O Projeto de Integração do Rio São Francisco é considerado a maior obra de infraestrutura hídrica do Brasil e figura no ranking das 50 maiores construções de infraestrutura em execução no mundo.
O projeto tem extensão de 477 quilômetros organizados em dois eixos de transferência de água (Eixos Norte e Leste).
Canal de Transposição do Rio São Francisco – Fonte: Ceará Agora
A obra engloba a construção de 4 túneis, 14 aquedutos, 9 Estações de Bombeamento e 27 reservatórios. Além da recuperação de 23 açudes e construção de novas barragens.
Segundo informações fornecidas pelo Ministério da Integração Nacional, o objetivo do projeto, orçado em R$ 8,2 bilhões, é garantir segurança hídrica para mais de 390 municípios que sofrem com a estiagem no Nordeste Setentrional.
Entenda mais acessando o site do Ministério da Integração Nacional.
CONFIRA OUTROS ARTIGOS DO BLOG DA ENGENHARIA CIVIL
O PROJETO DO CANAL
Através dos conteúdos do ciclo profissionalizante do curso de engenharia civil, podemos estudar como é feito o projeto e construção de um canal como o do Rio São Francisco.
Três áreas da engenharia civil são envolvidas.
A primeira de todas, e a partir dela se desenvolvem os estudos das outras, é a Hidro-engenharia.
Primeiramente, com a utilização da Hidrologia, faz-se o estudo da bacia hidrográfica que deseja-se transpor/integrar.
Feito o mapeamento da nova bacia e em posse dos valores de vazão, faz-se o estudo geométrico do canal, utilizando os conhecimentos de Hidráulica dos condutos livres (expostos à atmosfera).
Nesta fase é definido o traçado final do canal e a geometria das seções que comportará a vazão de projeto (Um software como o HEC-RAS é uma poderosa ferramenta que viabiliza este tipo de análise). No caso estudado, foi escolhida uma seção trapezoidal.
A próxima fase, que envolve o estudo de como construir a estrutura que comportará o canal, dada a geometria exigida pela hidráulica, será realizada pela engenharia geotécnica.
Em seguida entra em ação à área de construção civil, responsável por orçar e promover a execução do canal e das demais estruturas.
O canal pode ser construído como indica a seguinte figura:
Trecho do canal construído com taludes. Sem escala. O desenho foi realizado baseando-se na teoria e em observação realizada no local da obra. – Fonte: Arquivo Pessoal
Parâmetros da geometria adotada:
1 – Geometria
Trapezoidal, conforme exige o projeto hidráulico.
2 – Paredes do Canal
As paredes e o fundo do canal são revestidos em concreto. Por apresentar baixa permeabilidade, o revestimento reduz a troca de material entre o canal e os taludes, evitando perdas de água no canal e sobrecarga nos taludes. Ainda assim, para garantir a estanqueidade do meio, entre o revestimento de concreto e os taludes, é instalada uma manta de impermeabilização.
3 – Taludes
Construídos em terra, compondo a estrutura do canal juntamente ao revestimento. Os taludes de terra têm como vantagem a redução no uso de concreto através do emprego de material mais barato – o contrário, construir o talude em concreto, é economicamente inviável.
“E por que construir os taludes? Não seria mais econômico construir o canal abaixo do nível do solo, necessitando apenas da escavação?”
A resposta é: sim, seria. Mas, isso não pode ser feito devido à declividade do canal exigida no projeto, que provavelmente forçou a construção a ser realizada nos níveis observados.
4 – Regularização do leito e construção de base
A estrutura em questão tem grande semelhança com uma estrada. É uma via (canal) que possui tráfego (fluxo de água) e deve resistir de maneira eficaz à carga solicitante.
Portanto, a estrutura não deve ser apoiada diretamente no solo natural. Devem-se proceder ensaios geotécnicos que forneçam as características do solo e a partir delas será feito um projeto de como apoiar o canal.
No caso estudado, pode-se dizer que houve a retirada do material superficial, seguido de compactação da superfície do leito e então a produção de base compactada.
5 – Proteção do talude
Para combater os efeitos de erosão no talude, pode-se utilizar do enrocamento, que consiste em cobrir a face do talude com materiais pétreos (brita granítica, no caso) para reduzir a infiltração de águas provindas da chuva no talude, além de reduzir os riscos de deslizamento da massa de solo.
6 – Impermeabilização com manta plástica
Entre as placas de concreto e o talude são instaladas mantas plásticas para promover impermeabilização, evitando ainda mais a troca de material, principalmente água, entre os meios.
A desobediência aos parâmetros de projeto podem originar diversos problemas. E na realidade, eles aconteceram.
Listamos abaixo alguns dos problemas que ocorreram nas obras da transposição do rio São Francisco e indicamos ao final correções ao projeto apresentado acima, que poderiam evitar o surgimento das patologias.
PROBLEMAS
É inevitável que, em um projeto de tamanha magnitude, problemas em diferentes níveis aconteçam. Acompanhando os jornais notou-se que a Integração do Rio São Francisco passou por diversas situações complicadas como, manifestações contrárias ao projeto, greves dos operários, corrupção e o surgimento de patologias nas obras já concluídas.
RELATO DE CASO
Há algum tempo, fiscais do Ministério da Integração Nacional identificaram patologias em trechos de canais do Projeto de Integração do Rio São Francisco.
Placas de Concreto Revestindo o Canal – Fonte: Arquivo Pessoal
O problema consistia na ocorrência, em alguns locais e após um período chuvoso, de fissuras, trincas e descolamento parcial ou total das camadas de concreto que revestiam o canal.
O surgimento dessas patologias indica falha no sistema de drenagem dos taludes.
Os taludes devem apresentar elementos básicos de drenagem, como barbacãs, drenagem superficial e drenos inclinados, de modo a contribuir com sua estabilidade. Possíveis obstruções nos drenos internos podem ter agravado o problema.
Enrocamento de Pedra – Proteção e Drenagem Superficial do Talude (Amortece a água da chuva e previne o carreamento do solo) – Fonte: Arquivo Pessoal
Com as chuvas, a água se infiltrou no solo, aumentando a pressão da massa sobre o revestimento de concreto. Situação semelhante ao que aconteceria em um muro de arrimo, ao resistir o esforço provocado pela massa de solo saturado.
Vista Geral do Canal e dos Taludes Laterais – Fonte: Arquivo Pessoal
O problema é que, o revestimento de concreto provavelmente não foi dimensionado para atuar como muro de arrimo. Sua função, a princípio, não era suportar as cargas do talude, mas sim, revestir o canal e suportar o carregamento da água corrente, depois que o sistema entrasse em funcionamento.
Nessas circunstâncias, a pressão da água sobre as paredes teria seu efeito contrabalanceado pela pressão do solo, reduzindo, assim, a carga resultante que atuaria no revestimento de concreto.
No dimensionamento do canal, devem-se considerar as diferentes situações de combinações de cargas que poderão atuar na estrutura, tanto durante sua construção (canal vazio) quanto após seu término (canal cheio).
No que diz respeito ao descolamento do revestimento de fundo, uma possível causa pode ter sido a subpressão proveniente do fluxo da água de infiltração dos taludes sob o canal.
Descolamento das placas de fundo do Canal – Fonte: Blog do Magno
PS: No trecho de canal visitado pela equipe do Blog, nos locais onde houve desprendimento das placas de concreto e não foi verificada falha no sistema de drenagem, antes da reaplicação das placas, os taludes foram reforçados com solo-cimento.
Possíveis soluções que poderiam prevenir o acontecimento destas patologias: aumento da espessura do revestimento de concreto, e revestir o topo do talude, superfície principal de infiltração.
(Escrito por Úrsula Lacerda e Cícero Batista Junior)
x – x – x –
O BLOG DA ENGENHARIA CIVIL agradece a sua visita.
Curta a nossa fanpage do Facebook!
Deixe também seu comentário abaixo!
– x – x – x –
Comments