Rebaixamento do lençol freático, Trabalhos de Mecânica dos Solos

Baixe Rebaixamento do lençol freático e outras Trabalhos em PDF para Mecânica dos Solos, somente na Docsity!

FACULDADE DE TECNOLOGIA DE SÃO PAULO

REBAIXAMENTO DE LENÇOL FREÁTICO

São Paulo - SP 2023

INTRODUÇÃO

O presente trabalho visa explanar um pouco sobre o que vem a ser rebaixamento de lençol freático. O Rebaixamento do Lençol Freático é uma técnica muito empregada na construção de prédios com subsolos, visto que, todo terreno possui um lençol de água no seu subsolo e essa água interfere na escavação do terreno, pois causa a formação de lama, dificultando a concretagem das fundações da edificação. O rebaixamento pode ser permanente ou temporário, depende da necessidade da obra, suas características e utilização. Quanto a escolha do sistema utilizado,também dependerá das características da obra: tipo de solo, profundidade de escavação e nível do lençol freático.

dos equipamentos utilizados e monitoria do nível d’água e piezométrico. Para estes últimos é recomendada a instalação de instrumentação geotécnica compatível. Durante o processo de escavação é preciso observar os efeitos causados pelo processo de rebaixamento, não apenas no local da obra, mas em seu raio de influência. Terminada a escavação, o processo de rebaixamento pode ser interrompido, protelado ou mantido permanentemente, conforme a necessidade da obra. A execução de rebaixamento do lençol freático consiste na captação, condução e despejo das águas existentes no subsolo, permitindo o trabalho abaixo do nível do lençol freático. A maioria dos rebaixamentos são feitos empregando-se bombas de grande profundidade que são instaladas em poços de diâmetro aproximado de 10 centímetros. É feita uma fileira de bombas, com intervalos regulares, formando uma espécie de “cortina de bombas”. Para retirar aágua do subsolo, as bombas funcionam 24 horas por dia, fazendo com que o nível d’água fique mais baixo em toda a região, deixando o terreno praticamente seco, facilitando assim o trabalho de escavação e concretagem. Existem diferentes métodos para a execução do processo, que variam de acordo com as características geológicas e hidro-geológicas do local, assim como com as necessidades de cada projeto:

1. Bombeamento Direto É indicado para escavações de pequenas profundidades, o nível freático é rebaixado através do bombeamento direto em trincheiras ou fossas abertas ao longo da base dos taludes de escavação. Neste processo a água que desloca através do solo e infiltra na trincheira é bombeadapara fora da área de trabalho, mantendo-se o nível d’água no local abaixo do fundo da escavação, conforme pode ser verificado na figura abaixo:

O inconveniente desse sistema, acontece quando o gradiente hidráulico for elevado e acaba ocorrendo uma perda substancial no suporte, devido a força da percolação da água; esse cenário prejudicaria os trabalhos ou, em último caso, impossibilitaria a execução de fundações rasas. Um cenário pior ocorreria se existir uma camada de solo argiloso, pouco permeável que pode ocorrer a ruptura do fundo da escavação. Outro ponto muito importante a ser monitorado durante a utilização desse sistema é a quantidade de partículas de solo que estão sendo carregadas, observando periodicamente a água na saída das bombas. O carregamento de partículas deve ser evitado ao máximo, pois ele acaba gerando recalques diferenciais acentuados, além daqueles que são naturalmente gerados pelo rebaixamento, em estruturas vizinhas a escavação, principalmente em obras apoiadas acima da cota da escavação, como dutos de água ou esgoto e calçamentos. A forma de evitar o carregamento do solo é utilizando filtros no sistema de captação da água nos lugares onde ocorrerem esses carregamentos.

2. Ponteiras filtrantes (Well-Points) A água é sugada por ponteiras conectadas a bombas de vácuo através de um tubo coletor e despejada fora da zona de influência do rebaixamento. As ponteiras são constituídas de um tubo metálico ou de PVC geralmente com diâmetro entre 11/4” e 11/2”; em uma das extremidades do tubo, numa extensão de aproximadamente um metro, e é perfurado e envolto por tela de nylon ou geotêxtil, este trecho é denominado ponteira filtrante. Esta ponteira é conectada a um tubo coletor, constituído de um tubo metálico, geralmente, com diâmetro de 4”, que tem acoplado a ele um dispositivo de bombeamento auxiliado por vácuo. As ponteiras têm como principal limitação de uso a altura de rebaixamento, que emgeral é inferior a cinco metros. Estas ponteiras podem ser empregadas em escavações profundas, desde que sejam instaladas em vários níveis ao longo do talude de escavação, respeitando-se a limitação de uso.

O desligamento do sistema de rebaixamento somente deve ser efetuado quando as obras civis dentro da escavação estiverem terminadas. Bomba a vácuo Bomba de Rebaixamento BHR 15 Bomba de água e de vácuo, acionada por motor de 15 HP, montado em chassis sobre roda. Ponteiras filtrantes, tubo de ferro galvanizado ou pvc https://www.geocities.ws/construcaopratica/ponteira.html Cada ponteira é ligada ao tubo coletor por um mangote flexível e um registro que serve para regular a vazão de água que passa pela mesma, de modo a manter o trecho filtrante da ponteira sempre submerso, para que não haja entrada de ar.

Bomba centrifica Faz a sucção da água e a transfere para o destino final

3. Poços Profundos Este sistema é ideal para escavações de grande monta, onde os níveis de rebaixamento são elevados e as vazões de bombeamento são altas, retirando a água do subsolo de forma induzida, ou seja, não-gravitacional; com o auxílio de um equipamento com bomba de vácuo, a água é retirada do solo, fazendo com que a pressão atmosférica auxilie no recalque e no bombeamento da água. Normalmente utilizado em grandes áreas, com profundidades médias de aproximadamente 5 metros. Seu processo envolve: perfuração do poço, instalação de tubo filtrante,desenvolvimento, instalação de bomba injetora, injetor e, por fim, o funcionamento do sistema. Para superar esta limitação, existem dois tipos de rebaixamentos com poços profundos: Com utilização de injetores e com o emprego de bombas de recalques submersas de eixo vertical.

Seção esquemática de um sistema de bombas injetoras. Fonte: (VELLOSO, 1988, p. 89) Normalmente esses poços têm de 25cm a 30 cm de diâmetro e são executados até profundidades de 40metros, no interior dos quais se instalaram os injetores. O espaçamento entre os poços varia de 4m a 8m, com a utilização de tubos paralelos ou o emprego de tubos concêntricos. O sistema funcionará como um circuito semi-fechado no qual a água é injetada por uma bomba centrífuga através de uma tubulação horizontal que possui saídas onde se conectam os tubos de injeção que conduzem a água sob alta pressão (7 a 10 atm) até o injetor, instalado no fundo do poço. Sua água é injetada fazendo com que atravessa o bico do injetor, acrescida da quantidade de água aspirada do solo, fazendo com que suba pelo tubo de retorno até a superfície. A água que é injetada penetra no injetor e o atravessa sob uma pressão da ordem de 7 kgf/cm² ou 70 m de coluna d’água, o bico Venturi leva a água que se encontra no solo subindo pelo tubo de retorno, que possui um diâmetro pouco superior ao tudo de injeção, até a superfície, onde a água é captada pelos tubos coletores. Nos dois casos, após a perfuração é necessário a instalação de tubos metálicos de revestimento, e em nenhuma circunstância é permitido o uso de lama bentonita para estabilizar as paredes da perfuração. Um outro método é a utilização do equipamento que fabrica estacas hollowauger, em que se dispensa a necessidade da utilização dos tubos metálicos de revestimento recuperado. Para o pré-dimensionamento da bomba de injeção podemos usar alguns dados preliminares, como que cada injetor consome de 1HP a 2HP, uma bomba para alimentação dos injetores de 15 HP abastece entre 6 a 8 injetores, injetando uma vazão de 32 m³/h com a altura manométrica de 7 kgf/cm². A

6. Rebaixamento por eletrosmose Os solos siltosos e argilosos possuem granulometria muito fina, baixa permeabilidade e não permitem uma drenagem eficiente através de outros métodos de drenagem, por isso, para aumentar a eficiência do sistema, é utilizado a drenagem por eletrosmose (GRANDIS, 1998). A drenagem por eletrosmose consiste basicamente na aplicação de uma corrente elétrica continua criando uma diferença de potencial, que acelera o movimento da água. Um sistema de ponteiras filtrantes, possui ânodos, que são eletrodos positivos geralmente com haste, e catodos que são eletrodos com carga negativa que são as ponteiras filtrantes. Os eletrodos são instalados 2 m abaixo do fundo escavação e o espaçamento de cada catodo pode ser de 8 a 12m, intercalados pela haste, ou ânodos. Processo: os íons de água com carga positiva, são atraídos para as partículas de carga negativa do solo, formando uma camada que é denominada “camada dupla”. Na medida que um gradiente elétrico é aplicado, os íons positivos da água são atraídos pelo catodo, fazendo com que a água seja transportada. A unidade de medida do gradiente elétrico é Volts por metro, podendo ser necessária a aplicação de até 12 ampères. A tensão não deve ser mais alta para evitar o aquecimento do solo. A água se move em direção à ponteira, ou catodo, e então é bombeada para fora da escavação com um conjunto convencional. A intensidade da corrente elétrica, varia entre 15 e 30 Ampères para cada poço, o que nos faz deduzir a grande quantidade de energia elétrica necessária para a utilização desse sistema. Esse método, é usual como processo de estabilização dos solos de taludes e de fundo de escavação. No Brasil esse método não tem aplicação frequente, pois é consumido uma grande quantidade de energia, tornando inviável. Fonte: Prof. M. Marangon, 2004

IV – Prevenção de danos

Para evitar os danos causados pelo rebaixamento, é preciso cumprir à risca as exigências de segurança para a realização do procedimento. Antes que a construção seja iniciada, devemos consultar um engenheiro especializado, um Perito em Patologia das Edificações e elaborar um Laudo de Vistoria. Esse laudo devidamente registrado em órgãoscom idoneidade, vai provar se osproblemas surgiram depois que o prédio novo começou a ser construído ou já existiam. Caso haja reclamações pós obra, um engenheiro especializado em Patologia das Edificações poderá elaboraruma Perícia Técnica, verificando todos os pontos das edificações que foram afetadas pela construção do prédio novo, vai elaborar um

relatório denominado Laudo Técnico, onde vai estar toda a justificativa das causas que estão afetando os vizinhos e está poderá acionar o seguro denominado Seguro de Riscos de Engenharia , que cobre qualquer tipo de problema durante a construção. Então, depois que ficar comprovada a responsabilidade, quem vai pagar os prejuízos será a companhia de seguros.

V – ANEXO

Na madrugada do dia 12 de agosto de 1986, três casas no bairro de Lavrinhas, na cidade de Cajamar/SP (localizada no setor noroeste da região metropolitana da Grande São Paulo), começaram a emitir sons de fortes estalos. Os moradores assustados, saíram correndo das casas, que começaram a desmoronar. Nos dias que se seguiram mais casas vizinhas também afundaram no terreno e em poucos dias o buraco já atingia 25 metros de diâmetro, chegando a quase todo quarteirão.

b) a água proveniente do rebaixamento do lençol freático, deve ser conduzida ao sistema de drenagem provisório ou definitivo, de maneira a evitar o surgimento de erosões ou assoreamento dos cursos d’água; c) deve ser proibido o tráfego dos equipamentos fora do corpo da estrada para evitar danos desnecessários à vegetação e interferências na drenagem natural; d) caso haja necessidade de estradas de serviço fora da faixa de domínio, deve-se proceder à liberação ambiental de acordo com a legislação vigente; e) as áreas destinadas ao estacionamento e manutenção dos veículos devem ser devidamente sinalizadas, localizadas e operadas de forma que os resíduos de lubrificantes, ou combustíveis não sejam carreados para os cursos d’água. As áreas devem ser recuperadas ao final das atividades; f) todos os resíduos de materiais utilizados devem ser recolhidos e dada a destinação apropriada; g) todos os resíduos de lubrificantes, ou combustíveis utilizados pelos equipamentos, seja na manutenção, ou na operação dos equipamentos, devem ser recolhidos em recipientes adequados e dada a destinação apropriada; h) não pode ser efetuado o lançamento de refugo de materiais utilizados nas áreas lindeiras, no leito dos rios e córregos e em qualquer outro lugar que possam causar prejuízos ambientais; i) as áreas afetadas pela execução das obras devem ser recuperadas mediante a limpeza adequada do local do canteiro de obras e a efetiva recomposição ambiental; j) é obrigatório o uso de EPI, equipamentos de proteção individual, pelos funcionários. VII – LEGISLAÇÃO MINICIPAL REFERENTE AO REBAIXAMENTO DE LENÇOL FREÁTICO PROJETO DE LEI Nº 583/16. Dispõe sobre a proibição de construir subsolos abaixo do nível do lençol freático, e dá outras providências. A Câmara Municipal de São Paulo DECRETA: Art. 1º Fica proibida a construção de subsolos abaixo do nível do lençol freático. Parágrafo único. Será permitida a construção de um único subsolo abaixo do nível do lençol freático, desde que sejam adotadas medidas que impeçam o seu rebaixamento. Art. 2º As edificações que para sua construção necessitem, em caráter provisório, rebaixar o lençol freático, deverão comprovar a verificação prévia das condições físicas dos imóveis vizinhos à obra. Art. 3º O rebaixamento do lençol freático mencionado no artigo 2º deverá ser controlado e monitorado pelo responsável pela obra, que deverá fornecer os dados, mensalmente, ao órgão municipal competente. Câmara Municipal de São Paulo Parecer - PL 0551/2016 Secretaria de Documentação Página 3 de 4 Disponibilizado pela Equipe de Documentação do Legislativo Parágrafo único. A destinação das águas oriundas do rebaixamento do lençol freático deverá ser previamente autorizada pelo órgão competente do Executivo.

Art. 4º Os pavimentos superiores ao térreo, limitados a três, de edificações afetadas pelo disposto nesta lei, desde que destinados exclusivamente à circulação, manobra e estacionamento de veículos, não serão computados para apuração do gabarito máximo de altura estabelecido para a zona, exceto para as zonas integrantes dos territórios de preservação e para as zonas corredores. Parágrafo único. O pé-direito dos pavimentos destinados exclusivamente para circulação, manobra e estacionamento de veículos estabelecidos no caput ficará limitado a 2,50m (dois metros e cinquenta centímetros). Art. 5º Os proprietários ou possuidores de edificações erigidas antes da vigência desta Lei e que necessitam rebaixar o lençol freático para utilização de seus subsolos, terão o prazo de 360 (trezentos e sessenta) dias para providenciar o controle, monitoramento e destinação adequada das águas retiradas. § 1º A destinação das águas oriundas do rebaixamento do lençol freático deverá ser devidamente avalizada pelo órgão municipal competente, devendo, em qualquer caso, ser considerada a hipótese de reinjeção das mesmas no subsolo, para fins de recarga do lençol. § 2º Constatada a impossibilidade de solução técnica alternativa ao lançamento na sarjeta das águas referidas no parágrafo 1º, esta solução será autorizada excepcionalmente, mediante a cobrança mensal de valor por m³ de água lançado, a ser estabelecido na regulamentação. Art. 6º No caso de aproveitamento das águas oriundas do lençol freático, seja nos casos abrangidos pelo artigo 2º, seja nos abrangidos pelo artigo 5º, deverá ser solicitada a autorização do órgão estadual competente, quando será verificada a existência de contaminação. Art. 7º A inobservância do disposto nesta Lei sujeitará o infrator à multa diária de R$ 1.000,00 (mil reais). Parágrafo único. O valor da multa de que trata este artigo será atualizado, anualmente, pela variação do índice de Preços ao Consumidor Amplo, IPCA, apurado pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística - IBGE - acumulado no exercício anterior, sendo que, no caso de extinção deste índice, será adotado outro índice criado por legislação federal que reflita a perda do poder aquisitivo da moeda. Art. 8º As despesas decorrentes da execução desta Lei correrão por conta de dotações orçamentárias próprias, suplementadas, se necessário. Art. 9º O Poder Executivo regulamentará a presente lei no que couber, no prazo máximo de 90 (noventa) dias, contados da data de sua publicação. Art. 10. Esta Lei entra em vigor na data de sua publicação, revogadas as disposições em contrário. Sala da Comissão de Constituição, Justiça e Legislação Participativa, em 31/05/2017.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

CASO CAJAMAR. Disponível em: https://www.ebanataw.com.br/roberto/pericias/CasoCajamar.html. Acessado em: 28 de outubro 2023. REBAIXAMENTO de Lençol Freático - Wyde. 26 jul. 2018. Disponível em: https://www.wyde.com.br/rebaixamento-lencol-freatico. Acessado em: 12 de outubro 2023. REBAIXAMENTO do Lençol Freático | TECNOGEO. 11 set. 2020. Disponível em: https://www.tecnogeo.com.br/rebaixamento-lencol-freatico/#:~:text=A %20execução%20de%20rebaixamento%20do,das%20necessidades%20de %20cada%20obra. Acessado em: 12 de outubro 2023. VERDE, R. P. Rebaixamento de lençol freático e o seu impacto para o meio ambiente | Pensamento Verde. Disponível em: <https://www.pensamentoverde.com.br/meio-ambiente/rebaixamento-lencol-freatico- impacto-meio-ambiente/#:~:text=Bombas%20potentes%20retiram%20a %20%C3%A1gua>. Acessado em: 12 de outubro 2023. MOLES, E. G. Sistema de Poços Injetores. Disponível em: https://mmeqp.com.br/sistema-de-pocos-injetores/. Acessado em: 12 de outubro

TMAX TECNOLOGIA. Responsabilidades no rebaixamento do lençol freático - Instituto de Engenharia. Disponível em: <https://www.institutodeengenharia.org.br/site/2010/08/10/responsabilidades-no- rebaixamento-do-lencol-freatico/>.Acessado em: 12 de outubro 2023. SECRETÁRIA DO TRANSPORTE. Execução e controle ambiental Disponível em: http://www.der.sp.gov.br/WebSite/Arquivos/normas/ET-DE-G00- 026_A.pdf Acessado em: 03 de novembro de 2023.

MMEQUIPAMENTOS. Rebaixamento de lençol freático bombeamento direto Disponível em:https://mmeqp.com.br/rebaixamento-de-lencol-freatico-bombeamento- direto/ Acessado em: 03 de novembro de 2023. CAMARA MUNICIPAL DE SÃO PAULO. Legislação municipal referente a rebaixamento de lençol freático31/05/2017 Disponível em: http://documentacao.camara.sp.gov.br/iah/fulltext/parecer/JUSTS0682-2017.pdf Acessado em: 04 de novembro de 2023 RBCTI. Revista ambiental. Rebaixamento por eletrosmose. Disponível em:https://seer.uftm.edu.br › rbcti › article › download Acessado em: 04 de novembro de 2023