias fofas também apresentam uma
redução da variação volumétrica inversamente proporcional ao acréscimo do deslocamento
horizontal quando submetidas a tensões verticais. Nas Figura 43,Figura 44Figura 46, Figura
47Figura 49 e Figura 50 foram notados estes comportamentos de forma significativa e
uniforme, indicando que o solo das margens do Rio Soturno é composto de areias fofas.
Assim, tem-se que o Rio Soturno – RS é caracterizado pela presença de solos
arenosos, fofos de grãos arredondados, sendo as amostras A e B bem graduadas e a amostra C
mal graduada.
Os parâmetros obtidos permitem a afirmação de que o solo das margens do Rio
Soturno possui características parecidas, porém heterogêneas ao longo do percurso.
4.3 ESTABILIDADE DE TALUDES A PARTIR DO SOFTWARE SLIDE
Com os valores obtidos nos itens supracitados, bem como as medidas observadas de
inclinação do talude, foram determinadas as seguintes formas, representadas nas Figura
52,Figura 53Figura 54 de taludes para os três locais.
77
Figura 52 – Fator de Segurança encontrado pelo Método de Bishop Simplificado para o talude
do Local A.
Fonte: Autor (2017)
78
Figura 53 – Fator de Segurança encontrado pelo Método Bishop Simplificado para o talude do
Local B.
Fonte: Autor (2017)
79
Figura 54 – Fator de Segurança encontrado pelo Método Bishop Simplificado para o talude do
Local C.
Fonte: Autor (2017)
Para análise, foram utilizados os dois métodos de estado de equilíbrio limite e pode-se
compará-los na Figura 55.
80
Figura 55 – Gráfico comparativo de valores de FS obtidos por diferentes métodos de
equilíbrio.
Fonte: Autor (2017)
Os resultados obtidos pelos métodos de estado limite inicialmente propostos (Bishop e
Janbu Simplificados) informam que os taludes estudados apresentam instabilidade (FS<1,15),
como visualizado na Figura 55. Para comprovar esta teoria, foram realizados, através do
software, o cálculo para outros dois métodos amplamente utilizados no meio geotécnico, o de
Fellenius e o de Morgenstern-Price. A utilização destes dois métodos de estado limite também
gerou resultados negativos em relação ao fator de segurança das margens do Rio Soturno.
Tais resultados indicam que os taludes estão em processo de ruptura. Na Figura 58 também
pode-se visualizar a discrepância de valores que os diferentes métodos podem gerar para um
mesmo talude e, por isso, deve-se tomar cuidado ao afirmar o fator de segurança baseado em
apenas um método.
Acredita-se que diversos taludes localizados nas margens do Rio Soturno devam
apresentar FS próximos a unidade ou abaixo dela, ocasionando um ciclo constante de
rupturas. Esta informação é baseada na homogeneidade do solo encontrada nas amostras e
alturas típicas das margens do Rio Soturno.
Os FS ressaltam a necessidade de tratamento ou recuperação dos taludes das margens
do Rio Soturno, justificando as análises propostas de tratamento e ou remediação.
Vale ressaltar que o resultado não é exato, uma vez que o talude está em constante
alteração e os dados são uma análise representativa do solo. Além do fato de não se ter
conhecimento das medidas internas destas encostas.
81
4.4 PROPOSTAS DE TRATAMENTOS
Neste item serão apresentadas propostas baseadas na literatura para o tratamento,
prevenção e recuperação dos taludes observados na pesquisa.
Os métodos economicamente viáveis para a recuperação das margens do Rio Soturno
são os provenientes da bioengenharia de solos, uma vez que estruturas de concreto armado
para estabilização de encostas são formas de tratamento onerosas e não se justificam na
região, tanto pelo fator econômico quanto pelo fato de as margens ainda não oferecerem
grandes riscos a população.
Apesar disso, deve-se atentar para o fato de que o rio não deve ser recuperado na sua
totalidade, mas deve-se tomar uma atenção especial para os locais mais prejudicados e com
importâncias social e econômica para a região.
4.4.1 Bioengenharia de solos
Considerando a estabilidade dos taludes observadas pelo Software Slide no item 4.3 e
valendo-se da informação obtida na NBR 11682/91 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE
NORMAS TÉCNICAS, 1991), além da visível erosão existente nos taludes observados, tem-
se a certeza da necessidade de intervenção nas margens do Rio Soturno – RS.
Com isso, foram relacionados alguns métodos citados na bibliografia, inserindo
também espécies nativas que possam compor os processos.
Os tratamentos de linha d’água não foram selecionados no processo devido a sua
extensão ser apenas, como sugere o nome, abaixo da linha d’água. Isto porque o Rio Soturno
sofre, todos os anos, com cheias (Figura 56) e este tratamento seria insuficiente para manter as
margens estáveis.
82
Figura 56 – Cheia no Rio Soturno em junho de 2017, no Local B.
Fonte: Autor (2017)
Sabendo-se que a inclinação de cada talude é de:
Local A: 1:1,6
Local B: 1:1,2
Local C: 1,15:1
E relacionando-as com a Figura 13, que determina o tipo de obra em função da
inclinação do talude, temos que para cada local, as melhores opções de técnicas a serem
aplicadas são aquelas que combinam estruturas de estabilização e bioengenharia, além de
técnicas de correção do declive e revegetação.
A técnica de remodelagem dos taludes seria a forma mais rápida e com mão de obra
disponível que atenderia o problema de instabilidade do Rio Soturno. Para demonstrar esta
situação, simulou-se no software Slide como seria a remodelagem de um desses taludes,
suavizando a inclinação e obtendo-se um valor satisfatório de fator de segurança. Isto está
demonstrado na Figura 60.
83
Figura 60 - Remodelagem do Talude do Local B.
Fonte: Autor (2017)
Além disso, foram selecionados alguns tratamentos de revestimento integral das
margens do rio que aliam estruturas de estabilização e bioengenharia como: esteira viva,
revestimento com madeiras e blocos de pedra com vegetação e cribwall.
A esteira viva poderá ser implantada apenas nas curvas externas (suporta o impacto da
água), o que reduziria os custos de implantação devido a degradação, visualizada pela autora
no momento da coleta de material, ser nestes locais. Além disso, proporciona resistência
imediata, podendo suportar cheias inesperadas após sua implantação. Sua resistência será
acrescida pelo enraizamento da vegetação.
84
O cribwall também garantirá boa resistência inicial e ao longo do tempo, além da
existência de espécies vegetativas propícias para sua execução e a inclusão de estruturas de
estabilização em sua composição.
A vegetação existente na região do Rio Soturno, descrita no item 2.8.1 deste trabalho,
é bastante utilizada na bioengenharia de solos, estando amplamente relacionada a
propriedades resistentes e flexíveis, além da possibilidade de dispersão de sementes pela ação
do vento. Assim, embora haja a necessidade de um outro estudo focado nas suas propriedades
em relação aos tratamentos propostos, todas as espécies deverão corresponder positivamente
aos processos.
85
5 CONCLUSÃO
Ao final deste estudo, cujos objetivos foram a identificação das características e da
resistência ao cisalhamento do solo do Rio Soturno, bem como a verificação da estabilidade
dos taludes do rio associadas a práticas de recuperação de suas margens, admite-se que as
propostas impostas foram atendidas.
A expectativa do solo em questão era a existência de propriedades arenosas, devido
sua localização no Estado, e a dificuldade na retirada de amostras deformadas no processo de
coletas, já que ao serem removidas do solo, as partículas se dispersavam com facilidade.
Ao serem realizados os ensaios laboratoriais, as expectativas foram atendidas. O
ensaio de caracterização pelo método do peneiramento obteve sua faixa granulométrica
situada, principalmente, nas areias médias, com cerca de 55,94%, 71,86% e 71,11% nos
Locais A, B e C, respectivamente.
Como o percentual de finos foi considerado alto, visto que a menor malha utilizada
para este ensaio foi a de nº 200 e então não houve a segregação necessária para estes
materiais, foi realizado o método da análise granulométrica com dispersão normal pelo
método da pipeta. Neste método, foram analisadas as quantidades dos diferentes finos
existentes nas diferentes camadas selecionadas no solo dos taludes analisados. Neste ensaio,
foram encontradas maiores parcelas de areia fina, seguidas de silte e então, argila.
Conhecendo-se estes resultados, entende-se que o solo das margens do Rio Soturno –
RS é composto por areias médias a finas silto-argilosas. Isso nos leva a previsão inicial de que
a tensão máxima de erosão permitida nos taludes é de 1 a 2 kN/m² (Tabela 3).
O ensaio de cisalhamento confirmou a predominância do comportamento de um solo
arenoso devido à inexistência de coesão nos resultados, que é parâmetro de resistência típico
de solos argilosos. Além disso, o ensaio de cisalhamento direto resultou nos seguintes ângulos
de atrito: 30,94º, 32,17º e 23,85º para os locais A, B e C, respectivamente. Isto informa,
segundo a Tabela 9, que as margens do Rio Soturno são compostas por areias bem graduadas,
nos Locais A e B, e mal graduadas no Local C. Além disso, o solo apresentou homogeneidade
no peso específico encontrado no ensaio de cisalhamento direto, resultando em 16,1 kN/m³,
16,025 kN/m³ e 15,73 kN/m³ para os locais A, B e C, respectivamente.
Os dados de caracterização e os parâmetros de resistência possuem diferenças
inexpressivas nos diferentes locais de coleta, o que gera uma previsão inicial de que as
amostras são representativas e que as características geotécnicas das margens do Rio Soturno
86
são homogêneas. Para concluir este fato, faz-se necessária uma amostragem maior para a
realização de uma estatística descritiva que ajude na descrição da variabilidade desses dados.
Com estes dados e as medições realizadas nos três taludes onde foram coletadas as
amostras, foram observadas as situações de estabilidade dos taludes com o Software Slide 5.0,
obtendo dados insatisfatórios de resistência, em geral com fatores de segurança abaixo da
unidade (FS<1,00), segundo a NBR 11682/91 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS
TÉCNICAS, 1991).
Com isso, chega-se à conclusão que as margens do Rio Soturno devem ser recuperadas
e, para isto, necessitam de auxílio da ciência, onde apenas será economicamente viável
(baseando-se na literatura) a realização da prática de bioengenharia de solos e em locais
pontuais de visível degradação ou então, a realização da remodelagem dos taludes.
Assim, ao observar a bibliografia existente em relação a vegetação localizada na
região, confirma-se a possibilidade da utilização de técnicas de bioengenharia com o uso de
plantas nativas para a implantação dos processos selecionados no item 4.4.1 do trabalho.
5.1 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS
Na execução deste trabalho, foram encontradas dificuldades em relação ao tempo
disponível para a realização de ensaios que possam definir melhor o solo das margens do Rio
Soturno – RS. Por isto, sugere-se a inclusão de outros ensaios para que a técnica empregada
seja melhor aproveitada, como ensaios que determinem melhor a resistência ao cisalhamento
do solo, ensaios de sedimentação para sua caracterização, ensaios que determinem a
compacidade e ductibilidade do solo e, principalmente, ensaios que determinem a capacidade
erosiva existente nos taludes fluviais.
Além disto, o material disponível relacionando o uso da vegetação na prática de
bioengenharia de solos é bastante restrito, mesmo sendo um fator preponderante para o
sucesso da recuperação. Por isto, sugere-se que um estudo futuro possa melhor determinar as
propriedades da vegetação presente na região e suas características positivas e negativas no
uso conjunto a técnica.
Também poderá ser realizado um estudo econômico para viabilizar a implantação nos
locais com visível deterioração, tornando este estudo um objeto de grande valor para os
moradores da região e para a vida do rio.
87
REFERÊNCIAS
ALBERTI, E. A. Influência do Uso da Terra em variáveis Limnológicas no Rio Soturno,
Rio Grande do Sul, Brasil. 2015. 100 p. Dissertação (Mestrado em Geografia) –
Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, 2015.
AGUILERA, C. H. T. Aplicação de Métodos de Análise de Estabilidade de TALUDES DE
Grande Altura em Mineração. 2009. 167 p. Dissertação (mestrado em Engenharia Civil) –
Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, 2009.
ARAUJO, G. H.; ALMEIDA, J. R.; GUERRA, A. J. Gestão Ambiental de áreas
degradadas. 7. ed. Rio de Janeiro: Bretrand Brasil, 7. ed., 2011. 322p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 11682: estabilidade de
taludes. Rio de Janeiro, 1991, 39 p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6502: rochas e solos. Rio
de Janeiro, 1995. 18 p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9604: abertura de poço e
trincheira de inspeção em solo, com retirada de amostras deformadas e indeformadas. Rio de
Janeiro, 1986. 9 p.
AUGUSTO FILHO, O. Caracterização geológico-geotécnica voltada à estabilização de
encostas: uma proposta metodológica. In: CONFERÊNCIA BRASILEIRA SOBRE
ESTABILIDADE DE ENCOSTAS, 1., 1992, Rio de Janeiro/RJ. Anais... Rio de Janeiro/RJ:
ABMS/ ABGE/ PUCRJ, 1992, v.2, p. 721 – 733.
BARBOSA, C. A. F. Soluções para Estabilização de Taludes Sujeitos a Erosão
Superficial. Dissertação (Mestrado). Universidade de Aveiro, 2008.
BARONI, M. Estudo de Viabilidade do Aprovietamento de Pneus Inservíveis como
material de construção de estruturas de contenção arrimadas. Trabalho de Conclusão de
Curso (Engenharia Civil). Universidade Regional do Nordeste do Estado do Rio Grande do
Sul, Ijuí, RS. 2007. 114 p.
BORDAS, M.P.; SEMMELMANN, F.R. Elementos de engenharia de sedimentos. In:
TUCCI, C.E.M. Hidrologia: ciência e aplicação. Porto Alegre: UFRGS; São Paulo:
USP/ABRH, 1993. p.915-43.
BRADDAL, M. L. A influência da saturação hídrica na distribuição de oito espécies
arbóreas da floresta ombrófila mista aluvial do Rio Iguaçu, Paraná, Brasil. Tese
(Doutorado) – Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 2006.
BRASIL. Decreto n. 97632, de 10 de abril de 1989. Dispõe sobre a regulamentação do Artigo
2º, inciso VIII, da Lei nº 6.938, de 31 de agosto de 1981, e dá outras providências. Diário
Oficial da União, Poder Executivo, Brasília, DF, 12 jul. 1989.
88
BRASIL. Lei n. 6.938, de 31 de agosto de 1981. Dispõe sobre a Política Nacional do Meio
Ambiente, seus fins e mecanismos de formulação e aplicação, e dá outras providências.
Diário Oficial da União, Poder Executivo, Brasília, DF, 31 de agosto de 1981.
BRENA, D. A.; LONGHI, S. J. Inventário florestal da região da quarta colônia de
imigração italiana do Rio Grande do Sul. Santa Maria: PRODESUS-PED-PNMA, 1998.
CAPUTO, H. P. Mecânica dos Solos e suas Aplicações: Fundamentos. 6. ed. rev. ampl. e
atual. Rio de Janeiro: LTC, 2011. 256 p.
CHRISTOFOLETTI, A. Geomorfologia fluvial: o canal fluvial.1981. São Paulo: Edgard
Blücher, 1981.
COELHO, P. M. C. Projecto e Observação de Obras Geotécnicas: Soluções de
estabilização de taludes acomodando infraestruturas em exploração. 2010. Dissertação
(mestrado em Engenharia Militar) – Universidade Técnica de Lisboa. [s.l.], 2010.
CRAIG, R. F. Craig Mecânica dos Solos. 7. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2011. 400 p.
CUNHA, S. B. Geomorfologia: uma atualização de bases e conceitos. 9. ed. Rio de
Janeiro: Bertrand Brasil, 2009. 474 p.
DALLA FAVERA, A. O cenário Produtivo e a Representividade dos Rios Jacuí e
Soturno para o município de Dona Francisca – RS. 2006. 130 p. Dissertação (mestrado em
Geografia) – Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, 2012.
DAS, B. M. Fundamentos de Engenharia Geotécnica. 6. ed. São Paulo: Thomson Learning,
2007. 560 p.
DESCOVI FILHO, L. L. V. Mapeamento de Unidade de Relevo da Sub-Bacia
Hidrográfica do Rio Soturno/RS. 2007. 64 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação
em Geografia) – Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, 2007.
DIAS, L.E.; GRIFFITH, J.J. Conceituação e caracterização de áreas degradadas. In: DIAS,
L.E.; MELLO, J.W.U. Recuperação de áreas degradadas. Viçosa: Universidade Federal de
Viçosa, 1998. p. 1-7.
DOWNS, P. W.; GREGORY, K. J. River Channel Mangement – Towards Sustainable
Catchment Hydroystems. Hodder Arnold, 2004, 394 p.
DURLO, M. A.; SUTILI, F. J. Bioengenharia: Manejo biotécnico de cursos d’água. 2012.
2. ed. Santa Maria: Ed. 2, 2012. 186 p.
ECOENGENHARIA. Gabiões Belko Bekaert. Ceará, 2017. Disponível em:
<http://ecoengenharia.com.br/produtos/gabioes/gabioes-belgo-bekaert/> Acesso em: 02 jul.
2017.
EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA. Ministério de Agricultura e
do Abastecimento. Manual de métodos de análise do solo. Rio de Janeiro, 1977.
89
EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA. Ministério de Agricultura e
do Abastecimento. Aspectos Hidrológicos e Mecânicos da Vegetação na Estabilidade de
Taludes e Encostas Naturais. Rio de Janeiro, 2006.
EVANGELISTA, J. A. Sistemática para avaliação técnica e econômica de alternativas de
intervenções em cursos de água urbanos. Dissertação (mestrado em saneamento, meio
ambiente e recursos hídricos). Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2011.
FERRAZ, S. E. T.; ROBERTI, D. R. Padrões climáticos na região do extremo sul do Planalto
Meridional brasileiro. In: SCHUMACHER, M. V. et al. (Org.). A floresta estacional
subtropical: caracterização e ecologia no rebordo do Planalto meridional. Santa Maria: [s.
n.], 2011. cap. 1, p. 09-20.
FERREIRA, J. L. Análise de estabilidade de taludes pelos métodos de Janbu e Spencer.
2012. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil – Especialização em Geotecnia). –
Faculdade de Engenharia Universidade do Porto, Porto, Portugal, 2012.
FIORI, P. F. Fundamentos de mecânica dos Solos e das Rochas: aplicações a estabilidade
de taludes. 3. Ed. São Paulo: Oficina de Textos, 2015. 576 p.
FRIEDRICH, D.; O Parque Linear como Instrumento de Planejamento e Gestão das
Áreas de Fundo de Vale Urbanas. Dissertação (mestrado). Universidade Federal do Rio
Grande do Sul, Porto Alegre. 2007.
GARCIA, S. M. Florestamentos compensatórios para retenção de água em microbacias.
2001. 161 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola) – Universidade Federal de
Santa Maria, Santa Maria, RS, 2001.
GERSCOVICH, D. M. S. Estabilidade de Taludes. São Paulo: Oficina de Textos, 2012 ver.
e atual. 166 p.
GRAY, D. H.; LEISER, A. T. Biotechnical Slope Protection and Erosion Control. Florida:
Krieger Publishing Company Malabar, 1982.
GRAY, D. H.; SOTIR, R. B. Biotechnical and soil bioengineering stabilization: a practical
guide for erosion control. New York: J. Wiley, 1996. 440 p.
HACHICH, W. Fundações: teoria e prática. 2. ed. São Paulo: Pini, 1998. 760p.
IBGE. Cidades do Rio Grande do Sul, 2014. Disponível em: <
http://cidades.ibge.gov.br/xtras/perfil.php?codmun=431310> Acesso em: 17/07/2017.
KLEIN, R.M. Meliáceas. In: REITZ, R.. Flora ilustrada catarinense. Fascículo Meliaceae.
Itajaí, SC: Herbário Barbosa Rodrigues, 1984. 138 p.
KOLB, R. M.; Medri, M.E.; BIANCHINI, E.; PIMENTA, J.A.; GILONI, P.C.; CORRERA,
G.T. Anatomia ecológica de Sebastiania commersoniana (Baillon) Simth & Downs
(Euphorbiaceae) submetida ao alagamento. São Paulo: Revista Brasileira de Botânica,
v.21, 3., 1988.
90
JENNY, H. Factors of Soil Formation: A System of Quantitative Pedology. New
York:MacGraw-Hill, 1941.
LAMBE, T. W.; WHITMAN, R. V. Soil Mechanics, Ed. Mc Graw – Hill Book Co., ampl. e
atual 1979. 553 p.
LEWIS, L. Soil Bioengineering: na alternative for Roadside Management. San Dimas:
Technology & Development Center San Dimas. 2000. 47p.
LORENZI, H. Árvores brasileiras: manual de identificação e cultivo de plantas arbóreas
nativas do Brasil. 5. ed. Nova Odessa: Plantarium, 5. ed., 2002. 360 p.
MARCHIORI, J. N. C. Fitogeografia do Rio Grande do Sul: campos sulinos. 1. ed. Porto
Alegre, 2004, 110p.
MARTINS, S. V. Recuperação de áreas degradadas. Viçosa: Aprenda Fácil Editora, 2009.
270 p.
MASSAD, F. Obras de Terra: Curso Básico de Geotecnia. 2. ed. São Paulo: Oficina de
Textos, 2010. 288 p.
MEDEIROS, G. F. Susceptibilidade à erosão na alta bacia do Ribeirão Barreiro –
Alexânia – GO. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil). – Universidade Federal de
Goiás, Goiânia, Goiás, 2014.
MORISAWA, M. Streams – their dynamics and morphology. New York: McGraw-Hill,
1968. 175 p.
NAGEL, F.; STORGATTO, G. Ensaio de Interbitzen: estudo da erodibilidade de solos e
rochas sedimentares. In: SEMINÁRIO DE ENGENHARIA GEOTÉCNICA DO RIO
GRANDE DO SUL, 5.. 2009, Pelotas/RS. Anais... Pelotas/RS: AMBS/GEORS, 2009.
NASCIMENTO, A.L. Análise de estabilidade de contenções, via MEF, considerando a
interação Solo-Estrutura. Dissertação (Mestrado em Engenharia). – Universidade de São
Paulo, São Paulo, 2012.
NEVES, E.; TOSTES, A. Meio ambiente: a lei em suas mãos. Petrópolis: Vozes, 1992. 86
p.
OLIVEIRA, E. D. Geometria Hidráulica: Algumas Considerações Teóricas e Práticas.
Separata de: Revista Sociedade e Território, Natal, v.24, p 166 – 185, jan./jun. 2012.
PINTO, C. S. Curso Básico de Mecânica dos Solos em 16 Aulas. 3. ed. rev. ampl. e atual.
São Paulo: Oficina de Textos, 2006. 363 p.
PORTAL SÃO FRANCISCO. Açoita-cavalo. [s.l.], 2017. Disponível em: <
http://www.portalsaofrancisco.com.br/biologia/acoita-cavalo> Acesso em: 10 jul. 2017.
PREFEITURA DO RIO DE JANEIRO. Rio de Janeiro, 2015. Disponível em:
<http://187.111.97.24/web/rio-aguas/exibeconteudo?id=5449973> Acesso em: 02 jul. 2017.
91
RAMBO, B. A Fisionomia do Rio Grande do Sul: ensaio de monografia natural. 3. ed. São
Leopoldo: Unisinos, 2005. 483p.
REVISTA TCHENE. Engenharia flexível. [s.l], 2017. Disponível em: <
http://techne.pini.com.br/engenharia-civil/163/engenharia-flexivel-nas-contencoes-drenagem-
e-reforco-de-solos-285825-1.aspx> Acesso em: 02 jul. 2017.
ROCSCIENCE. Slide. Toronto, 2017. Disponível em:
<http://www.rocscience.com/products/8/Slide>. Acesso em: 11 jul. 2017.
SANCHEZ, L. E. Desengenharia: o passivo ambiental na destivação de empreendimentos
industriais. São Paulo: Editora da Universidade de São Paulo, 2001. 256 p.
SANTOS JUNIOR, O. F.; SEVERO, R. N. F.; FREITAS NETO, O. FRANÇA, F. A. N.
Análise da estabilidade nas falésias entre Tibau do Sul e Pipa – RN. In: CONFERÊNCIA
BRASILEIRA DE ESTABILIDADE DE ENCOSTAS, 4. Anais... Salvador: CEFET RN,
2005.
SANTOS, S. R. Anatomia da madeira de Ruprechtia Salicifolia (Cham. & Schltdl.) C. A.
MEY. (Polygonaceae). In: BALDUINIA, 28., 2011, Santa Maria/RS. Anais... Santa
Maria/RS: Universidade Federal de Santa Maria, 2011. p.27-32.
SCHIRMER, G. J. Mapeamento Geoambiental dos Municípios de Agudo, Dona
Francisca, Faxinal do Soturno, Nova Palma e Pinhal Grande – RS. 2012. 156 p.
Dissertação (Mestrado em Geografia) – Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria,
RS, 2012.
SCHUMACHER, M. V. et al. (Ed.). A floresta estacional subtropical: caracterização e
ecologia no rebordo do planalto meridional. Santa Maria: [s. n.], 2011. 320p.
SCHUMACHER, M. V.; HOPPE, J. M. A complexidade dos ecossistemas. Porto Alegre:
Palotti, 1997. 50p.
SIERIA, A. C. C. F. et al. Comportamento de um muro de pneus para estabilização de
encostas. Portugal: Revista da Sociedade Portuguesa de Geotecnia, v. 91, p 39 – 55, 2001.
SILVA, J. P. M. da. Os Métodos de Equilíbrio Limite e dos Elementos Finitos na Análise
de Estabilidade de Taludes. Dissertação (Mestrado Integrado em Engenharia Civil) –
Faculdade de Engenharia Universidade do Porto, Porto, Portugal, 2011.
SOUZA, C. A. Pantanal de Cáceres – MT: Diâmica das marens do Rio Paraguai entre a
cidade de Cáceres e a estação ecológica da ilha de Taimã – MT. Separata de: Revista
Eletrônica da Associação dos Geógrafos Brasileiros. Três Lagos, MS.
SUGUIO, K.; BIGARELLA, J.J. Ambientes fluviais. 2 ed. Florianópolis: Ed. da UFSC,
1990. 183 p.
92
TEIGA, P. M. Avaliação e mitigação de impactes em reabilitação de rios e ribeiras em
zonas edificadas: uma abordagem participativa. Tese (Doutorado em engenharia ambiental).
Engenharia da Universidade de Porto, Porto. 2011.
VARGAS, M. Introdução à Mecânica dos Solos. São Paulo: Editora MCgraw-Hill do Brasil,
1977. Volume Único. 509 p.
