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Revista FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS Ano 7

Junho de 2017

Nº 81 R$ 27,00

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Ano 7 – Edição 81 – Junho de 2017 www.revistafundacoes.com.br

RECUPERAÇÃO DE EDIFÍCIOS DO ESEM-JACAREPAGUÁ Obras demandaram execução de estacas raiz e instalação de vigas de equilíbrio para reforço de fundação

REUTILIZAÇÃO DE RDC é alternativa sustentável

“MULHERES GEOTÉCNICAS”: terceira edição do evento

Entenda a MECÂNICA DAS ROCHAS EM PETRÓLEO


CONCRETE SHOW 2017: COMECE JÁ A CONSTRUIR SEU SUCESSO

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2017

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Fundador e idealizador: Francisjones Marino Lemes (in memoriam) Coordenação editorial e marketing: Jenniffer Lemes (jenni@rudders.com.br) Colaboradores: Gléssia Veras (Edição); Dellana Wolney, Dafne Mazaia (Texto); Rosemary Costa (Revisão); Patricia Maeda (Projeto Gráfico); Agência Bud (Diagramação/Arte); Melchiades Ramalho (Artes Especiais) Contatos Pautas: glessia@revistafundacoes.com.br Assinaturas: assinatura@revistafundacoes.com.br Publicidade: publicidade@revistafundacoes.com.br Financeiro: financeiro@revistafundacoes.com.br Foto de capa: Divulgação SEEL Impressão: Gráfica Companygraf Importante • A revista Fundações & Obras Geotécnicas é uma publicação técnica mensal, distribuída em todo o território nacional e direcionada a profissionais da engenharia civil. Todos os direitos reservados à Editora Rudder. Nenhuma parte de seu conteúdo pode ser reproduzida por qualquer meio sem a devida autorização, por escrito, dos editores. • A publicação segue o Acordo Ortográfico da Língua Portuguesa. • Esta publicação é avaliada pela QUALIS, conjunto de procedimentos utilizados pela CAPES (Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior) e encontra-se atualmente com classificação B4. • As seções “Coluna do Conselho”, “Artigo”, “Espaço Aberto”, “Opinião” e “Memória de Cálculo” são seções autorais, ou seja, tem o conteúdo (de texto e fotos) produzido pelos autores, que ao publicarem na revista assumem a responsabilidade sobre a veracidade do que for exposto e o devido crédito as fontes utilizadas.

Associações que apoiam a revista

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DESTAQUE Cássia Azevedo – cassia.abms@gmail.com Cristina Tsuha – chctsuha@sc.usp.br Gustavo Vianna – gustavovianna.abms@gmail.com EM FOCO Márcio Leão – marciotriton@hotmail.com Emílio Barroso – emilio@geologia.ufrj.br GEOTÉCNIA AMBIENTAL Eduardo Assis – eduardoassis@projetandosolucoes.com.br NOTÍCIA 1 – PRIVATIZAÇÕES Via Assessoria de Imprensa Strada Comunicação www.stradacomunicacao.com.br

NOTÍCIA 2 – OBRA EM EMBU Walter Iorio da Embrageo – http://www.enbrageo.com.br/ Ivan Jopert da Infaestrutura – http://infraestrutura.eng.br/ O QUE HÁ DE NOVO Concrete Canvas – http://www.concretecanvas.com/ Representação no Brasil: Ian Pacey – pacey-spi@uol.com.br REPORTAGEM www.seel.com.br PERFIL Maria Eugênia Gimenez Boscov – www.poli.usp.br/ NOTAS ADS Comunicação Corporativa – marisev@adsbrasil.com.br

LIVRO Editora Elsevier – www.elsevier.com.br O SETOR EM NÚMEROS IBRE (Instituto Brasileiro de Economia) – portalibre.fgv.br/ ARTIGO 1 Jean Rodrigo Garcia – jean.garcia@ufu.br Paulo José Rocha de Albuquerque – pjra@fec.unicamp.br ARTIGO 2 Thiago Abdala Magalhães – thiagoabdala@ufmg.br COLUNA DO CONSELHO Miguel Augusto Zydan Sória – mzsoria@gmail.com

Fundações e Obras Geotécnicas

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EDITORIAL

Desde a criação da revista Fundações & Obras Geotécnicas, a equipe da redação sempre enviou os arquivos PDFs das seções da revista para aqueles que os solicitassem. Esses pedidos normalmente eram feitos por fontes que participaram das matérias, empresas que tiveram seus conteúdos publicados em forma de cases ou autores que publicaram seus artigos em alguma das seções autorais do periódico. Como forma de providenciar o conteúdo aos seus participantes e garantir o acesso por parte de todos que de alguma forma colaboraram para os textos publicados nas edições – seja por meio de entrevistas ou produções autorais – a equipe de redação sempre enviou os arquivos PDFs mediante a solicitação por e-mail, uma vez que a revista até pouco tempo era um veículo exclusivamente impresso, o que exigia a compra do exemplar para acesso ao conteúdo, porém atualmente nós possuímos a versão digital da revista que é aberta gratuitamente para todo o público e está disponível na íntegra na plataforma Issuu: issuu.com/editorarudder. Mediante esse novo recurso informamos que o envio de arquivos PDFs isolados não será mais realizado pela equipe de redação – nem mesmo em casos de solicitação por e-mail – uma vez que o conteúdo ficará disponível online, de forma gratuita e na íntegra. Contamos com a compreensão de todos.

DA REDAÇÃO

VÍDEO DO PRÊMIO Foto: Arte Melchiades Ramalho

SOBRE O ENVIO DE PDFS

No dia 24 de novembro de 2016 foi realizada pela Editora Rudder e pela revista Fundações & Obras Geotécnicas, com o apoio da ABMS (Associação Brasileira de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica) e com o patrocínio das empresas Incotep, Maccaferri, Huesker e Solotrat, a quinta (2015) e a sexta (2016) edição do Prêmio Milton Vargas. O vídeo compacto do evento já está disponível em nosso canal do YouTube. Assista à premiação e conheça os contemplados nas duas últimas edições dessa celebração da geotecnia. Acesse: https://goo.gl/1s5oE6

mídias sociais www.facebook.com/revistafundacoes/

Mercado O engenheiro civil Claudio Gonçalves falou sobre o mercado brasileiro de Estacas Pré-Fabricadas de Concreto, situação atual, campos de trabalho, vantagens e desvantagens no Podcast da revista Fundações & Obras Geotécnicas. Confira: soundcloud.com/editora-rudder

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Fundações e Obras Geotécnicas

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NESTA EDIÇÃO 16 DESTAQUE

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Terceira edição do evento “Mulheres Geotécnicas” é recebida com sucesso por público mineiro

20 REPORTAGEM

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DE NOVO Manta de concreto apresenta versatilidade e economia

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SEEL recupera edifícios do ESEM-Jacarepaguá

EM FOCO Mecânica das Rochas em Petróleo

30 NOTÍCIA

70 GEOTECNIA

Projeto Crescer reformula modelos de concessões adotados no Brasil

34 NOTÍCIA

Obra de contenção é finalizada com êxito em Embu das Artes

40 ARTIGO

Análise de estrutura de contenção aplicada em obra de pequeno porte

46 ARTIGO

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56 O QUE HÁ

Acidentalidade ocupacional no setor da construção civil: causas e impactos

AMBIENTAL Reutilização de RDC é alternativa sustentável e econômica na geotecnia SEÇÕES

06 Jogo Rápido 08 O setor em números 10 Coluna do Conselho 12 Perfil – Maria Eugênia 38 Notas 55 História 73 Livro 74 Agenda

70 Fundações e Obras Geotécnicas

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Jogo Rápido

por Dafne Mazaia

Reforma do Hotel Nacional do Rio

Megaobras chinesas País dono de uma cultura milenar, a China é conhecida por suas diversas tradições e também por sua arquitetura marcante e histórica. Não somente os templos são destinos turísticos no local, mas também as megaobras, um tipo de construção que os chineses se destacam, como a Muralha da China, a maior hidrelétrica, o maior trem-bala, dentre outros. Agora, o país possui outra grande obra para completar a lista: com 1.341 metros de extensão, a ponte mais alta do mundo foi inaugurada em dezembro de 2016. Batizada de Beipanjiang, a ponte está localizada a 565 metros acima do rio Nizhu, entre as províncias de Yunnan e Guizhou. Com um custo de 440 milhões de reais, em sua estrutura cabe um edifício como o One World Trade Center. Ela foi construída com uma estrutura mista (aço e concreto) e ultrapassa a marca da ponte sobre o rio Sidu, também na China, que agora é a segunda ponte mais alta do planeta.

Mesmo após sua morte, em 2012, o arquiteto Oscar Niemeyer continua presente nas obras pelo Brasil. Inaugurado em 1972, o Hotel Nacional do Rio é considerado o único projeto de Niemeyer que atende ao setor hoteleiro e ficou fechado por mais de 20 anos. Para ser reinaugurado, o prédio passou por algumas reformas, que mantiveram as características arquitetônicas criadas por Niemeyer. A fachada envidraçada foi mantida, mas os vidros atuais atendem à Norma de Desempenho da ABNT NBR 15.575. Além da fachada, os 33 pavimentos ganharam paredes novas de vedação e o retrofit também visou incorporar soluções sustentáveis com o novo sistema de ar-condicionado. A restauração do hotel também incluiu o resgate de peças que decoravam o saguão, como um mural do artista plástico Carybé. O hotel foi rebatizado de Gran Meliá Nacional do Rio de Janeiro, devido ao grupo espanhol Meliá, responsável pela gestão por 20 anos.

Pesquisadores da Universidade Politécnica da Catalunha, na Espanha, desenvolveram um tipo de concreto que pretende resolver os problemas provocados em paredes verdes, estruturas que recebem vegetação. Muitas patologias acabam sendo desenvolvidas nessas estruturas pelo acúmulo de umidade, pois não possuem um material de suporte, provocando tensões nas edificações. Pensando nestas questões, os cientistas criaram o concreto biológico. Ao misturarem o cimento Portland e o cimento de fosfato de magnésio, os pesquisadores chegaram ao novo produto, que se comporta como um suporte biológico natural para o crescimento e o desenvolvimento de determinados organismos vivos, como microalgas, fungos, musgos, entre outros. Além disso, também foi analisado que o concreto biológico acelera a fotossíntese das plantas, prendendo o CO² e fomentando uma simbiose com as paredes.

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Banco de Imagens / Free Images

Concreto biológico


O setor em números

Índice de confiança da indústria Sondagem da Indústria por Dafne Mazaia

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O ICI (Índice de Confiança da Indústria) da Fundação Getulio Vargas avançou 0,5 ponto em abril de 2017, para 91,2 pontos. Com o resultado, o índice manteve-se no maior nível desde maio de 2014 (92,2 pontos). “A Sondagem da Indústria de abril retrata um setor ainda insatisfeito com a situação presente dos negócios, mas bem menos pessimista quanto ao futuro do que esteve no ano passado. Enquanto o nível de produção avança lentamente e a percepção sobre a demanda volta a piorar, a boa notícia é a consolidação do avanço do otimismo com relação ao ambiente de negócios no horizonte de seis meses”, afirma o superintendente de Estatísticas Públicas da FGV/IBRE (Instituto Brasileiro de Economia da Fundação Getulio Vargas), Aloisio Campelo Junior.

MELHORA DAS EXPECTATIVAS COM A TENDÊNCIA DOS NEGÓCIOS A alta da confiança atingiu 11 de 19 segmentos industriais e resulta da combinação de melhora das expectativas com suave piora nas percepções sobre a situação atual. O IE (Índice de Expectativas) avançou 1,3 ponto para 94,4 pontos, o maior nível desde abril de 2014 (96,9); e o ISA (Índice da Situação Atual) caiu 0,2 ponto, para 88,3 pontos. A melhora das expectativas com a evolução do ambiente de negócios foi fundamental para a alta do IE no mês. O indicador subiu 3,3 pontos, para 97,2 pontos, o maior nível desde 8

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abril de 2014 (98,3). Houve aumento da proporção de empresas prevendo melhora da situação dos negócios nos seis meses seguintes, de 30,7% para 39,7% do total, e queda de 11,0% para 10,4% do total. As avaliações do setor sobre a demanda exerceram a maior contribuição sobre o ISA no mês. Influenciado pela piora no mercado interno, o indicador de nível de demanda caiu 1 ponto entre março e abril, para 82,9 pontos, retornando ao nível registrado em fevereiro deste ano. Houve aumento da parcela de empresas que avaliam o nível de demanda como forte, de 6,2% para 8,3% do total, e aumento, de maior magnitude, da parcela dos que o consideram fraco, de 36,9% para 45,7% do total. O NUCI (Nível de Utilização da Capacidade Instalada) subiu 0,3 p.p (ponto percentual) em abril, para 74,7%, ficando ligeiramente acima do registrado em janeiro deste ano. Sondagem da indústria de transformação Diretor do IBRE: Luiz Guilherme Schymura de Oliveira Superintendente de Estatísticas Públicas: Aloisio Campelo Junior. Coordenadora da Sondagem: Tabi Thuler Santos | Responsável por análise e divulgação: Aloisio Campelo Junior.

Divulgação FGV

Equipe Técnica: Andressa Monteiro Durão e Fernanda Carvalho Machado Cortes (estagiária)

> ALOÍSIO CAMPELO JUNIOR é formado em economia pela PUC-Rio (Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro), com “Diploma in Economics for Development” pela University of London (Inglaterra) e tem um mestrado pela FGV (Fundação Getulio Vargas), em Economia Empresarial. Atualmente é superintendente de Estatísticas Públicas do FGV/IBRE.

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Coluna do Conselho

Arquivo Pessoal

MAIS E MELHOR INFRAESTRUTURA: “UMA TECLA A SER BATIDA!”

> MIGUEL AUGUSTO ZYDAN SÓRIA é engenheiro civil. Trabalhou durante 28 anos na Itaipu Binacional e, entre outras publicações, é autor de livro sobre a história do empreendimento. Representa o CBDB no Comitê Técnico de Conscientização do Público e Educação da ICOLD – Comissão Internacional de Grandes Barragens.

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Nós brasileiros temos nossas muitas divergências, mas com lamento fazemos coro ao menos em um aspecto na vida nacional: apesar de tudo que louvavelmente já fizemos, nossos meios ainda são escassos e insuficientes para converter nossas potencialidades em bem-estar econômico e social duradouros. Por falta de uma infraestrutura de qualidade e em quantidade adequada, a logística se enfraquece, perde-se a eficiência e nossas capacidades e riquezas ficam relegadas a uma espécie de subjacência crônica, o que é frustrante. Sem dúvida, uma das causas prevalentes do chamado “custo Brasil”. O país é gigantesco, por isso a lentidão em construir sua infraestrutura, alguns dirão. Tal alegação, por certo, não é desprezível e parece explicar ao menos parte do problema, mas outros países tão grandes e jovens quanto o Brasil o conseguem, como os Estados Unidos, o Canadá e a Austrália, entre os desenvolvidos; Rússia e China, entre os emergentes,

que investem programaticamente em sua infraestrutura. Exemplificativamente, utilizemos os Estados Unidos como “benchmark” para uma rápida análise comparativa de alguns indicadores específicos de infraestrutura com o caso brasileiro. Segundo o “The World Factbook – CIA” (maior parte dos dados de 2016), o Brasil e os Estados Unidos possuem respectivamente 8,5 e 9,8 milhões de km2; 206 e 324 milhões de habitantes (os Estados Unidos são 57% mais populosos), com 18 e 5,8 por mil de índice de mortalidade infantil e 73,8 e 79,8 anos de expectativa de vida. Nesses territórios, em aproximadamente cinco séculos, o Brasil e os Estados Unidos implantaram, respectivamente: 213 e 6.587 mil km de rodovias pavimentadas; 29 e 294 mil km de ferrovias; 109 e 393 portos para a marinha mercante; 698 e 5.054 aeroportos com pistas pavimentadas; 50 e 41 mil km de hidrovias; 577 e 4.103 bilhões de kWh de produção de energia elétrica; 44 e 121 milhões de telefones fixos; 258


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e 382 milhões de telefones celulares; 121 e 240 milhões de usuários de internet. Utilizando-se desses e, obviamente, de outros meios, conseguem, em síntese, gerar 3,13 e 18,6 trilhões de dólares de PIB (Produto Interno Bruto), cujo índice por habitante (PIB per capita) resulta em 15,2 mil e 57,3 mil dólares, respectivamente. Por simplificação, sem desconhecer que existem outros aspectos relevantes (históricos, culturais, científicos, tecnológicos, étnicos, geográficos, climáticos etc.), se tomarmos como métrica globalizante o PIB per capita, por independer da diferença quantitativa entre as populações, averiguamos que a economia dos Estados Unidos é quase quatro vezes maior que a do Brasil. Diante disso, parece difícil deixar de reconhecer que os meios materiais e imateriais à disposição influenciaram decisivamente em um e em outro caso. E então? Se as carências de infraestrutura de nosso país encontram-se na base de nosso momentâneo insucesso, eis aí o

que parece um credível diagnóstico. A reação para a mudança antes é mental do que meramente intervencionista. Há que se refletir profundamente sobre a necessidade de concepção de um projeto de desenvolvimento viável para o Brasil e daí fazer brotar uma nova mentalidade, proativa, moralmente regeneradora, vencedora. Concomitantemente, conscientizar a liderança e os vários segmentos da sociedade, organizar, planejar, legislar, projetar, executar e acompanhar um amplo programa de adequação, modernização e de forte expansão da infraestrutura do País em todos seus ramos e modalidades, algo para o qual com certeza a engenharia nacional estará mais uma vez pronta para dar a sua contribuição, como já o faz. Em resumo, há que se insistir em obter mais e melhor infraestrutura para que assim possamos verdadeiramente arquitetar um futuro para o Brasil. Nesse sentido, conforme reza o dito popular, vamos todos “bater na mesma tecla”! M

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Perfil

Empenho à pesquisa científica Com quase quarenta anos de profissão, a engenheira civil e pesquisadora Maria Eugênia Boscov dedicou anos de estudo para a área de geotecnia ambiental por Dafne Mazaia

aria Eugênia Gimenez Boscov cresceu rodeada de influências do mundo da construção civil. Seu pai, Pedro Boscov, era engenheiro civil e transmitia a todos um amor pela profissão, que encantou desde cedo sua filha, que na escola já tinha gosto e facilidade por disciplinas da área de exatas. Com visitas frequentes a canteiros de obras, a engenheira já caminhava em seu futuro território profissional. Nascida em São Paulo, em junho de 1959, Maria Eugênia Gimenez Boscov recebeu influências não só do pai, mas também dos tios, um engenheiro aeronáutico e outro arquiteto. A área de arquitetura e de história foram opções cogitadas por ela, mas refutadas, ao analisar suas aptidões. “Pensei em arquitetura por um tempo, pois tenho um tio arquiteto que foi influente em minha vida, mas não sei desenhar bem e achei que isto era fortemente limitante para essa profissão. Sempre gostei muito de humanas também, e tinha dúvidas em relação a fazer história ou engenharia, porém a influência do meu pai foi preponderante”, conta. Mesmo sendo apaixonada por engenharia desde cedo, ela também admirava o estudo de línguas. Idiomas além do português sempre estiveram presentes em sua vida. Sua mãe tra12

Fundações e Obras Geotécnicas

Fotos: Acervo pessoal

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A engenheira civil, pesquisadora e professora Maria Eugênia Gimenez Boscov

balhou por muitos anos com a língua inglesa, como professora e tradutora, além disso, sua família valorizava o idioma de seu país de origem. Apesar disso, estava resoluta em seguir a carreira de engenheira, conforme havia prometido ao pai. “Gosto muito de línguas também, assim como toda a minha família; a importância já vem do fato de meus avós terem vindo de outros países não lusófonos,


porém na época da escolha do curso de graduação, trabalhar com línguas não se apresentou como uma opção, não sei por quê. Desde pequena, para grande alegria de meu pai, eu falava que ia ser engenheira, e isso ficou fixado na minha mente, sem maiores questionamentos”, revela.

VIDA ACADÊMICA E PROFISSIONAL Formou-se em engenharia civil na EPUSP (Escola Politécnica da Universidade de São Paulo), em 1981. O primeiro ano na Escola Politécnica era comum para todos os cursos, somente no segundo ano seguia-se para a profissão escolhida, que era decidida ao final do primeiro ano. Boscov optou por engenharia civil e seguiu com seus planos de carreira. Ao longo de seu curso, diversos professores eram profissionais envolvidos com grandes obras brasileiras e com marcos do desenvolvimento da engenharia nacional, mas também havia professores mais jovens, que levavam modernidade às aulas, apresentando tópicos atuais aos alunos e ainda exibindo os resultados de suas pesquisas. Em seu terceiro ano de faculdade, Boscov começou a estagiar no escritório-piloto do CEC (Centro de Engenharia Civil), com monitoramento de professores e alunos de pós-graduação do departamento de engenharia de construção civil. No quarto ano da graduação, iniciou seu estágio no agrupamento de geotecnia do IPT (Instituto de Pesquisas Tecnológicas), com o professor Cláudio Wolle, que também era seu professor na Escola Politécnica.

Boscov em sua formatura

Além de Wolle, outros professores da EPUSP trabalhavam no IPT, como Carlos Pinto e Faiçal Massad e os engenheiros do agrupamento faziam pós-graduação na Escola Politécnica. “Desde o começo da vida profissional tive esta vivência da prática da engenharia realizada também por pesquisadores, docentes e alunos de pós-graduação”, pontua a engenheira. Realizar a graduação na Escola Politécnica possibilitou a Boscov o desfrute da tradição e do alto nível da instituição, além da vida universitária, ao participar de palestras de intelectuais renomados da área, assim como praticar esportes, atividades culturais, política estudantil, entre outros, que ela considera essenciais para sua formação.

Em 1982 começou seu mestrado em engenharia de solos na EPUSP, como aluna especial. Na época, ela não tinha pretensões acadêmicas, queria apenas manter-se atualizada e continuar no meio geotécnico. No período, era engenheira contratada no DAEE (Departamento de Águas e Energia Elétrica do Estado de São Paulo) e possuía licença para se ausentar meio período por semana, para cursar uma disciplina de pós-graduação por semestre. Boscov apreciou bastante a experiência e ainda viu-se interessada por um segmento. “Gostei imensamente do curso de pós-graduação, onde tive ótimas aulas ministradas por excelentes geotécnicos em classes pequenas. Para mim foi um enorme diferencial ter cursado as disciplinas Fundações e Obras Geotécnicas

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Perfil

da pós-graduação, em termos de conteúdo, postura e estímulo. Também começou aí meu interesse pelos solos tropicais, com as disciplinas da professora Vera Cozzolino e do professor Job Nogami”, lembra. Entre 1984 e 1986 fez especialização na Suíça e trabalhou no Instituto de Mecânica dos Solos e Fundações da Escola Politécnica de Zurique, na Suíça, a ETH (Eidgenössische Technische Hochschule Zürich), no laboratório de mecânica dos solos, como pesquisadora. Maria Eugênia Boscov explica que o estágio fez parte de um convênio entre a EPUSP e a Escola Politécnica de Zurique, com o objetivo de pesquisar a classificação de solos tropicais e a sua aplicação em obras geotécnicas e essa experiência abriu os caminhos para um novo rumo em sua vida profissional. “Considero-me especialmente feliz por ter tido a oportunidade, logo no início da minha carreira, de trabalhar e conviver em um meio que se caracterizava pelo trabalho

A pesquisadora observando um frasco de Yellow Cake (urânio), durante uma visita à INB (Indústrias Nucleares do Brasil)

organizado, produtivo, responsável e coletivo. Nesta época descobri minha vocação para pesquisadora, graças à oportunidade de trabalhar num laboratório de alta qualidade e conviver com o professor Franco Balduzzi, um notável incentivador do espírito científico”, recorda.

Em uma palestra Milton Vargas, na AEERJ (Associação das Empresas de Engenharia do Rio de Janeiro)

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Fundações e Obras Geotécnicas

Ao voltar ao Brasil, Boscov continuou na EPUSP uma pesquisa que havia iniciado em Zurique, sobre estabilização de solos tropicais com cal, com finalidade de pavimentação viária. Quando desenvolvia sua pesquisa, também trabalhava como engenheira na FDTE (Fundação para o Desenvolvimento Tecnológica da Engenharia) e em 1989 ingressou na carreira docente, como auxiliar de ensino na USP. Após concluir seu mestrado, a pesquisadora iniciou seu doutorado na área de túneis, com a orientação do professor Carlos Eduardo Maffei. Entre 1991 e 1993 ela visitou muitas obras de escavações subterrâneas e nessa época conheceu a geotecnia ambiental, por meio de conversas e artigos. Encantouse tanto pelo novo segmento que mudou sua pesquisa de doutorado sobre túneis para “Transporte de Poluentes em Solos”. Em 1997 finalizou seu dou-


Durante uma palestra Milton Vargas

torado e fez o curso de livre-docência em 2003. Em 2012, começou a atuar como professora-titular.

A engenheira durante o 7th International Congress on Environmental Geotechnics, em Melbourne, na Austrália

FUTURO, REFERÊNCIAS E FAMÍLIA Com quase 40 anos de carreira, Maria Eugênia Gimenez Boscov realizou diversas pesquisas importantes e participa de associações profissionais renomadas, como a International Society for Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, a ABMS (Associação Brasileira de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica), entre outras. A professora, pesquisadora e engenheira civil também já escreveu publicações significativas da área. Em 2008 desenvolveu o livro Geotecnia Ambiental, como suporte para a disciplina de graduação do mesmo nome no curso de engenharia ambiental. A obra foi realizada por sugestão da engenheira e editora Shoshana Signer. “O livro tem sido uma grande fonte de satisfação e reconhecimento, é um esforço muito compensador. Estou agora tentando terminar um novo livro sobre poluição do solo, junto com o professor Paulo Hemsi do Instituto Tecnológico da Aeronáutica, também mais

Boscov em um encontro do CEPED (Centro de Estudos e Pesquisas sobre Desastres)

voltado à graduação e também por incentivo da Shoshana”, revela. Durante sua trajetória, diversos profissionais a ajudaram em sua carreira, principalmente aqueles ligados ao âmbito acadêmico. “Destaco meus professores da Poli, principalmente os da pós-graduação, que me mostraram um patamar de qualidade nas disciplinas que procuro reproduzir até hoje. Como responsáveis por importantes decisões profissionais, cito o professor Nogami e o professor Balduzzi. Como fontes de inspiração para pesquisas no começo

da minha dedicação à geotecnia ambiental, os professores Rowe e Shackelford”, menciona. Com uma família muito unida, Maria Eugênia Gimenez Boscov sempre teve admiração por seus avós e por seus pais, que a ensinaram muitos fundamentos de vida. “Meus avós me ensinaram principalmente o valor do trabalho, da palavra e do estudo. Meus pais foram importantíssimos em minha vida. Meu pai é falecido e minha mãe ainda é viva, mas está muito doente”. Boscov é casada há 22 anos e tem um filho de 13 anos. Fundações e Obras Geotécnicas

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Destaque

TERCEIRA EDIÇÃO DO EVENTO “MULHERES GEOTÉCNICAS” É RECEBIDA COM SUCESSO POR PÚBLICO MINEIRO Palestras técnicas abordaram riscos em obras geotécnicas, segurança e confiabilidade em fundações por Dellana Wolney

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O NRMG-ABMS (Núcleo Regional de Minas Gerais da Associação Brasileira de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica) promoveu no dia 14 de março o encontro técnico “Mulheres Geotécnicas” em Belo Horizonte (MG). Em sua terceira edição, o evento apenas confirmou o sucesso dos anos anteriores, devido ao seu formato único. Durante a gestão 2015 a engenheira e ex-presidente do NRMG-ABMS, Cássia Azevedo instituiu juntamente com o apoio de toda a diretoria o “Mulheres Geotécnicas”, idealizado para acontecer anualmente e ter como premissa convidar, no mês de março, mulheres da comunidade geotécnica nacional para ministrarem palestras em suas áreas de atuação, abrindo um espaço maior para a divulgação do trabalho feminino na área de geotecnia. “Escolhemos março, por ser um mês que traz reconhecimento internacional à luta social, política, econômica e intelectual das mulheres na sociedade, tendo a ONU (Organização das Nações Unidas), declarado no ano de 1977 o dia 8 de março como o Dia Internacional da Mulher”, comenta Azevedo. Neste ano, a gestão do núcleo mudou e atualmente quem preside as atividades é o engenheiro

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Fundações e Obras Geotécnicas

Gustavo Rocha Vianna que decidiu manter o encontro na programação da entidade, devido à qualidade das apresentações e relevância dos temas tratados. “As edições passadas se desenvolveram como eventos de grande sucesso e público na programação do NRMG, promovendo a disseminação de aspectos técnicos inovadores e/ou relevantes, além de um frutífero debate sobre as ideias apresentadas”.

RISCOS GEOTÉCNICOS Na etapa de preparação da programação para 2017, não foi colocada em dúvida a realização do evento, mas foi aceito o desafio de como manter o nível de qualidade e participação das edições anteriores. Para isso, duas renomadas engenheiras foram convidadas a palestrar sobre temas relevantes, abordando desde o acidente da empresa Samarco até a importância do uso sistêmico dos métodos probabilísticos como ferramenta avançada para análise de risco de falha e/ou ruína dos projetos geotécnicos. A primeira apresentação foi “Sistema Integrado de Gestão de Riscos Geotécnicos: Aspectos Técnicos e de Governança” feita pela


Fotos: Divulgação NRMG-ABMS

Participantes durante o 3o Encontro “Mulheres Geotécnicas”

engenheira e gerente de gestão de estruturas geotécnicas da empresa VALE S.A, Marilene Lopes. Nos últimos anos, a forma como tem sido tratados os aspectos geotécnicos dentro da indústria de mineração no Brasil, evoluiu substancialmente, principalmente no que diz respeito aos monitoramentos periódicos das estruturas. Os serviços, especialmente nas empresas de grande porte, consolidaram um cenário de efetiva gestão de segurança das estruturas. Essa evolução abriu caminho para que outros avanços ligados à gestão de risco se mostrassem necessários, especialmente no que diz respeito a subsídios técnicos para a tomada de decisão. Dentro desse contexto, um sistema integrado de gestão de riscos geotécnicos, se configura como ferramenta de extrema relevância para a efetiva priorização e gestão dos riscos geotécnicos.

Lopes explica que a evolução de um sistema, com base em análises qualitativas para um sistema com caráter quantitativo, que considera a aplicação de metodologias específicas para o cálculo das probabilidades para os diferentes modos de falha das estruturas geotécnicas e, a valoração das consequências nas diferentes esferas de interesse da empresa e da sociedade, permite obter os riscos monetizados das estruturas, os quais possibilitam orientar as tomadas de decisão e priorizar as ações de mitigação de riscos. No que diz respeito à governança, o conhecimento detalhado do risco não garante a sua efetiva gestão. Assim, o sistema se completa com a implantação de Escritórios de Riscos Geotécnicos, focados nos processos de comunicação e de gestão dos riscos de todo o portfólio em questão.

SEGURANÇA Já a engenheira e professora da EESC-USP (Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo), Cristina Tsuha falou sobre “Segurança e Confiabilidade em Fundações”. Segundo ela, um projeto de fundações, como outros projetos geotécnicos, envolve muitas limitações e incertezas (variabilidade espacial do maciço geotécnico, investigação de campo limitada, incertezas nos parâmetros de solo, modelos de previsão de capacidade de carga e recalque limitados, efeito da instalação, incertezas quanto à transferência de carga para os elementos de fundação etc.). “Como consequência destas incertezas, sempre haverá, mesmo que mínima, a probabilidade de um elemento de fundação falhar, tanto quanto ao estado limite último (ruptura/colapso), quanto ao estado limite Fundações e Obras Geotécnicas

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Destaque

de serviço (sofrer recalque superior a um valor aceitável). Para auxiliar o engenheiro projetista de fundações a relacionar as incertezas e o risco envolvidos em um projeto de forma racional, métodos probabilísticos têm sido desenvolvidos e utilizados em projetos geotécnicos”, esclarece. Tsuha acrescenta que neste caso, o dimensionamento da fundação é feito de modo que a probabilidade de falha de um elemento (que compõe a fundação de uma estrutura qualquer) seja inferior a um valor prescrito aceitável. Calculando-se a probabilidade de falha por meio desses métodos é possível estimar o risco envolvido no projeto de fundação. “Considerando-se todas as incertezas e limitações existentes em um projeto de fundação, a comunicação do risco envolvido de modo transparente e racional é necessária. Para um projeto de fundação devem ser definidos níveis aceitáveis de risco, compartilhados entre cliente, consultor, segurador, financiador e outras pessoas envolvidas no empreendimento a ser construído. As avaliações de risco estão cada vez mais se tornando uma exigência em muitos projetos de engenharia”, pontua.

PRESENÇA FEMININA Mesmo com a relevância técnica das palestras é sempre importante enfatizar, como o próprio evento propõe, a presença feminina crescente e relevante no mercado de trabalho e na área acadêmica. Para Vianna, somente nos últimos anos a geotecnia tem se tornado mais conhecida pelo público em geral e que em sua origem, 18

Fundações e Obras Geotécnicas

“Mulheres Geotécnicas”. Da esquerda para a direita: a engenheira e professora da UFMG (Universidade Federal de Minas Gerais), Terezinha de Jesus Espósito Barbosa; a engenheira e gerente de gestão de estruturas geotécnicas da empresa VALE S.A, Marilene Lopes; a engenheira e ex-presidente do NRMG-ABMS, Cássia Azevedo e a engenheira e professora da EESC-USP (Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo), Cristina Tsuha

o pequeno grupo de engenheiros que se aventurou pelos caminhos da nova disciplina era essencialmente masculino, talvez reflexo da composição da própria engenharia na época. “Como exemplo, posso citar que dentre os quase 200 associados individuais fundadores da ABMS, acredito que não contávamos com cinco mulheres. Desde então a transformação na engenharia foi marcante e a significativa participação da parcela feminina no universo de engenheiros que ingressa anualmente no mercado de trabalho demonstra uma tendência já consolidada”, analisa. Dar ênfase à atuação das mulheres geotécnicas é uma forma que o NRMG encontrou para divulgar o trabalho dessas profissionais, conta Vianna que diz ter notado várias

geotécnicas realizando com maestria o acompanhamento e fiscalização de obras, mapeamentos e investigações geotécnicas de campo, instrumentação e monitoramento in situ, dentre outras atividades antes consideradas masculinas. “Já é hora do mercado e da comunidade técnica reconhecer a competência das profissionais da geotecnia e o núcleo de Minas Gerais apoia a promoção desses talentos”. Como idealizadora, Azevedo lembra que no primeiro “Mulheres Geotécnicas”, em 2015, ela foi questionada várias vezes se este era um encontro só para mulheres, porém, sua resposta sempre foi que este é um evento para a comunidade geotécnica. “Sempre achei que na geotecnia as mulheres falam pouco. Se observarmos o mercado, as mulheres já ocupam um


grande espaço nos escritórios e nas universidades desenvolvendo projetos de grande complexidade e porque não falar sobre eles”, considera. Ela salienta que este tipo de exposição é muito salutar para divulgação de ideias e de pessoas, pois é importante

Apoiadores do encontro

saber quem está desenvolvendo novos trabalhos, contudo, o intuito também não é só para prestar uma justa homenagem às colegas que se destacaram no meio técnico, mas também inspirar a nova geração de futuras geotécnicas a buscar a implantação deste tão

elevado padrão de engenharia nas suas próprias atividades.

RESULTADOS POSITIVOS De acordo com a contagem geral, 65 inscritos estiveram presentes no encontro, o que para o engenheiro Gustavo Rocha Vianna é um número considerado muito bom para eventos técnicos do NRMG. Dentre os inscritos, 26 eram mulheres e um número expressivo de profissionais não-associados (21), que em sua maioria tiveram neste evento seu primeiro contato com a ABMS e as atividades do NRMG. “A grande procura de profissionais visitantes e o número de retornos positivos que recebemos indica que as palestrantes e os temas apresentados (explorando a relação com o risco geotécnico inerente em nossos projetos) realmente estão alinhados com as questões prioritárias impostas ao setor no atual momento da geotecnia nacional. Ficamos muito felizes em poder proporcionar ao público apresentações e discussões de alto nível técnico, ao mesmo tempo em que realçamos as marcantes contribuições de nossas renomadas colegas”, ressalta Vianna. Para a engenheira Cássia Azevedo, o evento teve um nível técnico elevado, com um público diversificado como a presença de vários engenheiros estruturalistas que foram atraídos ao evento pelo tema atual e de grande importância. Ela acredita que quem compareceu teve uma nova visão do assunto que agregou informação e estimulou a reflexão da importância da análise de risco nas obras geotécnicas. Fundações e Obras Geotécnicas

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Reportagem

SEEL recupera edifícios do ESEM-Jacarepaguá Obras demandaram múltiplos serviços como macaqueamento de estruturas, execução de estacas raiz e instalação de vigas de equilíbrio para reforço de fundação

E Fotos: Divulgação SEEL

por Dellana Wolney

Foto 01 – Bloco de coroamento rotacionado de uma das estacas de fundação da biblioteca

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Fundações e Obras Geotécnicas

Em fevereiro de 2017 foram concluídas as obras de recuperação dos edifícios que abrigam as salas de aula, os alojamentos de professores, o Centro de Liderança e a Biblioteca da ESEM (Escola SESC de Ensino Médio) de Jacarepaguá (RJ) pertencente ao SESC (Serviço Social do Comércio), localizado na Barra da Tijuca, Rio de Janeiro (RJ). Os edifícios recuperados, construídos sobre argila mole, haviam sofrido recalques significativos ao longo do tempo revelando trincas, fissuras, rachaduras e mal funcionamento de sua estrutura. O projeto foi elaborado pela empresa HEB Engenharia e Projetos e o gerenciamento e a fiscalização feitos pela empresa Jacobs Guimar. A obra confiada a SEEL – Serviços Especiais de Engenharia mobilizou aproximadamente 80 profissionais, entre colaboradores e prestadores de serviços, sendo coordenada inicialmente pelo engenheiro da SEEL, João Pedro Cassal e nos últimos meses também colaboraram na coordenação para o término dos serviços os engenheiros Vasco Teles e Handerson de Souza Barreto, além do apoio de toda a sala técnica da SEEL. Dentre as intervenções feitas nas obras de recuperação estão: o macaqueamento de pilares das estruturas de edifícios e duas caixas de elevadores; execução de aproximadamente 130 estacas raiz, com cerca de 28 tirantes


Foto 02 – Reforço de fundação com uso simultâneo de estaca tipo raiz e tirante, ligado ao bloco da fundação original

cordoalha e cerca de 20 tirantes monobarra; instalação de vigas de equilíbrio e blocos concretados para reforço dos edifícios; reconstrução de instalações comprometidas (tubulações, banheiros etc.) e acabamentos diversos (pisos, esquadrias, paredes e janelas). Por se tratar de uma obra complexa, a equipe da SEEL ficou atenta a todos os detalhes. “A obra foi caracterizada como atípica pelas condições de trabalho, perigo iminente de colapso e soluções de engenharia aplicadas a ela. Um trecho significativo da escola foi interditado para a execução das obras, enquanto o restante estava em pleno funcionamento. Com isso, foi necessário que o desenvolvimento dos serviços não gerasse perturbação nas atividades escolares, atentando para o barulho, fluxo de caminhões e res-

Foto 03 – Reforço de fundação com uso simultâneo de estaca tipo raiz e tirante, ligado ao pilar original por meio de perfil metálico

trição no trânsito de funcionários”, explica o engenheiro da Jacobs Guimar, Leonardo Vianna Meirelles.

REFORÇO DE FUNDAÇÃO Todo o reforço de fundação foi feito com estacas tipo raiz, que podem ser executadas sem vibrações e com equipamentos dotados de silencioso no motor. No prédio da biblioteca, que possui grandes vãos e cobertura estruturada com vigas protendidas para sustentação do jardim suspenso de composição do telhado verde, em que a estabilidade da edificação estava em estado precário, houve a necessidade de execução de escoramento provisório com perfis metálicos para evitar o colapso da estrutura e permitir o trabalho com segurança. Havia pilares

Foto 04 – Montagem da armadura do novo bloco de coroamento ligado ao pilar

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Reportagem

Foto 05 – Reforço de fundação e estrutura metálica para renivelamento dos pilares do elevador com o posicionamento dos macacos hidráulicos

Foto 06 – Estrutura para realização do renivelamento de pilares metálicos

Foto 08 – Deformação do vidro de vedação da biblioteca devido aos recalques diferenciais do edifício

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Fundações e Obras Geotécnicas

Foto 07 – Estrutura para renivelamento dos pilares-parede e vigas do entorno

rompidos e blocos de coroamento inclinados, fora do nível original, devido ao “Efeito de Tschebotarioff”. “Umas das soluções utilizadas foi o reforço de fundação com uso simultâneo de estacas e tirantes encimados por viga, atuando como alavanca (viga de equilíbrio)”, enfatiza a engenheira da SEEL, Thaiane dos Santos Rebêlo, responsável pelo acompanhamento técnico do renivelamentos das estruturas e por todo trabalho de as built (“como construído”) realizado pela SEEL. Ela esclarece que este método não é comumente encontrado em reforço de fundações e foi adotado para permitir que as estacas de reforço fossem executadas do lado de fora da estrutura, sem a necessidade de


operar no seu interior. Neste caso, ele foi cuidadosamente estudado, considerando diferentes rigidezes dos seus elementos, além da influência da fundação original e do atrito negativo atuante no decorrer do tempo. Inicialmente identificaram-se os pilares que precisavam ser reforçados e para cada um foi realizado um projeto específico. Atenção especial foi dada ao posicionamento das estacas e tirantes de reforço, de forma que pudessem ser executados sem a necessidade de demolição de paredes para o posicionamento da perfuratriz e com altura suficiente para instalação da armadura e operação da perfuração. Para reforçar as fundações comprometidas foram empregados basicamente quatro tipos de solução: a primeira foi o uso simultâneo de estacas tipo raiz e tirantes, encimados

Foto 09 – Visão geral do edifício da biblioteca com os reforços de fundação com uso simultâneo de estacas e tirantes

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Reportagem

Foto 11 – Reforço de fundação com uso simultâneo de estaca tipo raiz e tirante, ligado ao bloco da fundação original (ver Foto 2)

Foto 12 – Reforço de fundação com uso simultâneo de estaca tipo raiz e tirante, ligado ao pilar original por meio de perfil metálico (ver Foto 3)

por viga ligada ao bloco da estaca original, por meio de chumbadores quando o bloco se encontrava próximo à superfície (Foto 11). Já a segunda foi a aplicação também simultânea de estacas tipo raiz e tirantes encimados por viga ligada ao pilar, por um perfil metálico, quando o bloco da estaca original se encontrava mais profundo (Foto 12) e as duas últimas soluções foram empregar estacas tipo raiz ligadas por bloco de coroamento ao pilar (Foto 14) e estacas tipo raiz ligadas por bloco de coroamento ao bloco original (Foto 13).

MÉTODOS Foto 13 – Reforço de fundação convencional com uso de estacas raiz ligado ao bloco de coroamento original

Foto 14 – Reforço de fundação convencional com uso de estacas raiz ligado ao pilar (ver Foto 4)

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De forma detalhada, Rebêlo afirma que a utilização simultânea de estaca e tirante se torna interessante por possibilitar a execução da nova estaca a certa distância do pilar. Admitindo-se, por hipótese, que a estaca da fundação original não seja mais capaz de suportar qualquer carga, tendo um sistema isostático em uma viga com uma carga aplicada em um extremo, de tal forma que se tem um elemento (estaca de reforço) trabalhando à compressão e outro elemento (tirante) à tração como nas fotos 11 e 12. “A aplicação de tirantes protendidos é uma alternativa atrativa, diferentemente da adoção de estacas convencionais de tração, pois permite colocar em carga o sistema, fazendo a estaca de reforço trabalhar imediatamente, evitando recalque adicional no pilar a ser reforçado e aliviando a carga da estaca existente”, comenta a engenheira. Outro conceito de solução de reforço empregada, só que mais convencional, foi também utilizada, como ilustrado


nas Fotos 13 e 14. Nessa solução estacas tipo raiz foram executadas para substituir as estacas pré-moldadas existentes, e um novo bloco de coroamento envolveu o bloco de coroamento original ou o pilar. Este método foi empregado nos casos em que era possível o acesso do equipamento de execução de estaca raiz, em função de pé-direito elevado e inexistência de paredes. Uma técnica especial ainda foi empregada para o reforço e renivelamento da caixa de concreto armado dos elevadores, que sustentam os corredores de acesso do segundo pavimento do edifício Centro de Liderança (Fotos 15 e 16). Em função da condição de acesso dos equipamentos, as estacas de reforço foram executadas externamente aos pilares-parede existentes, os quais foram envolvidos por uma viga de concreto armado, sem interferência com o mecanismo do elevador, possibilitando o posicionamento dos macacos hidráulicos utilizados no processo de macaqueamento e renivelamentos da estrutura.

ESTACAS E TIRANTES No prédio da biblioteca, o projeto adotou estacas para carga de trabalho de 70 e 90 tf, com diâmetros de 350 e 400 mm, bem como estacas tubadas com camisa metálica para carga de trabalho de 180 tf e diâmetro de 340 mm. Os trechos das estacas não tubadas em aterro e argila mole foram revestidos por tubo de PVC (Policloreto de Polivinila), cuja finalidade foi reduzir o atrito negativo gerado por essas camadas e garantir a integridade do fuste nestes trechos.

“Como a camada de argila encontrava-se sobre solo residual sobrejacente à rocha com profundidades variáveis, foram utilizadas três alternativas de comprimento para as estacas, baseadas no terreno encontrado em cada local”, informa o engenheiro da SEEL, Handerson Barreto. Ele acrescenta que as estacas poderiam ser ancoradas em rocha ou solo competente, dependendo da espessura do solo. Com espessura menor que 4 m de solo competente, a estaca seria prosseguida para ter 4 m de ancoragem em rocha.

Fotos 15 e 16 – Reforço de fundação com uso de estaca raiz para pilares-parede dos elevadores. Posição das estacas do PES 3 e PES 4 (ver Foto 5)

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Reportagem

Foto 17 – Alternativas de execução das estacas raiz

(Foto 17 A). Com solo competente entre 4 m e 10 m a estaca seria complementada com mais 1 m de ancoragem em rocha (Foto 17 B) e no caso de haver mais de 10 m de solo competente a estaca seria totalmente ancorada neste solo num trecho de 10 m (Foto 17 C). Nas obras de recuperação dos edifícios do ESEM-Jacarepaguá também foram utilizados tirantes monobarra para cargas de trabalho de 35 tf e tirantes cordoalha para cargas de trabalho de 100 e 70 tf. Nos casos dos tirantes de 35 tf de carga de trabalho, adotaram-se duas alternativas de comprimento para

o bulbo de ancoragem: uma de 10 m de comprimento em solo competente e outra de 5 m em rocha sã. Todos os tirantes cordoalha possuíam 10 m de ancoragem em rocha. “Assim como as estacas raiz, os primeiros 18 m dos tirantes foram revestidos por tubo de PVC, sendo este comprimento correspondente ao trecho livre. As cargas de protensão dos tirantes foram calculadas considerando-se sistemas isostáticos com as vigas em balanço na região das estacas antigas”, explica Thaiane dos Santos Rebêlo. Segunda ela, as cargas provenientes dos pilares, consideradas nos cálculos dos deslocamentos para acompanhamento e verificação do renivelamento foram as mesmas cargas aplicadas nos macacos ao final do processo. Já nos locais onde não houve renivelamento, adotou-se como critério para definir as cargas de incorporação dos tirantes, 80% da carga dos pilares do projeto original de fundações dos prédios.

RENIVELAMENTO Devido aos grandes recalques diferenciais, oito pilares metálicos e quatro pilares-parede em concreto armado em diferentes prédios foram renivelados até atingirem as posições mais próximas possíveis dos seus níveis originais. Os oito pilares metálicos estão localizados na periferia dos edifícios residenciais, denominados “Casa dos Professores”, formados por dois pavimentos em estrutura metálica com vidro como vedação para o ambiente externo. Desta forma, como todas as fundações reforçadas destes prédios são 26

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periféricas, concluiu-se que as estruturas dos edifícios não possuíam rigidezes suficientes para transferir as cargas dos pilares periféricos para os pilares internos, fazendo com que os externos recalcassem junto com as suas estacas de fundação, que provavelmente romperam também devido ao “Efeito Tschebotarioff”. “Segundo o professor e conceituado especialista em geotecnia e fundações, Fernando Emanuel Barata, quanto mais flexível a estrutura é, mais os recalques têm a tendência de não se uniformizarem em relação à hipótese de estrutura com rigidez alta”, ressalta a engenheira Thaiane dos Santos Rebêlo. Quanto aos quatro pilares-parede dos elevadores do prédio do Centro de Liderança, onde foi adotada uma solução especial de reforço para permitir os renivelamentos, nota-se que eles fazem parte de uma estrutura aberta, sem alvenarias de vedação, o que facilitou o trabalho de renivelamento devido à baixa rigidez

Foto 19 – Esquema da estrutura para renivelamento de pilar metálico (ver Foto 6)

Foto 18– Pilares renivelados

da estrutura. A Foto 18 apresenta quais prédios pertencem aos pilares renivelados e os desníveis vencidos por eles ao serem macaqueados até seus níveis originais.

EXECUÇÃO Para a realização do renivelamento foram executadas estruturas metálicas para transferência da carga proveniente dos macacos hidráulicos. Para os

Foto 20 – Estrutura para renivelamento de pilar metálico

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Reportagem

Foto 21– Esquema da estrutura para renivelamento dos pilares-parede PES3 e PES4 em planta

Foto 22 – Detalhes da estrutura para renivelamento dos pilares-parede PES3 e PES4 em vista (ver Foto 5)

Foto 23 – Esquema da estrutura para renivelamento dos pilares-parede PES3 e PES4 em vista (ver Foto 7)

Foto 24 – Mãos francesas para renivelamento do pilar PES3

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pilares metálicos foram executadas estruturas iguais às ilustradas nas Fotos 19 e 20 e para os pilares parede foram executadas as estruturas conforme as Fotos 21, 22, 23 e 24. O renivelamento ocorreu nos casos em que os recalques diferenciais eram significativos e sua finalidade foi reestabelecer a estética e funcionalidade original dos edifícios, contribuindo para a solução dos problemas de refluxos ou rupturas de redes de esgotos e/ou águas pluviais; funcionamento inadequado de portas, janelas e principalmente das estruturas dos elevadores, com reflexos nos corredores do segundo andar do prédio do Centro de Lideranças, que haviam sofrido recalques da ordem de 300 mm, evitando assim a má impressão e desconforto dos usuários. Todo o processo, antes e após o reforço foi acompanhado por controle de recalques realizados por meio de monitoramento topográfico de pinos instalados nos pilares das estruturas. Além disso, durante as fases de renivelamentos, houve controle dos deslocamentos verticais com a utilização de extensômetros, particularmente nas vigas com uso simultâneo de estacas e tirantes. A engenheira da SEEL, Thaiane dos Santos Rebêlo conta que este monitoramento serviu, juntamente com o valor das cargas aplicadas aos macacos de protensão dos tirantes, principalmente para verificar o equilíbrio do sistema utilizado. O monitoramento também perdurou nos primeiros dias após a incorporação das cargas, com o objetivo de comprovação da estabilidade requerida.


Notícia

Projeto Crescer reformula modelos de concessões adotados no Brasil Dentre as séries de medidas, o novo modelo exigirá mais rigor técnico dos projetos, indicadores claros dos contratos e mudanças nos editais por Dellana Wolney

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O Governo Federal lançou no dia 13 de setembro de 2016 o Projeto Crescer, que tem como objetivo a reformulação do modelo de concessões adotado no Brasil, o fortalecimento da segurança jurídica, bem como a estabilidade regulatória e modernização da governança. De forma prática, a decisão pode possibilitar oportunidades de negócios para o Brasil e ajudar a retomada do crescimento do PIB (Produto Interno Bruto). Conduzida pela Secretaria de PPI (Parceria de Programas de Investimentos), o projeto é baseado em dez diretrizes que preveem que as concessões aconteçam dentro de um “espírito de concorrência” entre empresários e transparência e previsibilidade por parte do governo, com isso também serão conduzidas sobre o máximo rigor técnico, considerando consistência e capacidade

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efetiva do projeto gerar retorno à sociedade e aos investidores. Em relação à decisão, o engenheiro e presidente da ABMS (Associação Brasileira de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica), Alessander Kormann acredita que uma participação menor do estado brasileiro na economia é desejável. “Sabemos dos problemas endêmicos de má gestão, ingerência política e corrupção da máquina governamental. A transferência de ativos para o setor privado, seja por meio de concessões ou privatizações, concorre para melhorar a dinâmica do mercado”, afirma. Para ele, a crise econômica e o alto endividamento dos governos federal e estaduais comprometeram seriamente a capacidade do setor público de exercer seu papel tradicio-


Fotos: Freepik

nal de “grande motor” da economia. Espera-se que, ao longo do tempo, a recuperação econômica crie condições para players do mercado passarem a impulsionar projetos que antes dependiam de investimento público. “Esse é o caminho para a retomada do crescimento de nossa infraestrutura. De qualquer forma, a solução não passa simplesmente por ‘querer’ leiloar concessões ou ativos. No cenário internacional, existe uma concorrência muito forte entre governos dispostos

a atrair capital para seus projetos de infraestrutura. Questões que devem ser respondidas nesse processo envolvem avaliar criticamente qual a lição de casa que o Brasil precisa fazer para ser bem-sucedido”, enfatiza Kormann.

MUDANÇAS Segundo a Secretaria do PPI, dentre outras finalidades o projeto pretende evitar aditivos contratuais e reequilíbrios excessivos, pois terão de garantir as condições de logística e de energia Fundações e Obras Geotécnicas

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Notícia

para melhorar a vida da população e reduzir os custos para o País. Para ampliar a segurança jurídica, os contratos devem ter indicadores claros, contendo cláusulas de desempenho que protege-

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rão o usuário ao fixar a qualidade do serviço e os investidores ainda saberão quais metas deverão atingir. Com a série de medidas, a intenção é que as agências reguladoras voltem a


ter papel efetivo e que os editais sejam lançados depois de passar por debate público e obter a aprovação do TCU (Tribunal de Contas da União). Para facilitar, todos os editais serão publicados em português e inglês e, entre as novas regras, foi decidido que o prazo entre o lançamento do edital e o recebimento das propostas seja superior a 100 dias, permitindo que um número maior de investidores se prepare para participar das concorrências. Ainda, baseado nas informações da Secretaria do PPI, somente projetos com viabilidade ambiental comprovada podem ir à concessão. Com isso, será obrigatório o licenciamento ambiental prévio ou as diretrizes para obtenção dessa licença. Na fase de obras, o risco de crédito será assumido pelos bancos, incluindo o BNDES (Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social), Caixa e Banco do Brasil. Os contratos de crédito conterão uma cláusula com condições de eficácia do projeto de concessão e o projeto tornará as garantias compartilhadas entre credores e o portador das debêntures. Esse modelo tem o intuito de diminuir os riscos dos financiadores de longo prazo e criar oportunidade para que o setor financeiro viabilize fontes de financiamento.

RECOMEÇO Em um editorial feito para a ABMS no mês de março deste ano, Kormann analisa, mesmo com observações otimistas, que o Brasil chegou ao fundo do poço, porém esta conclusão não deixa de ser uma boa notícia, pois a partir de agora a expectativa é de

que o mercado se estabilize e, aos poucos, volte a crescer. As condições do mercado serão distintas daquelas do período pré-crise e as empresas e profissionais que conseguirem antever as mudanças e se prepararem para a retomada estarão em vantagem. Para ele, as dificuldades também têm trazido empreendedorismo. A conclusão veio após notar o movimento de muitos profissionais geotécnicos que perderam o emprego agirem de forma arrojada, constituindo seus próprios negócios e consultorias. Na retomada, alguns deles optarão por se reintegrar ao mercado de trabalho assalariado, mas outros escolherão permanecer na condição de donos de seus negócios. A condescendência da legislação referente à terceirização poderá ampliar oportunidades para esses novos pequenos empresários. “O governo está trabalhando em um plano ambicioso de reformas, que envolvem não só concessões e privatizações, mas que vão desde as relações trabalhistas até os (necessários) ajustes na previdência. O êxito na implantação de mudanças justas e que ao mesmo tempo fortalecessem o mercado concorreria para uma evolução saudável da economia, onde ganharia a sociedade e, claro, o meio técnico da engenharia, peça-chave na recuperação e na construção do País que todos queremos”, pontua o presidente da ABMS. Confira o editorial no link: http://bit.ly/2nEOCMW

Fundações e Obras Geotécnicas

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Notícia

Obra de contenção é finalizada com êxito em Embu das Artes Muitos desafios compuseram as etapas construtivas como a execução feita no período de chuvas e o acesso da obra ser somente por uma frente por Dellana Wolney

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em Embu das Artes (SP). A obra teve como finalidade substituir o elemento de contenção de muro de arrimo em ruína executado pelo sistema SISBAT por uma cortina atirantada. A execução da cortina atirantada teve início no mês de setembro de 2016, tendo um prazo Fotos: Arquivo Embrageo Engenharia

Contendo 80 microestacas do tipo autoperfurantes com 25 m e 191 tirantes definitivos autoperfurantes para carga de trabalho de até 43 tf, com comprimento de até 24 m, a estrutura de contenção executada por meio de cortina atirantada foi recentemente concluída

Vista parcial da parede de contenção executada de modo ascendente no trecho rompido

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Fundações e Obras Geotécnicas


contratual de 150 dias. O projeto foi desenvolvido pela empresa Infraestrutura Engenharia e a empresa ENBRAGEO Engenharia foi a responsável por toda a obra de contenção, desde a sua implantação, fundação (estacas e microestacas injetadas), elementos de contenção (tirantes definitivos) e paramento estrutural. A empresa CERTEK ficou encarregada junto ao cliente (HINES) de fiscalizar e gerenciar os serviços, bem como pela recuperação estrutural do galpão e do piso industrial. Em processo de ruptura foi implantado o muro SISBAT na divisa do terreno contendo um galpão industrial. O corredor criado entre o muro e a parede do galpão tinha a espessura livre de 5 m e servia como corredor de circulação, atendendo inclusive a imposição dos bombeiros, como a eventual área de escape. A área existente à jusante do muro SISBAT é de pre-

Parede concluída no trecho rompido

servação ambiental, impossibilitando qualquer tipo de construção. O engenheiro e diretor da empresa ENBRAGEO, Walter Iorio descreve que esta situação exigiu que o novo paramento estrutural de contenção fosse

erigido no espaço entre o SISBAT e a parede do galpão, diminuindo a largura da área de escape. Com esta imposição, fez-se necessário consultar os órgãos de segurança competentes (bombeiros), quanto à possibilidade de diminuir o corredor existente, sendo então aprovada a largura mínima de 2,5 m para circulação, entre a parede do galpão e o novo muro de contenção. A plataforma de trabalho final de projeto, entre a contenção existente e a nova a ser implantada passou a ser de somente 2,2 m.

PROJETO

Execução dos tirantes da quarta linha, mostrando o exíguo espaço de berma para o posicionamento da perfuratriz

O diretor da empresa Infraestrutura Engenharia, Ivan Joppert conta que o muro executado com aterro estruturado pelo sistema SISBAT, objetivava vencer um desnível de 9 m de altura em uma extensão de 140 m. Ele relata que o tardoz do muro era formado por placas pré-moldadas de concreto armado, nas quais se acoplaFundações e Obras Geotécnicas

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Notícia

vam tirantes chumbadores compostos por barras de aço CA-50A com um “morto” em sua extremidade. Com o objetivo de descobrir os itens motivadores das movimentações do muro de arrimo, foram executadas sondagens à percussão tipo SPT (Standart Penetration Test), medidores de nível de água e um criterioso levantamento topográfico do muro no que se refere ao alinhamento e desaprumo. Paralelamente, instalou-se um sistema de instrumentação topográfica para que fossem monitoradas as evoluções dos deslocamentos da estrutura e do muro durante a execução das obras de recuperação. Como obras emergenciais, foram aproveitados os tirantes chumbadores do antigo muro SISBAT que estavam aparentes, unindo-os a um novo tardoz de concreto armado projetado.

Uma vez que a estabilidade provisória da obra foi conquistada, um novo muro de arrimo atirantado foi projetado com a seguinte característica: apoio do novo muro em estacas tipo raiz executadas pelo sistema autoperfurante com nata de cimento, evitando a circulação de água que iria saturar ainda mais o terreno, possibilitando também a consolidação do terreno. Outro fator foi a execução de tirantes autoperfurantes com a circulação de nata de cimento com as vantagens já citadas. Essa solução possibilitou a abertura de uma faixa horizontal contínua de escavação tornando a execução do muro mais rápida. Durante a execução de toda a obra foi feito o monitoramento das deformações, por meio da instalação de instrumentos tais como pinos para a medida de deformações horizontais

Vista panorâmica da cortina atirantada com uma área aproximada de 680 m²

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Fundações e Obras Geotécnicas

e verticais nas estruturas do galpão e na superfície do muro de arrimo. A montante do muro também foram instalados inclinômetros e medidores de nível d’água. A implantação do muro de contenção imposta pelos organismos responsáveis, bem como a necessidade técnica exigida no projeto, fez com que a ENBRAGEO se deparasse com uma situação de obra que requereu um planejamento prévio de modo a viabilizar sua execução. Desta forma, algumas premissas e cuidados foram tomados na execução da obra de contenção.

DESAFIOS O engenheiro Ivan Joppert comenta que o acompanhamento técnico da obra foi bastante complexo, pois a sua execução foi feita


Parede concluída e entregue, tendo sido executadas 80 estacas e 175 tirantes autoperfurantes

no período de chuvas, tendo como consequência vários pequenos desbarrancamentos durante as escavações das frentes de trabalho. Já o engenheiro Walter Iorio enfatiza que devido o acesso da obra ser somente por uma única frente, e corredor de trabalho diminuto com 2,2 m, não era possível a utilização de diferentes equipamentos ao mesmo tempo, como execução de tirantes e escavação. Só era possível ter uma máquina na frente de trabalho, como uma única perfuratriz ou só uma pequena escavadeira. Isso prejudicou a interposição das atividades. A plataforma com largura de 2,2 m exigiu uma série de modificações na perfuratriz, mudando inclusive o posicionamento de seu operador. “Mesmo com os desafios, acredito que as técnicas executivas adotadas foram as

melhores, sendo possível somente após um rigoroso trabalho de planejamento e o pleno conhecimento da obra e suas variantes. A interação entre todos os envolvidos, projetista, executante, gerenciador e cliente, permitiu que depois da elaboração do projeto executivo, pudéssemos adequar a técnica necessária para obtenção do sucesso almejado”, pontua Iorio. Segundo ele, a conclusão desta obra, em estado de ruína inicial e em condições extremamente diminutas de dimensões do local a ser implantada, em período de alta incidência pluviométrica, sem qualquer acidente ou percalço e cumprida num prazo exíguo, só foi possível devido também à alta técnica da engenharia empregada, bem como do perfeito conhecimento e planejamento prévio das premissas impostas. Fundações e Obras Geotécnicas

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Divulgação Biopark

Notas

por Dafne Mazaia

Paraná terá seu primeiro Parque Científico Tecnológico Empreendimento tornará o Estado um dos principais polos científicos do Brasil

Banco de Imagens / Free Images

Famoso por seu histórico agrícola, sendo um dos principais produtores de milho e feijão no País, o Paraná almeja alcançar outros nichos de desenvolvimento. A cidade de Toledo, localizada na região oeste do Estado, conhecida como a capital do agronegócio do Paraná, será o espaço para sediar o maior Parque Tecnológico de Biociências do Brasil: o Biopark. Com uma estrutura que contabiliza 4 milhões de metros quadrados, o empreendimento transformará a região em um polo de pesquisa, de desenvolvimento empresarial e de inovação tecnológica com fins científicos.

Formatura da primeira engenheira graduada no Brasil completa 100 anos Data marca o início da presença feminina nas atividades do setor Um levantamento realizado pela FNE (Federação Nacional dos Engenheiros) mostrou que há atualmente quase 60 mil mulheres graduadas em engenharia civil no Brasil. 38

Fundações e Obras Geotécnicas

Atualmente, a estrutura já possui uma área destinada às universidades, hospitais, incubadoras, indústrias, zonas comerciais e residenciais. Segundo o diretor financeiro do Biopark, Antônio Torquato, o parque transformará a economia e a qualidade de vida do local. “O Biopark vai gerar milhares de empregos e fazer produtos para a saúde de alta qualidade com um preço justo. Além disso, também irá gerar 30 mil empregos e se transformará em uma cidade de 60 mil habitantes ao longo de 40 anos”, analisa. O empreendimento teve o investimento inicial de 100 milhões de reais.

Números como esses revelam que as mulheres crescem cada vez mais nessa área. Há cem anos, essa realidade já apresentava mudanças. Em março de 1917, formava-se na Escola Polythecnica do antigo Distrito Federal (atual Universidade Federal do Rio de Janeiro) a primeira mulher engenheira civil do País: Edwiges Maria Becker Hom’mell. Ela abriu caminho para milhares de outras mulheres no País, como Enedina Alves Marques, formada em 1945 pela UFPR (Universidade Federal do Paraná) e que atuou no Departamento Estadual de Águas e Energia Elétrica do Paraná e fez parte da equipe que trabalhou na construção da usina hidrelétrica Governador Pedro Viriato Parigot de Souza, em Curitiba (Paraná). Em São Carlos, interior de São Paulo, a primeira engenheira civil formada na USP (Universidade de São Paulo) foi Evelyna Bloem Souto, que na época precisou se vestir de homem para poder visitar um canteiro de obras em um túnel na fronteira entre França e Itália. Souto trabalhou no Departamento de Geologia e Mecânica dos Solos do Estado de São Paulo como bibliotecária e meses depois conseguiu ser promovida ao cargo de engenheira.


Artigo

ANÁLISE DE ESTRUTURA DE CONTENÇÃO APLICADA EM OBRA DE PEQUENO PORTE Prof. Dr. Jean Rodrigo Garcia UFU (Universidade Federal de Uberlândia), Uberlândia (MG) jean.garcia@ufu.br

Prof. Dr. Paulo José Rocha de Albuquerque UNICAMP (Universidade Estadual de Campinas), Campinas (SP) pjra@fec.unicamp.br

RESUMO Construções de edificações residenciais são inúmeras vezes edificadas em terrenos em declive que necessitam ser aterrados e consequentemente tenham prevista estrutura de contenção adequada a suportar os esforços deste aterro, assim como as cargas provenientes da edificação a ser construída. Por outro lado, tem-se verificado que tais estruturas são muitas vezes construídas sem projetos e/ou acompanhamento técnico de profissional responsável, visando garantir sua estabilidade e segurança. Nesse sentido, apresenta-se neste artigo o cálculo de dimensionamento de uma 40

Fundações e Obras Geotécnicas

estrutura de contenção executada em um terreno para construção de uma edificação, assim como as verificações em relação à capacidade de suporte e deslocamento em relação aos valores admissíveis estabelecidos pela ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) e Eurocode. Mesmo quando executada contenção de até 3 m de altura, é imprescindível a elaboração de projeto de engenharia por profissional habilitado, visando garantir a estabilidade, a segurança e a viabilidade econômica do projeto geotécnico. Palavras-Chave: Contenção, Empuxo de Terra, Equilíbrio Limite e Análise Numérica.

INTRODUÇÃO As estruturas de contenção estão presentes nas diversas construções da engenharia civil, desde pequenas até as grandes obras metroviárias. Segundo Budhu (2015), é necessário dar ênfase na compreensão das forças que provocam a ruptura e nos métodos de análise de estruturas simples de contenção. Este mesmo autor ressalta que é necessário entender e determinar os empuxos de terra, compreendendo quais os esforços que levam à insta-

bilidade da estrutura de contenção. As hipóteses adotadas são importantes para determinar corretamente os esforços atuantes na contenção devido ao empuxo de terra. A definição dos planos de escorregamento é fator primordial para entender a atuação dos empuxos ativos e passivos na estrutura de contenção. Assim como o tipo de carregamento, se houver, que esteja atuando sobre o aterro e, consequentemente, na estrutura. O coeficiente de empuxo molda a forma e a proporcionalidade de como a tensão lateral é aplicada na estrutura de contenção e, portanto, deve ser adequadamente determinado em função dos tipos de solo detectados no perfil de sondagem. Estes devem ser caracterizados por diferentes valores de ângulo de atrito que resultam em variações do coeficiente de empuxo, implicando em descontinuidades no diagrama de tensão lateral. Para determinação do diagrama de empuxo lateral se faz necessário empregar métodos como Coulomb e Rankine. Neste caso analisado, em virtude da sua simplicidade, se utiliza a teoria de Rankine para verificação do equilíbrio limite do corpo rígido, repre-


sentado pela cunha de solo delimitada pela superfície de escorregamento. Segundo Budhu (2015), Rankine propôs uma análise baseada no estado de tensão do solo em mecânica dos solos. Este método pode ser utilizado para cálculo do empuxo de terra de um muro vertical sem atrito que suporta um solo seco, homogêneo, com uma superfície horizontal (terrapleno).

Tabela 1 – Valores dos números de golpes do SPT Profundidade

1 INVESTIGAÇÃO GEOTÉCNICA A prospecção do subsolo pode ser realizada por ensaios de campo e de laboratório. Neste caso, por se tratar de uma modesta edificação foram realizadas apenas sondagens SPT (Standard Penetration Test).

1.1 SONDAGEM SPT A partir dos resultados de sondagem SPT realizados no local do projeto foi possível estimar algumas características geomecânicas do maciço local e sua classificação geológica. Dessa forma, a partir dos valores de NSPT foram feitas estimativas das propriedades geotécnicas, ou seja, parâmetros de resistência do solo. Os valores médios obtidos pelas sondagens SP-1 e SP-2 são apresentados na Tabela 1. De acordo com o relatório de sondagem, nos valores de NSPT da Tabela 1 foi possível estimar os parâmetros de resistência do solo de acordo com parametrização proposta por Joppert (2007) e apresentados nas Tabelas 2 e 3. Na Tabela 4, apresentam-se os parâmetros do material da estaca, concreto. O módulo de deformabilidade foi estimado conforme estabelecido pela NBR 6.118/2014.

Intervalo

Valores de NSPT

[m]

[-]

SP-1

SP-2

Média

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 10-11 11-12

1 3 3 4 5 6 6 7 8 9 10 12

4 5 5 4 6 6 7 7 8 9 8 11

2,5 4,0 4,0 4,0 5,5 6,0 6,5 7,0 8,0 9,0 9,0 11,5

Tabela 2 – Peso específico do solo em função do NSPT Camadas

γ

Intervalo

NSPT

natural

saturado

[tipos]

[-]

[golpes]

[kN/m³]

[kN/m³]

Aterro

0-2,5

3,5

18

19

Solo natural

> 2,5m

7,4

19

19

Em que: γ = peso específico;

Tabela 3 – Parâmetros de resistência do solo Camadas

Intervalo

C

φ

ν

saturado

[tipos]

[-]

[kPa]

[°]

[-]

[kPa]

Aterro

0-2,5

15

23

0,30

1.750

Solo natural

> 2,5m

20

24

0,40

3.750

Em que: C = coesão; φ = ângulo de atrito; γ = peso específico; ν = coeficiente de Poisson; E = Módulo de deformabilidade.

Tabela 4 – Parâmetros do material da estaca e estrutural Parâmetros do concreto armado γ

fck

RC

ν

[kN/m³]

[MPa]

[MPa]

[-]

[MPa]

25

20

20

0,2

25.044

E

Em que: fck-resistência características do concreto, E-módulo de deformabilidade do concreto, ν-coeficiente de Poisson, Rc-resistência à compressão.

2 MODELO DE CÁLCULO A situação de cálculo da estrutura de contenção é apresentada na Figura 1 e 2. Observa-se que a estrutura de contenção é constituída longitudinal-

mente por vigas de concreto armado (seção 20 cm2 x 30 cm2), intercaladas por alvenaria. Na mesma direção, os pilaretes (colunas) e as respectivas estacas são igualmente distribuídas a cada 2 m. Fundações e Obras Geotécnicas

41


Artigo

solo foi obtido por Joppert (2007), conforme apresentado anteriomente na Tabela 2. O cálculo das tensões laterais para determinação do empuxo é apresentado na Tabela 6.

2.1 CÁLCULO DO EMPUXO ATIVO

Figura 3 – Estimativa da superfície de escorregamento

Figura 1 – Situação de cálculo da estrutura de contenção

A estrutura de contenção foi concebida por vigas longitudinais e pilaretes (colunas) espaçados a cada 2 m (S=2m), conforme ilustra a Figura 2.

A partir da concepção da situação de cálculo, determinou-se os carregamentos atuantes nas fundações da estrutura de contenção (arrimo e divisa), conforme verifica-se na Tabela 5. Os valores de carga foram obtidos a partir dos respectivos pesos específicos dos materiais, conforme estabelecido na NBR 8.681 (2003). Para o cálculo do empuxo, o peso específico do

A condição do material de aterro é de elevada umidade, haja vista a cobertura vegetal e as colunas de brita que ali existem criando uma condição inadequada. Dessa forma, a coesão do solo é desprezada no cálculo do empuxo ativo. Utilizaremos a proposta de Rankine para o cálculo do empuxo.

Tabela 5 – Cargas atuantes devido ao peso dos muros Estrutura

M

H

e

γ

[tipos]

[m]

[m]

[kN/m ]

[kN/m]

TF

2,1

0,2

13

5,5

Muro de divisa h=2,1m Muro de arrimo h=2,5m

CA

0,3

0,2

25

1,5

CA

0,3

0,2

25

1,5

CA

0,3

0,2

25

1,5

TF

1,6

0,2

13

4,2

Figura 2 – Vista da estrutura de contenção

A condição do material de aterro é de elevada umidade, porém não saturado, haja vista que o projeto previa que a área teria cobertura vegetal criando uma condição inadequada em termos geotécnicos. Dessa forma, a coesão do solo é desprezada no cálculo do empuxo ativo. Utilizaremos a proposta de Rankine para o cálculo do empuxo. A superfície delimitada pela contenção e a superfície de ruptura determinam a cunha de solo denominada zona ativa. O sistema de ancoragem foi posicionado de forma a permanecer fora da zona ativa. 42

Fundações e Obras Geotécnicas

Q 3

Total: ....

4,6 m

14 kN/m

Em que: M - material; H - altura vertical do elemento; e - espessura; γ = peso específico; Q - carga característica; TF-tijolo furado; CA-concreto armado.

Tabela 6 – Valores de tensão horizontal efetiva Prof. ac

γ

Ka

σ’v ac

σ’h

[m]

[KN/M³]

[-]

[KN/M²]

[kN/m²]

0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

19 19 19 19 19 19 19

0,44 0,44 0,44 0,44 0,44 0,44 0,44

0,0 9,5 19,0 28,5 38,0 47,5 57,0

0,0 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2

σ’h ac [kN/m²] 0,0 4,2 8,4 12,5 16,7 20,9 25,1

Em que: Prof. - profundidade; ac – acumulado; γ = peso específico do solo; Ka - coeficiente de empuxo ativo; σ’v - tensão vertical efetiva; σ’h - tensão horizontal efetiva; σ’h - tensão horizontal efetiva acumulada;


O empuxo é então calculado conforme apresentado na Equação 2.

2.2 POSICIONAMENTO DO SISTEMA DE ANCORAGEM O sistema de ancoragem (bloco e estaca) foi o posicionamento, conforme indicado na Figura 1, ou seja, situado a 2 m fora do limite da zona ativa do muro. A estaca de ancoragem foi posicionada à profundidade maior ou igual a 2 m a partir da superfície do aterro (topo da contenção), ou seja, o sistema de ancoragem projetado ficou fora da zona de influência.

2.3 ESTACAS DE FUNDAÇÃO As estacas de fundação da estrutura de contenção foram adotadas conforme as seguintes características: diâmetro igual a 25 cm e comprimento igual a 4 m (a partir da cota de arrasamento da viga baldrame). A análise foi realizada na estaca mais solicitada, assim as demais com menores valores de Sd (solitação de cálculo) também estarão verificadas. A solicitação de cálculo é resultado da majoração das solicitações características multiplicadas por fator 1,4, conforme estabalece a norma NBR 8.681 (2003). Dessa forma, se aplica a verificação descrita pela Equação 3.

A resistência de cálculo (Rd) foi estimada em conformidade à norma

NBR 6.122/2010, ou seja, para o cálculo da capacidade de carga de estacas é necessário que se utilize um método consagrado. Desta forma, se utilizou o conhecido método de Décourt e Quaresma apresentado em Décourt (2016) com os parâmetros apresentados anteriormente. A resistência admissível pode ser escrita de acordo com a Equação 4, como sendo a soma das capacidade de carga, ponta e atrito lateral, dividido por um fator de segurança.

Em que FS ≥ 2.

2.4 SISTEMA DE ANCORAGEM Os parâmetros de resposta horizontal do solo natural, visto que a estaca de ancoragem foi inserida na camada resistente abaixo do material de aterro. Dessa forma, as características de reação horizontal foram determinadas em função das sondagens realizadas e de acordo com os valores típicos do coeficiente de reação horizontal recomendados por Navfac (1986), apresentados na Figura 4. Na Tabela 7, apresentam-se os valores de ηh, ao longo do comprimento da estaca. Tabela 7 – Parâmetros de reação horizontal do solo ηh [MN/m³]

Z¹ [M]

Tipo de solo

11,2

1

Areia silto-argilosa

11,2

2

Areia silto-argilosa

11,2

3

Areia silto-argilosa

11,2

4

Areia silto-argilosa

¹ Medido a partir do topo da estaca em profundidade.

Figura 4 – Valores de ηh para solos. (NAVFAC, 1968)

Segundo Terzaghi (1955), o coeficiente de reação horizontal do solo pode ser obtido pela relação entre a tensão aplicada transversalmente ao elemento de fundação e seu respectivo deslocamento, conforme apresentado na Equação 5.

Para determinação da capacidade de carga última (Hu), sob carregamento transversalmente aplicado à seção da estaca, aplicou-se o Método de Broms (1964) para Solos Não Coesivos e de acordo com a Equação 6. Em que: γ = peso específico do solo; Kp - coeficiente de empuxo passivo; D - diâmetro da estaca; z profundidade. Entretanto, o Método de Fleming et al. (1992) para Solos Não Coesivos em estacas longas apresenta uma condição da relação entre a profundiade (z) e o diâmetro da estaca, conforme apresentadas nas Equações 7 e 8. Em que: γ = peso específico do solo; Kp – coeficiente de empuxo passivo; D – diâmetro da estaca; z – profundidade. Fundações e Obras Geotécnicas

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Artigo

2.5 VERIFICAÇÃO DA CAPACIDADE DE CARGA Velloso e Lopes (2010) recomendam a utilização de um fator de segurança (FS) de 2,5 para a relação entre cargas última (Hu) e o carregamento (H0) aplicados transversalmente à seção da estaca ou comumente denominados como carregamento horizontal. Dessa forma, deve-se garantir o atendimento da relação apresentada na Equação 9.

Em que: Hu – capacidade última da estaca; H0 – carga horizontal aplicada transversalmente à seção da estaca.

2.6 DESLOCAMENTO DA ESTACA DE ANCORAGEM Para o caso em análise, tem-se em termos de deslocamento o Método de Broms (1964) para Solos Não Coesivos, como estabelece a Equação 10.

Em que: y0 – deslocamento horizontal no topo estaca; H0 – carga horizontal aplicada transversalmente à seção da estaca; I – momento de inércia da seção transversal da estaca; E – módulo de deformabilidade do material da estaca; ηh – coeficiente de reação horizontal do solo. 44

Fundações e Obras Geotécnicas

Como existem diversos métodos aplicáveis à determinação do deslocamento horizontal em estacas de carregamento transversalmente à seção, é recomendável que se utilize mais de um método para determinação do deslocamento. Nesse sentido, se emprega também o método de Miche (1930) para estacas longas e curtas, conforme apresentado na Equação 11.

3 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Em que: y0 – deslocamento horizontal no topo estaca; H0 – carga horizontal aplicada transversalmente à seção da estaca; I – momento de inércia da seção transversal da estaca; E – módulo de deformabilidade do material da estaca; T – fator de rigidez relativa estaca-solo para areias. Por outro lado, estabelecer os deslocamentos admissíveis ou toleráveis que a estrutura de contenção pode absorver sem danos, se torna uma tarefa complexa, a partir do momento que não se tem claramente na literatura como obtê-los. Indica-se portanto, a utilização do Eurocode 7 (2004), que indica como ordem de grandeza dos movimentos necessários para o desenvolvimento de um estado de equilíbrio limite ativo em um terreno não coesivo medianamente denso, os seguintes valores: rotação em torno do topo limitado a 0,002H, rotação em torno do pé limitado a 0,005 H e translação limitada a 0,001H. Como deslocamento admissível para deslocamento no topo, se apresenta a Equação 12. Analogamente, se tem os valores admissíveis para deslocamento no em torno do pé e por translação.

3.1 DRENAGEM JUNTO À ESTRUTURA DE CONTENÇÃO

Neste item, apresentam-se os pontos de destaque acerca das considerações, cálculo e dimensionamento realizados. Esses aspectos são importantes, pois podem vir a comprometer a estabilidade, a durabilidade e a segurança da contenção ao longo do tempo.

Em obras de contenção, mesmo de pequeno porte, é imprescindível prever sistema de drenagem e coleta de água na face interna da contenção. Assim, se eliminará ou mitigará de forma adequada a infiltração de água na superfície do aterro, evitando o encharcamento do material de aterro que propicia sua reacomodação com diminuição de volume. Este processo causa em primeiro momento recalque das fundações que se apoiam diretamente sobre o maciço e também o aumento do empuxo na contenção. Sugerese a construção de pisos e canaletas de drenagem que captem as águas pluviais e de uso geral levando-as diretamente para a rede coletora existente. Assim como também construir calçamentos junto aos muros de divisa e canaletas para drenagem adequada das águas superficiais.

CONCLUSÕES Mesmo quando executada uma contenção de até 3 m de altura


é imprescindível a elaboração de projeto de engenharia por um profissional habilitado, visando garantir a estabilidade, a segurança e a viabilidade econômica do projeto geotécnico. Em virtude do cálculo estimativo do deslocamento horizontal do topo da estaca de ancoragem por meio dos métodos de Broms (1964) e Miche (1930), verificou-se que para o solo em análise (terreno natural) com NSPT

médio da ordem de 7,3 golpes, os deslocamentos são considerados elevados em relação aos valores estabelecidos pelo Eurocode. Esses deslocamentos precisam ser compatíveis com a deformação admissível da estrutura. Por se tratar de um muro de arrimo, o deslocamento translacional aceitável deve ser baixo de 0,001·H, ou seja, de 0,3 cm segundo o Eurocode 7 (2004) para H = 3m. Dessa forma, seria necessá-

rio recalcular as reações, adequando a distribuição dos tirantes, podendo aumentar a quantidade para melhor distribuir os esforções nestes pontos de ancoragem, assim como utilizar bloco de coroamento ou aumentar os diâmetros poderiam garantir menores valores de deslocamento.

AGRADECIMENTOS Os autores agradecem à UFU e à UNICAMP pelo incentivo à pesquisa.

REFERÊNCIAS ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6122 – Projeto e Execução de Fundações. Rio de Janeiro, 2010. ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8681 – Ações e Segurança nas Estruturas. Rio de Janeiro, 2003. ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8681 – Projeto de Estruturas de Concreto – Procedimento. Rio de Janeiro, 2014. BROMS, B. B. Lateral Resistance of Piles in Cohesive Soils. Journal of Soil Mechanics and Foundation Division, ASCE, SM2. 1964. BUDHU, Muni. Fundações e Estruturas de Contenção, 1. ed. LTC, Rio de Janeiro. 2015. DÉCOURT, Luciano. Estacas. In: FALCONI, Frederico; CORRÊA, Celso Nogueira, ORLANDO, Celso; SCHIMDT, Cristina.; ANTUNES, William Roberto.; ALBUQUERQUE, Paulo José Rocha; HACHICH, Waldemar; NIYAMA, Sussumu (2016). Fundações: Teoria e Prática. 3. ed. São Paulo. Editora Pini. 2016. EUROCODE 7. Geotechnical Design – part 1. General Rules. Brussels. 2004. FLEMING, W.G.K., WELTMAN, A.J., RANDOLPH, M. F. & ELSON, W. K. Piling Engineering. 2.ed. Halsted Pres. London. 1992. JOPPERT, IVAN. Fundações e Contenções em Edifícios: qualidade total na gestão do projeto e execução. 1. ed. São Paulo. Editora PINI, 2007 MICHE, R. J. Investigation of piles subject to horizontal forces. Application to Quay Walls. Journal of the School of Engineering, n. 4, Egipt. 1930. NAVFAC (Naval Facilities Engineering Command) Design Manual 7.02, Foundations & Earth Structures. U.S. Government Printing Office, Washington, D.C. 1986 TERZAGHI, Karl. Evaluation of coefficients of subgrade reaction. Geotechnique, Scotland. v 5, n. 4, p.4150, dec.1955 VELLOSO, Dirceu de Alencar, LOPES, Francisco de Rezende. Fundações: Critérios de Projeto, Investigação do Subsolo, Fundações Superficiais, Fundações Profundas. São Paulo: Oficina de Textos. 2010.

Fundações e Obras Geotécnicas

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Artigo

ACIDENTALIDADE OCUPACIONAL NO SETOR DA CONSTRUÇÃO CIVIL: CAUSAS E IMPACTOS Thiago Abdala Magalhães, engenheiro civil e engenheiro de segurança do trabalho, mestrando em construção civil – UFMG (Universidade Federal de Minas Gerais), Belo Horizonte (MG) thiagoabdala@ufmg.br

RESUMO A construção civil é um dos setores da economia brasileira que se destaca pela grande taxa de acidentalidade, sendo hoje um dos grandes desafios dos profissionais da área de segurança por apresentar características típicas que dificultam o gerenciamento de riscos no ambiente de trabalho. O presente debate tem como foco a situação da segurança do trabalho no setor da construção civil e pretende avaliar as principais causas e impactos gerados por esta situação, conscientizar os empregadores e empregados quanto às suas responsabilidades com a garantia da saúde e segurança de todos os envolvidos no ambiente de trabalho, além de propor medidas que possam colaborar na melhoria contínua do cenário atual. 46

Fundações e Obras Geotécnicas

Palavras-chave: Construção civil; Segurança do trabalho; Acidentes de trabalho; Fatores intervenientes; Impactos gerados.

INTRODUÇÃO As questões e debates referentes à segurança do trabalho têm ganhado, nas últimas décadas mais espaço dentro das empresas e instituições brasileiras, principalmente devido ao contínuo aprimoramento e desenvolvimento de novas legislações trabalhistas e previdenciárias, da maior fiscalização por parte das autoridades competentes e da gradual evolução na conscientização de empresários e trabalhadores acerca da importância de se prezar pela saúde e segurança no ambiente de trabalho. Ainda assim, os dados estatísticos internacionais mostram que o Brasil ainda apresenta um quadro muito preocupante. São registrados mais de 700 mil acidentes de trabalho por ano, o que coloca o País em quarto lugar no mundo em ocorrência de acidentes do tipo, segundo a OIT (Organização Internacional do Trabalho), atrás apenas de China, Índia e Indonésia. Mesmo com os avanços recentes, as condições de saúde e segurança no

ambiente de trabalho ainda são insatisfatórias e/ou precárias em muitos setores. O número de trabalhadores expostos a riscos de diversas naturezas ainda é considerado grande, o que implica em elevados números de acidentes de trabalho no País. O setor da construção civil é um dos segmentos mais representativos da economia brasileira, sendo um dos que mais empregam trabalhadores. A grande absorção de mão de obra aliada às características típicas do setor leva a uma enorme taxa de acidentalidade, inclusive com inúmeros acidentes fatais. O gerenciamento de riscos no setor da construção civil tem sido um dos grandes desafios dos profissionais ligados à segurança do trabalho, principalmente, pela elevada frequência e severidade dos riscos existentes e pela dificuldade de controlá-los diante da constante mutabilidade do ambiente de trabalho, bem como pela elevada rotatividade e baixa qualificação da mão de obra. Este artigo visa debater a situação da segurança do trabalho no setor, de modo a avaliar as principais causas e os impactos gerados pelos acidentes de trabalho, apontar os principais riscos a que estão expostos os trabalhadores e


propor medidas que possam eliminá-los ou atenuá-los. Pretende-se ainda contribuir com a conscientização de empregados e empregadores quanto às suas responsabilidades, quanto aos impactos positivos e negativos gerados por suas ações e, principalmente, quanto à importância da garantia da saúde e segurança de todos no ambiente de trabalho.

1 REFERENCIAL TEÓRICO 1.1 SEGURANÇA DO TRABALHO 1.1.1 CONCEITUAÇÃO Segundo Chiavenato (1999), a segurança no trabalho corresponde a um conjunto de medidas técnicas, educacionais, médicas e psicológicas utilizadas para prevenir acidentes, quer eliminando as condições inseguras do ambiente, quer instruindo ou convencendo as pessoas sobre a implantação de práticas preventivas. Estas medidas visam evitar a ocorrência de acidentes de trabalho, que segundo Razente, Thomas e Duarte (2005) se constituem em um problema de saúde pública em todo o mundo, por serem potencialmente fatais, incapacitantes e por acometerem, em especial, pessoas jovens e em idade produtiva. A Lei nº. 8.213, de 24 de julho de 1991, alterada pelo Decreto 611, de 21 de julho de 1992, define no art. 19: “Acidente de trabalho é aquele que ocorre pelo exercício do trabalho, a serviço da empresa, ou ainda, pelo serviço de trabalho de segurados especiais, provocando lesão corporal ou perturbação funcional que cause

a morte, a perda ou redução da capacidade para o trabalho, permanente ou temporária”. Além disso, são considerados acidentes do trabalho todos aqueles em que o trabalhador esteja “representando os interesses da empresa ou agindo em defesa de seu patrimônio; assim como aquele ocorrido no trajeto da residência para o trabalho ou viceversa” (BRASIL, 2006). Existe hoje o conceito prevencionista de acidente do trabalho, mais amplo, descrito em Tavares (2009) como “toda ocorrência não programada, não desejada, que interrompe o andamento normal do trabalho, podendo resultar em danos físicos e/ou funcionais, ou a morte do trabalhador e/ou danos materiais e econômicos à empresa e ao meio ambiente”.

1.1.2 LEGISLAÇÃO A legislação referente à segurança do trabalho no Brasil foi instituída a partir da publicação da Lei nº. 6514, de 22 de dezembro de 1977, que deu origem à Portaria nº. 3214, de 08 de junho de 1978 e por sua vez à aprovação das NRs (Normas Regulamentadoras) relativas à Segurança e Medicina do Trabalho (BRASIL, 2002). Estas Normas Regulamentadoras de Segurança e Medicina do Trabalho estabelecem, segundo Leme et al. (2008), “as condições mínimas de SST que devem ser aplicadas e implementadas nos ambientes de trabalho no Brasil, com a finalidade de proteger a vida e a saúde dos trabalhadores”, existindo atualmente 36 NRs. Dentre os avanços obtidos pelas NRs, destacam-se a obrigatoriedade

de constituição pelos empregadores da CIPA (Comissão Interna de Prevenção de Acidentes), que tem como objetivo a prevenção de acidentes e doenças decorrentes do trabalho, e dos SESMT (Serviços Especializados em Engenharia de Segurança e em Medicina do Trabalho) com a finalidade de promover a saúde e proteger a integridade do trabalhador no local de trabalho (PREVIDENCIA SOCIAL, 2016). A CAT (Comunicação de Acidente do Trabalho) foi regulamentada pelo Decreto nº 2.172/97, sendo um documento emitido para reconhecer tanto um acidente de trabalho ou de trajeto bem como uma doença ocupacional. A Lei nº 8.213/91 determina no seu artigo nº 22 que todo acidente de trabalho ou doença profissional deverá ser comunicado pela empresa ao INSS (Instituto Nacional do Seguro Social), sob pena de multa em caso de omissão (BRASIL, 2002).

1.2 CONSTRUÇÃO CIVIL 1.2.1 LEGISLAÇÃO ESPECÍFICA A legislação sobre Segurança e Medicina do Trabalho no Brasil teve um significativo avanço no ano de 1978 com a elaboração e a publicação das Normas Regulamentadoras, tendo como específica para o setor da construção a NR-18 (Brasil, 1995). A NR-18 é parte integrante de um conjunto mais amplo de iniciativas no sentido de preservar a saúde e a integridade física dos trabalhadores da indústria da construção, devendo estar articulada com o disposto nas demais normas regulamentadoras, Fundações e Obras Geotécnicas

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sendo seus objetivos colocados em prática através do PCMAT (Programa de Condições e Meio Ambiente de Trabalho na Indústria da Construção). Esta norma foi aprovada pela Portaria nº 3.214 (Brasil, 1978), com o título de “Obras de Construção, Demolição e Reparos” e definia as regras de prevenção de acidentes de trabalho para a Indústria da Construção, porém, segundo Leme et al. (2008) “devido aos progressos tecnológicos e sociais seu texto tornou-se defasado, necessitando de modificações legais”. A revisão da NR-18, em 1995, introduziu inovações conceituais que aparecem a partir de sua própria formulação, com a inovação da criação dos Comitês Tripartites, uma vez que é a primeira norma discutida e aprovada através de negociação nos moldes prescritos pela OIT (Organização Internacional do Trabalho). Com a alteração do título inicial da norma de “Obras de Construção, Demolição e Reparos” para “Condições e Meio Ambiente de Trabalho na Indústria da Construção” foram instituídas alterações importantes, “a norma deixou de abranger apenas os canteiros de obras, passando para todo o ambiente de trabalho da Indústria da Construção” (LEME et al., 2008). Nas últimas duas décadas, as revisões na NR-18 se tornaram constantes e as evoluções alcançadas foram notáveis. Ainda assim, para Junior (2002), as normas brasileiras possuem um escopo restrito, focando principalmente na implantação de medidas relacionadas às instalações físicas de segurança e deixando de exigir medidas preventivas mais am48

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plas para eliminar ou reduzir os riscos nas suas origens.

1.2.2 CONJUNTURA A construção civil é um dos setores mais representativos da economia brasileira, sendo responsável pela geração de milhares de empregos no país. Além disso, este é um dos setores que mais registram acidentes de trabalho todos os anos.

De acordo com o Anuário Estatístico do Ministério da Previdência Social, em 2014, foram registradas 704.136 ocorrências em todo o Brasil, sendo 295.712 na indústria. A construção civil foi responsável por 8,5% de todos os acidentes registrados no país e por 20,2% dos acidentes registrados no setor industrial. De acordo com o Anuário Estatístico do Ministério da Previdência Social, em 2014 foram registradas 59.734 ocorrências no setor, das quais 47.480 se enquadram como “acidentes típicos”, como as quedas em altura – que é a causa mais comum de lesões e morte – e os acidentes em trabalhos de escavação e movimentação de cargas. A construção civil lidera o ranking de acidentes de trabalho com mortes no País. No mundo inteiro, os trabalhadores da construção civil têm três vezes mais probabilidades de sofrer acidentes mortais e duas vezes mais de sofrer ferimentos” (TST, 2012).

Gráfico 1 – Participação da construção civil nos acidentes de trabalho em 2014

Gráfico 2 – Participação da construção civil nos acidentes de trabalho do setor industrial em 2014

Gráfico 3 – Caracterização dos acidentes de trabalho registrados na construção civil em 2014


Leme et al. (2008) lembram que “as estatísticas resumem-se às ocorrências informadas através da Comunicação de Acidente de Trabalho, a qual é emitida para os trabalhadores que possuem registro em CTPS (Carteira de Trabalho e Previdência Social)”. De acordo com a Organização Internacional do Trabalho, no Brasil, estima-se que as ocorrências provocadas por acidentes de trabalho podem ser multiplicadas por três.

1.2.3 FATORES INTERVENIENTES O gerenciamento de riscos no setor da construção civil tem sido um desafio para os gestores ligados à segurança do trabalho devido a existência de alguns fatores intervenientes relacionados a características típicas do setor. A construção civil representa um dos segmentos empresariais de maior

absorção de mão de obra e forte poder econômico que gera grande oportunidade de emprego. Com característica de não continuidade do processo industrial, pois a cada obra as equipes são mobilizadas e desmobilizadas, e sofrendo com a pouca profissionalização da sua mão de obra, a integridade física do trabalhador e a continuidade ao trabalho de prevenção de acidentes na construção civil é um desafio. (SINDUSCON/SEBRAE, 2003 apud GONÇALVES, 2006). Pozzobon e Heineck (2006) destacam que o setor, em todo o mundo, está sujeito a riscos devido às suas singularidades características de indústria sem linha de montagem e destinada a gerar produtos sem as condições aparentemente mais seguras das fábricas industriais. O setor possui algumas características que desafiam a melhoria das con-

Fonte: Arq. José Eduardo Rendeiro

Divulgação/Seconci-SP

Figura 4 – Execução de atividade com riscos na construção civil

dições de SST (Segurança e Saúde do Trabalho). Nascimento (2002) destaca entre elas: transitoriedade de processos e instalações; opera sob intensa pressão de tempo e custos; emprego intensivo de mão de obra; precariedade na contratação de trabalhadores; terceirização; excesso de jornada de trabalho; baixa qualidade de vida nos canteiros de obras e pouco investimento em SST e formação profissional. Segundo Hainzenreder e Quadros (2014), as razões apontadas para a ocorrência de mortes em acidentes de trabalho na construção civil baseiam-se nos riscos ocupacionais, como o uso de máquinas, equipamentos e ferramentas cortantes, e como o trabalho em alturas, instalações elétricas, veículos automotores e elevação de pesos. As causas dos acidentes na construção civil são as mais diversas possíveis: falta de planejamento adequado; falta de previsão dos riscos na fase de projeto; utilização inadequada de materiais e equipamentos; erros na execução; falta de definição de responsabilidades e falta de informação, comunicação, formação e motivação. Além disso, Barkokébas Jr. et al. (2007) relatam que o ambiente de

Figura 5 – Principais riscos existentes em um canteiro de obras

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trabalho na construção civil apresenta muitos riscos “devido à mutação constante do ambiente de trabalho e a confusão que se faz em acreditar que o provisório significa improvisado”.

1.3 IMPACTOS PROVOCADOS 1.3.1 IMPACTOS ASSOCIADOS À SEGURANÇA DO TRABALHO Os acidentes de trabalho representam altos custos para as empresas, a sociedade e, principalmente, para o próprio trabalhador. Os custos do acidente se classificam em custos de acidente diretos e indiretos, onde os diretos referem-se às despesas com as obrigações da empresa para com os funcionários expostos aos riscos, assim como os gastos com assistência médica, hospitalar e com indenizações pagas aos acidentados. Já os custos indiretos são aqueles que englobam todas as despesas de fabricação, despesas gerais, lucros cessantes e outros fatores que nem sempre incidem de modo igual, seja na mesma empresa ou em empresas diferentes. (ETCHALUS et al., 2006). Os impactos de um acidente de trabalho abrangem direta e indiretamente diversos agentes, implicando em perdas de diversas naturezas. Neto (2012) esquematiza algumas dessas perdas: - Trabalhador: incapacidade temporária ou permanente para o trabalho, redução da renda (benefício não equivale aos proventos da ativa), perda de credibilidade e de oportunidades junto ao empregador, 50

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despesas com medicação/tratamento e distúrbios psicológicos. - Empregador: despesas com assistência médica ao trabalhador, redução da produtividade, pagamento dos vencimentos do trabalhador afastado durante 15 dias, contratação de trabalhador substituto, perda de materiais de produção, pagamento de eventuais indenizações e comprometimento da sua imagem junto ao mercado. - Poder Público: pagamento de benefícios e auxílios, assistência de saúde aos acidentados e redução da arrecadação. Segundo TST (2012), “o custo dos acidentes de trabalho no Brasil representa 9% da folha salarial anual dos trabalhadores do setor formal do Brasil e reúne os custos para as empresas e para a sociedade (Previdência Social, Sistema Único de Saúde e custos judiciários)”. Este tipo de impacto talvez seja um dos mais significativos por acometer toda a sociedade. Brito (1997) destaca que “os custos econômicos são dificilmente calculáveis devido à influência de inúmeros fatores, inclusive custos humanos que são transformados em valores econômicos; mas como mensurar uma invalidez para o trabalho ou um acidente fatal?” Segundo Carvalho (1984), “os custos gerados pelos acidentes de trabalho, geralmente não são computados pela empresa, devido à dificuldade de levantá-los, já que envolvem um grande número de variáveis”. Pelo fato de, geralmente, não levantá-los, “embora [...] sejam altos, geralmente as empresas não procuram evitá-los através de abordagens siste-

máticas, limitando-se ao cumprimento da legislação” (HINZE,1991 apud SAURIN e RIBEIRO 2015).

1.3.2 IMPACTOS PRODUTIVOS No cotidiano das empresas, este tipo de impacto gerado, muitas vezes, não é levantado ou é desconsiderado. O fato é que: Os acidentes do trabalho têm influência direta sobre a produtividade e por consequência sobre os custos de produção, envolvendo os custos diretos e indiretos do acidente, abordando a importância da redução destes para o aumento de competitividade da empresa, mostrando desta forma que a prevenção de acidentes se torna um investimento para a organização e não um custo elevado. (ETCHALUS et al., 2006.) No cotidiano, a produção é justamente um dos argumentos mais utilizados quando da realização das práticas em condições inseguras, porém, a ocorrência de um acidente de trabalho “envolve todo o ambiente ao seu redor, pois os colegas do acidentado deixarão suas tarefas para socorrê-lo, permanecerão abalados emocionalmente por certo intervalo de tempo, sem contar o tempo de afastamento do próprio acidentado (OIT, 2009). O acidente do trabalho atinge diretamente a produtividade da empresa pela perda de mão de obra, além das horas paradas e dos gastos com auxílio ao acidentado e em relação ao ambiente do trabalho, os trabalhadores são afetados por insegurança e tensões. Além da perda de materiais


e consequentemente com custo mais elevado no processo de produção. (CRUZ, 1998). Etchalus et al. (2006) lembram que quando “o trabalhador se afasta de suas atividades muitas vezes a empresa terá de colocar um substituto em seu posto de trabalho para não prejudicar a produção”. Quando isso acontece, “o acidente dobrou o tempo de execução e dividiu pela metade a produtividade, fato este que influenciará diretamente no custo unitário de produção”.

1.3.3 IMPACTOS TRIBUTÁRIOS: FAP (FATOR ACIDENTÁRIO DE PREVENÇÃO) O Decreto 6.042/2007 instituiu a aplicação, acompanhamento e avaliação do FAP (Fator Acidentário de Prevenção) e do NTEP (Nexo Técnico Epidemiológico), através da inclusão do artigo 202-A no Regulamento da Previdência Social. O Fator Acidentário de Prevenção é um multiplicador, que varia de 0,5 a 2 pontos, a ser aplicado às alíquotas de 1%, 2% ou 3% da tarifação coletiva por subclasse econômica, incidentes sobre a folha de salários das empresas para custear aposentadorias

especiais e benefícios decorrentes de acidentes de trabalho. O NTEP, a partir do cruzamento das informações de código da Classificação Internacional de Doenças – CID-10 e do código da CNAE (Classificação Nacional de Atividade Econômica) aponta a existência de uma relação entre a lesão ou agravo e a atividade desenvolvida pelo trabalhador, sem a necessidade da emissão da CAT. Pela metodologia do FAP, as empresas que registrarem maior número de acidentes ou doenças ocupacionais, pagam mais. Por outro lado, o Fator Acidentário de Prevenção aumenta a bonificação das empresas que registram acidentalidade menor. No caso de nenhum evento de acidente de trabalho, a empresa paga a metade da alíquota do SAT/RAT. O FAP é individual para cada empresa e leva em consideração a quantidade, a gravidade e o custo dos afastamentos registrados. As ocorrências de mortalidade, invalidez e alta rotatividade provocam o bloqueio da bonificação do FAP, assim como a omissão da emissão da Comunicação de Acidente de Trabalho bloqueia este em seu valor máximo, isto é, dobrando o SAT devido.

O FAP anual reflete a aferição da acidentalidade nas empresas relativa aos dois anos imediatamente anteriores ao processamento (exemplo: o FAP 2010 tem como período-base de cálculo janeiro/2008 a dezembro/2009). O FAP anual tem como período de vigência o ano imediatamente posterior ao ano de processamento (exemplo: o FAP 2010 terá vigência de janeiro a dezembro de 2011). (PREVIDÊNCIA SOCIAL, 2016). No caso específico da construção civil, cujo grau de risco é três, para grande parte das atividades econômicas do setor, a alíquota do SAT também é 3%, ou seja, as empresas de construção civil em geral recolhem o SAT na alíquota máxima. (SINDUSCON-SP, 2016). O FAP supostamente veio para ressarcir a Previdência das despesas com benefícios concedidos e por outro lado individualizar o pagamento do SAT: a empresa que investe em segurança e medicina no trabalho paga menos SAT, caso contrário pagará mais (SINDUSCON-SP, 2016). O FAP poderá reduzir o SAT em até 50% e aumentá-lo em até 100%. Portando, no caso da construção civil, o SAT poderá variar entre 1,5%

Figura 6 – Incidência FAP no cálculo do SAT das empresas

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e 6% sobre a folha de pagamento das empresas. A variação do SAT a ser pago pelas empresas pode variar em até 4,5%, dependendo dos seus respectivos desempenhos em saúde e segurança de seus trabalhadores, isto é, das suas taxas de acidentalidade. Se considerarmos a numerosa absorção de mão de obra pelo setor, o que leva a folhas de pagamentos volumosas, a economia gerada pela bonificação do FAP, além de ser uma forma de reduzir os custos de produção, torna-se uma grande aliada na busca pelos investimentos em saúde e segurança.

1.4 CONSCIENTIZAÇÃO A conscientização de todos os agentes envolvidos no processo produtivo é essencial para a melhoria das condições de saúde e segurança ocupacional. Hainzenreder e Quadros (2014) afirmam “para que uma política de segurança esteja efetivamente implementada, a administração da obra precisa garantir um contínuo planejamento e desenvolvimento dos processos baseados em ações preventivas”. O elevado índice de acidentes é o resultado da falta de consciência profissional, da despreocupação com o trabalhador, com os riscos e da desatenção quanto à importância da segurança pelos empresários do setor da construção civil. Muitos gestores ainda enxergam que investir na segurança é um dos gastos que podem ser evitados, cortados, postergados. Entretanto, após a ocorrência de um acidente, especialmente os que se sujeitam em situações lamentáveis com vítimas fatais, os prejuízos, são 52

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impossíveis de dimensionar, pois estão além da vida do trabalhador, mas diretamente ligados à imagem e credibilidade da Organização para a sociedade (FIGUEIREDO, 2015). “Muitos acidentes, poderiam ser evitados se as empresas tivessem desenvolvido ou implantado programas de segurança e saúde no trabalho, além de oferecer maior atenção à educação e ao treinamento de seus operários” (SAMPAIO, 1998).

CONSIDERAÇÕES FINAIS Percebe-se que as condições de segurança do trabalho no setor da construção civil vêm se aprimorando ao longo das últimas décadas. Contudo, constata-se que o setor ainda é um grande gerador de acidentes de trabalho no País. Ressalta-se que a situação real relativa à esta questão é, com certeza, mais grave que a registrada pelos levantamentos oficiais por conta do grande número de acidentes e incidentes que ocorrem e não são registrados pelas empresas do setor de construção civil, seja por desconhecimento das obrigações legais ou por receio da geração de eventuais ônus. Entende-se que, de maneira geral, a legislação relativa à segurança do trabalho existente atualmente no país é tecnicamente satisfatória, inclusive aquela aplicável ao setor da construção civil, que vem sofrendo constantes atualizações. A melhoria das condições de saúde e segurança ocupacional se passa, principalmente, pela conscientização de empregados e empregadores quanto à importância desta para todos os en-

volvidos, seja para o trabalhador que prejudica sua própria saúde e se sujeita a riscos, seja para o empregador que assume responsabilidades e diversos custos, muitas vezes não conhecidos e/ou computados, seja para o poder público, que despende recursos para o pagamento de benefícios em detrimento de investimentos sociais importantes a toda a sociedade. O poder público, que desembolsa volumosas quantias associadas à ocorrência de acidentes de trabalho, tem buscado incentivar a prevenção destes, como por exemplo pela instituição do FAP (Fator Acidentário de Prevenção). Entende-se que poderiam ser implantados ainda outros tipos de incentivos por parte deste agente, como no caso de licitações públicas, forma frequente de contratação das obras de construção civil, tornando o FAP e/ou outros índices relativos ao desempenho de saúde e segurança do trabalho como requisitos de participação ou como critério de classificação no processo. Além disso, a adoção de itens de planilha e marcos contratuais que contemplem as exigências de saúde e segurança de forma isolada e com pagamento condicionado ao cumprimento das normas poderia despertar maior empenho das empresas. A formação e capacitação da mão de obra, o combate à rotatividade dos trabalhadores, o maior empenho na fase de projetos e na concepção dos locais de trabalho, a programação de prazos exequíveis e o investimento irrestrito com as questões de segurança podem ser apontados como as principais necessidades para melhoria das condições ocupacionais na construção civil.


A competitividade das empresas no mercado tem sido cada vez maior, o que é intensificado em momentos de retração econômica, como o que passamos. Com as margens de lucro decrescendo a cada ano, o controle e a redução dos custos de produção é incessantemente buscado pelas empresas, constituindo a falsa ideia de que a segurança do trabalho é simplesmente uma obrigação legal e que onera o empregador. Contudo, fica

evidentemente constatado a estreita relação entre o desempenho de saúde e segurança com a produtividade, com a qualidade dos serviços e com a carga tributária paga pelas empresas. Os empresários devem se conscientizar de que estes fatores influenciarão diretamente no custo da produção e, assim, devem ser considerados como um investimento de retorno garantido e fazer com que este conceito abranja todos os setores da empresa.

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História

Obra: Vista parcial da fachada do edifício da antiga Estação Rodoviária de Londrina (Paraná), na época de sua construção. Desde a década de 1990 o edifício funciona como o MAL (Museu de Arte de Londrina) Local: Londrina, Paraná Data: Entre 1941 e 1950 Créditos: Acervo da Biblioteca da FAUUSP (Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo)

Obra: Cobertura da plataforma de embarque e desembarque da antiga Estação Rodoviária de Londrina, na época de sua construção Local: Londrina, Paraná Data: Entre 1941 e 1950 Créditos: Acervo da Biblioteca da FAUUSP (Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo)

Estas imagens foram retiradas do banco de imagens Arquigrafia da USP (Universidade de São Paulo)

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O que há de novo

Manta de concreto apresenta versatilidade e economia Produto possui diversas opções de aplicação, dentre elas: revestimento de encostas, dutos e valas de drenagem por Dellana Wolney

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Presente em mais de 60 países, a manta de concreto Concrete Canvas já totaliza mais de dois milhões de metros quadrados vendidos em um período de cinco anos. O material também está presente no Brasil, sendo adotado como alternativa mais eficiente comparando-se às soluções tradicionais usadas para revestimentos nas áreas de infraestrutura. A manta possui diversas opções de aplicação, dentre elas: revestimento de encostas, dutos, valas de drenagem; proteção contra erosão em encostas em ferrovias e rodovias; revestimento de diques e cobertura de superfícies que demandem impermeabilização como bacias de contenção e vinhaça, bem como em terminais e refinarias do setor de óleo e gás. É importante enfatizar que a manta é utilizada para revestimento, não podendo ser empregada estruturalmente. Se há uma encosta instável, que tem o perigo de desbarrancar, por exemplo, a manta de concreto Concrete Canvas não tem a função de estabilizar esta encosta, pois funciona apenas como revestimento e não como estabilizador. Sua comercialização é feita em rolos, pois se trata de uma manta de cimento flexível, que ao ser hidratada endurece, formando uma camada de concreto 100% impermeável e à prova de fogo. Depois de ser fixada mecanicamente

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no solo e hidratada, a manta leva cerca de 24 horas para endurecer e 48h para ficar totalmente pronta. Isso demostra a rapidez na aplicação do produto. Além da rapidez, o diretor da Concrete Canvas Brasil (SPI Engenharia e Representações), Ian Pacey, enfatiza outras vantagens como durabilidade, economia de custos e facilidade de transporte para locais que possuem difícil acesso. “É uma tecnologia revolucionária pelos benefícios que traz em termos de economia de recursos, tempo de obra e segurança na aplicação. Renomadas empresas têm adotado este sistema que tem a aplicação até 20 vezes mais rápida que o cimento Portland tradicional”, exemplifica.

VERSATILIDADE O produto também apresenta a possibilidade de ser executado em áreas que não permitem a concretagem tradicional, cujo acesso de betoneira e equipamento pesado seja inviável. Este benefício tem impacto positivo e notável nos custos associados às frentes, já que é possível transportar 16 rolos em um único caminhão que possua um contêiner de 40 pés, volume equivalente a 32 betoneiras de 17 toneladas. Pacey comenta que devido a estas vantagens a empresa Concrete Canvas fechou


de ferramenta estratégica até mesmo para a Defesa Civil em casos de ocupação urbana irregular. “Nas encostas o concreto projetado não é indicado em inclinação acima de 45 graus, devido à perda excessiva de cimento no processo, de 15% a 50%, bem como pela demora. Já a manta flexível pode

Fotos: Arquivo Concrete Canvas

contrato recentemente para atender uma obra de grandes proporções, na qual a solução será empregada em trechos onde as betoneiras não podem ser utilizadas, pois o acesso é bastante limitado. Além de obras de infraestrutura, a manta Concrete Canvas pode servir

Construção de dispositivos de drenagem com concreto flexível

Revestimento de taludes com concreto flexível, Concrete Canvas

revestir encostas de até 90 m, com perda de material de aproximadamente 3% e instalação em apenas um dia”, relata Pacey. Quanto à sustentabilidade, a manta Concrete Canvas também se destaca positivamente, visto que demanda menos mão de obra, poucos equipamentos e utiliza menos água e cimento do que o sistema convencional, diminuindo com isso as emissões de gás carbônico. Segundo o diretor da Concrete Canvas Brasil, Ian Pacey a manta teve grande aceitação principalmente em projetos dos setores ferroviário e rodoviário. “A aceitação das empresas vem superando as expectativas. O volume projetado de vendas é de 500 mil m² nos próximos dois anos. Estamos ampliando o nosso espectro e prospecção. Um dos setores em vista é o agrícola, no qual a manta pode ser usada na contenção e proteção contra a contaminação do solo por vinhaça”, conclui. Fundações e Obras Geotécnicas

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Em foco

MECÂNICA DAS ROCHAS EM PETRÓLEO

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Segundo a definição consignada nos estatutos da ISRM (International Society for Rock Mechanics), este campo do conhecimento “inclui todos os estudos relativos ao comportamento físico e mecânico das rochas e dos maciços rochosos e as aplicações deste conhecimento, para a melhor compreensão dos processos geológicos e dos campos da engenharia”. Esta definição é bastante abrangente para incluir as principais propriedades de interesse para a adequada descrição do comportamento da matriz da rocha (também chamada de rocha intacta) e das descontinuidades (feições estruturais como fraturas e falhas) que compõem o meio rochoso: mecânicas (resistência e deformabilidade), hidráulicas, térmicas e suas interrelações. A definição da ISRM também deixa clara a larga aplicação da mecânica das rochas nas geociências, sobretudo nas áreas da geologia estrutural e da geologia de engenharia, dentre as quais estão a geotécnica, a de minas e a do petróleo. O campo da mecânica das rochas tem como fundamento teórico as disciplinas da mecânica clássica e da mecânica do contínuo. Por sua vez, os meios geológicos se caracterizam por serem descontínuos, heterogêneos e anisotrópicos, se afastando bastante dos meios considerados ideais, razão fundamental para que a mecânica das rochas se constitua num campo do conhecimento distinto e conceitualmente bem definido dentro da engenharia e da geologia. Ao se considerar que a mecânica das rochas lida com as respostas do meio geológico frente às modificações dos campos de tensão que atuam sobre este meio, Brady & Brown (1985) ressaltaram sua importância para a previsão do desempenho de estruturas frente às solicitações mecânicas que lhes são impostas durante a

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Fundações e Obras Geotécnicas

construção e a operação. Na engenharia do petróleo este é o caso dos poços, sejam eles produtores ou injetores. A estabilidade dos poços deve ser garantida não apenas por uma questão econômica, mas também por razões de segurança, tendo em vista que durante a perfuração podem ocorrer fluxos de óleo e gás das formações geológicas para dentro do poço, um processo conhecido na indústria como kick, cujo controle provoca atrasos no cronograma de perfuração (com elevados custos) e, em casos extremos, pode levar ao blowout, com a destruição total da sonda, perda de vidas e severos problemas ambientais. Este foi o caso da plataforma semissubmersível Deepwater Horizon, que se tornou mundialmente conhecido, ocorrido em abril de 2010 no Golfo do México (NAE-NRC, 2011). O termo geomecânica está relacionado com o comportamento mecânico de todos os materiais geológicos, incluindo os solos (Brady & Brown, 1985). Portanto, a mecânica das rochas é uma parte deste campo maior do conhecimento. Embora o alvo da indústria de óleo e gás seja as rochas sedimentares, curiosamente o termo “geomecânica” é bastante empregado. A distinção entre os termos pode se tornar bastante difusa no caso das rochas sedimentares pouco consolidadas, cujo comportamento mecânico pode se aproximar bastante daquele verificado para os solos (Cook, 2015). Nas províncias de Alberta e Saskatchewan, no Canadá, os campos rasos de óleo muito viscoso (ou óleo pesado no jargão da indústria) são produzidos em arenitos pouco consolidados que se comportam quase como areias. Gelikman et al. (1994) reportaram


TENSÕES O primeiro conjunto de tensões e de pressões de fluidos a que as rochas estão submetidas são de origem natural. Estas são as chamadas tensões in situ. As tensões verticais têm origem no peso da coluna de rochas presente acima da profundidade considerada, enquanto que, a depender do tipo de bacia sedimentar e do contexto geotectônico local, significativas tensões de origem tectônica também estarão presentes. Já os fluidos que preenchem os poros das rochas sedimentares podem estar submetidos a um regime hidrostático ou estarem anomalamente pressurizados, como será visto a seguir. Quando um poço é perfurado e parte da rocha é removida, há uma redistribuição das tensões ao redor do poço. Esta redistribuição poderá levar a um estado desviador de tensões que, por sua vez, poderá provocar a ruptura da rocha se a concentração de tensões na parede do poço for superior à resistência da formação. As tensões que se concentram nas

Modificado de Zoback, 2014

Figura 01 – A geomecânica por meio da vida útil de um campo

vizinhanças de um poço são dependentes das tensões in situ. Para ilustrar as tensões que se desenvolvem nas vizinhanças de um poço, pode-se considerar, por simplicidade, um caso particular de um poço vertical perfurado em um meio geológico, no qual a tensão vertical é uma das tensões principais e as tensões in situ no plano horizontal são anisotrópicas (σh< σH), em que σh é a tensão principal horizontal menor e é a tensão principal horizontal maior. Outro aspecto importante é o sistema de coordenadas cilíndricas que vamos adotar em função da geometria do problema. A figura 2 mostra a seção horizontal de um poço vertical e as tensões horizontais que agem em um elemento de rocha afastado de uma distância r do centro do poço. Deve-se mencionar também que as equações apresentadas são válidas para meios elásticos e não consideram tensões de origem térmica que se originam do contato do fluido de perfuração com as formações atravessadas. A variação da temperatura

Arquivo pessoal

uma produção contínua de areia da ordem de 15% do volume produzido nestes campos. A participação da geomecânica é bastante extensa dentro das atividades de exploração e produção. A figura 1 ilustra muito bem alguns estudos para os quais a geomecânica desempenha um papel relevante durante a vida útil de um campo. A demanda por tais estudos cresce com o tempo desde que as fases de exploração e desenvolvimento sejam bem-sucedidas.

Figura 02 – Seção horizontal de um poço ou trecho de um poço vertical. Representação das tensões que agem num elemento de rocha afastado de uma distância r do centro do poço de raio rw, cujo fluido de perfuração em seu interior exerce uma pressão pw na parede

Fundações e Obras Geotécnicas

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Em foco

nas formações leva à expansão ou à contração das rochas, provocando mudanças do estado de tensões. Para os interessados em conhecer estes efeitos termoelásticos, recomenda-se a leitura de Fjær et al. (2008). As tensões que agem no elemento de rocha são as seguintes: radial (σr), tangencial (σθ) e a cisalhante τrθ (=τθr). Além destas, não estão representadas na figura a tensão vertical que atua sobre o elemento (σz), e duas tensões cisalhantes na direção vertical (τrv e τθv). Por convenção o ângulo (θ) cresce no sentido anti-horário a partir da direção da tensão horizontal principal maior. Na equação de σz, υ é o coeficiente de Poisson. Vamos agora avaliar como estas tensões se distribuem na parede do poço. Neste caso a posição r do elemento de rocha é igual a rw. Esta avaliação é importante porque é na parede do poço que se iniciam ou se localizam alguns dos processos mencionados na figura 1, dentre os quais podemos destacar a produção de areia, os problemas de instabilidade dos poços e o início do fraturamento hidráulico. As equações acima mostram que a tensão radial na parede do poço deriva do fato do seu interior estar preenchido com um fluido de perfuração e sua magnitude é igual à pressão hidrostática gerada pela coluna deste fluido. Esta condição é válida para a hipótese de fluido não penetrante, ou seja, quando não há fluxo entre o poço e a formação. Esta condição é verificada quando a formação atravessada pelo poço tem muito baixa permeabilidade, caso dos folhelhos e argilitos (rochas 60

Fundações e Obras Geotécnicas

de baixa resistência, rochas brandas) ou quando há a formação de reboco na parede do poço (caso em que há invasão do fluido de perfuração para o interior do reservatório). Já a tensão tangencial (σθ) varia na parede do poço em função da posição, ou seja, é dependente do valor do ângulo (θ). O valor mínimo ocorre quando θ é zero, no ponto A da figura, e alcança seu valor máximo quando θ tem o valor de 90º, no ponto B da figura. No ponto A: σ(θ,min)=3σh- σH- pw No ponto B: σ(θ,min)=3σH- σh- pw

DEFINIÇÃO As tensões atuantes nas rochas em subsuperfície são representadas por um sistema cartesiano, cujo estado de tensão é tipicamente compressivo, determinado a partir de três tensões principais (uma vertical e duas horizontais, máxima e mínima). A tensão vertical é fruto do peso das camadas sobrejacentes à camada de interesse, em profundidade, determinada por meio das densidades das formações e tensão de sobrecarga. Há de se considerar a chamada pressão de poros ou pressão de formação, que corresponde à pressão do fluido existente nos poros da rocha, ajudando a suportar grande parte da parcela de tensão total aplicada. No geral o valor dessa pressão é normal em uma dada profundidade, sendo igual ao peso da coluna de fluidos sobrejacente a mesma. As tensões horizontais são uma consequência do carregamento vertical, já que a rocha tende a se deformar lateralmente, porém de forma limitada. O estabelecimento do estado de tensões in situ nas paredes de um poço

permite o emprego de um estado de tensões anterior, de um determinado critério de falha, para estabelecimento das condições de tensão produzida à ruptura da rocha em subsuperfície. Assim, a utilização de critérios disponíveis na literatura deve considerar a previsão das tensões principais presentes em cada ponto da parede do poço. A partir da pressão exercida pelo fluido de perfuração torna-se necessário estabelecer para cada um desses pontos a existência ou não de falhas e/ou ruptura. Basicamente, três campos de tensões devem ser considerados de forma a estimar o estado de tensões no entorno do poço, sendo a modificação desse estado, devido à perfuração do poço, a pressão hidrostática devido à ação do fluido de perfuração e o fluxo dos hidrocarbonetos (Polillo, 1986). A determinação das tensões atuantes nos maciços rochosos durante a perfuração dos poços de petróleo não é direta bem como de difícil determinação. A tensão vertical é mais fácil de ser obtida comparando-se às tensões horizontais máximas e mínimas. Essas últimas, estimadas por avaliações de suas direções, além de testes para obtenção de suas magnitudes. Certos mecanismos são adotados como forma do entendimento do comportamento do maciço à mudança do estado de tensões. Uma das maneiras baseia-se na obtenção do gradiente de fratura, importante para evitar a perda de fluidos de circulação. Esta estimativa pode ser realizada por métodos diretos e indiretos. Dentre os métodos diretos cita-se o Teste de Absorção Clássico (Leak


Off Test), utilizado para determinar a pressão de absorção (pressão necessária para abertura de fissuras pré-existentes ou criadas ao redor do poço). O Teste de Integridade da Formação (Formation Integrity Test), muito utilizado, diferencia-se do método clássico de absorção por atingir um valor de pressão inferior pré-estipulado. Outra variante do teste de absorção clássico é o Teste de Absorção Estendido, diferindo-se por atingir a pressão de ruptura da rocha. O Teste de Microfraturamento é semelhante ao Teste de Absorção Estendido, porém mesmo após a ruptura da rocha o fluido ainda continua sendo injetado propagando a fratura da formação geológica. O principal objetivo é determinar a pressão de fechamento (estimativa mais próxima da tensão mínima da formação). Em se tratando dos métodos indiretos o Método das Tensões Tangenciais (Hoop Stress), indicado para poços pouco fraturados ou intactos, assume que se o valor das tensões tangenciais forem iguais aos valores de resistência à tração da rocha, haverá perda de fluido. Já o Método da Tensão Mínima considera o estado de tensões posteriores à fratura e não à parede do poço. Ainda podem ser utilizadas correlações específicas entre gradientes de sobrecarga e/ou LOT, bem como Métodos Numéricos, onde através da tensão principal é determinado o gradiente de fratura, muito indicado em ambientes com tensões perturbadas.

geofísicos e engenheiros dedicados ao projeto e à segurança de poços de petróleo. Como se pode observar na figura 1, essa estimativa deve ser realizada antes da construção do poço e acompanhada em tempo real durante a sua perfuração. Trata-se de um desafio porque as estimativas são realizadas de forma indireta, pela avaliação de perfis sônicos (velocidade de ondas primárias ou compressionais) que são corridos nos poços de correlação e durante a própria perfuração do poço de interesse. Medidas diretas, por meio de testes in situ, também são possíveis, mas limitadas e, quando disponíveis, usadas principalmente para a calibração das curvas obtidas por métodos indiretos. A correta estimativa das pressões de poros vai depender da execução econômica e segura do poço, reduzindo as possibilidades de kick e de

instabilidades. Geralmente, a pressão do fluido de perfuração no interior do poço é mantida levemente acima da pressão de poros nas formações. Quando há um diferencial acentuado entre a pressão do fluido de perfuração e a pressão de poros na formação, diferentes problemas podem ocorrer, conforme ilustrado na Tabela 1. A pressão normal de poros corresponde à coluna de água do mar, cuja massa específica varia entre 1,03 g/cm³ a 1,08 g/cm³. A Tabela 2 ilustra a classificação da pressão de poros utilizada na indústria de óleo e gás. Na Tabela 2, a tensão de sobrecarga ocorre em função do peso das rochas e corresponde a tensão total. Entre os profissionais que trabalham com a estimativa da pressão de poros é comum o uso do gradiente de pressão no lugar da medida direta da pressão ou da tensão. A razão para o uso do gradiente de pressão é a

TABELA - 01 Problemas esperados em perfurações com elevado diferencial de pressão TIPO DE FORMAÇÃO Permeáveis Impermeáveis

DIFERENCIAL DE PRESSÃO pp >> u

pp << u

Kick / Blowout

Prisão da coluna de perfuração Indução de fraturas

Instabilidade do poço Desmoronamento da formação

Indução de fraturas

TABELA - 02 Classificação da pressão de poros (Rocha e Azevedo, 2007) Anormalmente baixa

Pressão de poros < pressão hidrostática

Normal

Pressão de poros = pressão hidrostática

DESAFIO

Anormalmente alta ou sobrepressão

Pressão hidrostática < pressão de poros < 90% da tensão de sobrecarga

A estimativa da pressão de poros é um dos grandes desafios dos geólogos,

Alta sobrepressão

Pressão de poros > 90% da tensão de sobrecarga

Fundações e Obras Geotécnicas

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Em foco

TABELA - 03 Classificação do gradiente de pressão de poros (Rocha e Azevedo, 2007) Anormalmente baixa

Gradiente de pressão de poros < 8,5 ppg

Normal

8,5 ppg < Gradiente de pressão de poros < 9,0 ppg

Anormalmente alta ou sobrepressão

9,1 ppg < Gradiente de pressão de poros < 90% do gradiente de sobrecarga

Alta sobrepressão

Gradiente de pressão de poros > 90% do gradiente de sobrecarga

necessidade de frequente comparação com o peso específico do fluido de perfuração. Dessa forma, tanto as tensões que agem nas rochas quanto às pressões dos fluidos que estão no interior das rochas podem ser diretamente comparadas com os pesos específicos do fluido no interior do poço, ou no jargão da indústria, com a densidade da lama de perfuração. A Tabela 3 apresenta a classificação dos gradientes de pressão de poros. A unidade de gradiente de pressão é PPG (Pounds Per Galon) ou libras por galão na língua portuguesa. Até os dias atuais a não adoção do sistema internacional de unidades é frequente na indústria de óleo e gás, o que pode ser explicado pela sua origem anglicana e pela tradição do seu uso. Os gradientes de pressão de poros apresentados na Tabela 3 têm diferentes significados. O gradiente anormalmente baixo está relacionado com reservatórios depletados, termo usado para designar reservatórios com longo histórico de produção e declínio. Os poços cujos gradientes de pressão de poros se apresentam normais são aqueles em que a pressão de poros equivale à coluna de fluidos. Os gradientes anormalmente altos é que são críticos para os projetos de poços e devem ser previstos em toda a 62

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extensão da perfuração para se evitar a ocorrência de kicks. Vale ressaltar que gradientes anormalmente altos têm sido encontrados em todo o mundo e em formações geológicas com idades variando desde o Cenozoico ao Paleozoico, no entanto são mais frequentes em rochas do Terciário e mais críticos em formações cenozóicas do Triássico e do Jurássico (Rocha e Azevedo, 2007). Existem diversos mecanismos descritos e propostos na literatura técnica para explicar a geração de gradientes de pressão de poros anormalmente altos. Segundo Rocha e Azevedo (2007), podem ser divididos nos seguintes grupos: (1) Tensões In Situ (Subcompactação ou Tectonismo), (2) Expansão de Fluidos (aumento da temperatura, liberação de água em transformações minerais e geração de hidrocarbonetos), (3) Diferença de Densidades de Fluidos e (4) Transferência Lateral de Fluidos. Está além do escopo desta publicação apresentar todos estes mecanismos, razão pela qual nos concentraremos no mecanismo da subcompactação, que é o mais frequentemente utilizado para explicar a geração de gradientes anômalos de pressão de poros. No processo de subcompactação a taxa de soterramento do sedimento e a

taxa de redução do volume poroso são maiores do que a velocidade de dissipação da pressão de poros. Assim, o fluido fica confinado no interior da rocha em condição não drenada e o peso dos sedimentos sobrejacentes é transferido ao fluido. Esse processo faz com que o gradiente de pressão de poros cresça acima daquele que é verificado para condições normais. Considerando que o processo de subcompactação ocorre devido à lenta dissipação da pressão de poros, formações com baixa permeabilidade, como os folhelhos e os argilitos, são mais adequadas para a identificação desse mecanismo de geração de pressões de poros anormalmente altas. A perfilagem de poços é uma ferramenta bastante importante na indústria de óleo e gás, não apenas na exploração, mas também na engenharia de poços. No caso específico da estimativa da pressão de poros, perfis cujas propriedades estejam relacionadas com a porosidade da rocha são bastante adequados para a identificação das regiões onde ocorrem gradientes anormalmente altos e elevadas sobrepressões. Este é o caso da velocidade de propagação de ondas elásticas primárias (Vp), que é função dos parâmetros elásticos dinâmicos do meio atravessado, módulo de Young dinâmico (Ed)e coeficiente de Poisson dinâmico (vp), além da massa específica da rocha (ρ), segundo a equação abaixo.


os tempos de trânsito comportam-se de forma inversa às velocidades, ou seja, em rochas subcompactadas os tempos de trânsito são maiores. A equação proposta por Eaton (1975) para quantificação do gradiente de pressão de poros é a mais largamente difundida e empregada na indústria para a previsão da pressão de poros. Quando baseada no tempo de trânsito do perfil sônico em

Modificado de Rocha & Azevedo, 2007

A subcompactação resulta em rochas com porosidades maiores do que as esperadas e, portanto, com velocidades de propagação de ondas primárias menores se comparadas às rochas normalmente compactadas. A figura 3 ilustra a utilização de dados de um perfil sônico, no qual os tempos de trânsitos de ondas primárias (ou compressionais) são apresentados contra a profundidade. Deve-se notar que

função da profundidade (como no gráfico da figura 3), assume a forma da equação abaixo.

Na equação de Eaton u é o gradiente de pressão de poros, sc é o gradiente de sobrecarga (que corresponde à tensão total dividida pela profundidade), u,n é gradiente normal de pressão de poros, tn é o tempo de trânsito lido na reta de tendência normal (reta preta da figura 3) e tp é o tempo de trânsito lido na mesma profundidade e sobre a curva do perfil sônico (curva azul do gráfico da figura 3). Vale ressaltar que o expoente 3 é um expoente empírico definido para o perfil sônico para a região do Golfo do México. Para outras áreas é recomendável avaliar o valor deste expoente para os perfis sônicos disponíveis.

DISTRIBUIÇÃO DE TENSÕES E A ESTABILIDADE DE POÇOS

Figura 03 – Gráfico em escala semi-logarítmica do tempo de trânsito contra a profundidade

O estado de tensões em formações geológicas de subsuperfície podem ser consideradas naturais, quando fruto da sobrecarga de formações mais rasas e influência da atividade tectônica na região. Desta forma, qualquer mudança nesse contexto altera o estado de tensões naturais. A perfuração de um poço remove partes do maciço pré-carregadas gerando um espaço, que simultaneamente é preenchido por fluidos de perfuração. Fundações e Obras Geotécnicas

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Esses fluidos são responsáveis por gerar uma pressão hidrostática na região de corte, mudando o estado de tensões do maciço. Acrescido ao fato, inúmeras forças atuam sobre a formação ao redor do poço (propriedades do fluido de perfuração, redistribuição de tensões, mudanças na temperatura etc.). A análise dessa mudança no estado natural do maciço é complicada, sendo utilizados diversos modelos constitutivos para previsão do comportamento da formação geológica, limiares da operação de perfuração, além dos parâmetros de fluido. A estabilidade do poço é um grande desafio para a geomecânica devido ao prognóstico da rocha em resposta ao carregamento mecânico. A previsão desse comportamento é dificultada: devido as grandes longitudes perfuradas sem métodos diretos de observação, ausência de sistemas de medições da variação das tensões da formação geológica e geradas in situ, além do elevado custo da amostragem. Dentre as atribuições do fluido de perfuração (limpeza do poço e resfriamento e lubrificação da coluna de perfuração) está a estabilização das paredes do poço, que por meio de sua massa específica, exerce pressões sobre as formações perfuradas, evitando influxos e efluxos. O desconhecimento do estado de tensões naturais, da pressão de poros e utilização de parâmetros de fluido equivocados, principalmente da massa específica, são os principais responsáveis pela instabilidade dos poços. Conhecidas as tensões ao redor de um poço e os parâmetros mecânicos 64

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fotos: Arquivo pessoal

Em foco

Figura 04 – Poço estável. Círculos de Mohr representativos do estado de tensões no plano horizontal não tocam a envoltória de resistência

que definem algum critério de ruptura para a rocha, é possível então prever se haverá ruptura na parede do poço. Dois tipos de ruptura podem ocorrer: por cisalhamento ou por tração. Em ambos os casos a ruptura pode ser induzida tanto pelo aumento do peso do fluido de perfuração quanto pela sua redução. Vale lembrar que, a exemplo da pressão de poros, essas quatro tensões também têm seus gradientes de peso de fluido equivalente. Isso indica que há um limite superior e outro inferior para o peso do fluido. Se lembrarmos de que a pressão do fluido no interior do poço deve ser também levemente superior à pressão de poros no interior da formação, definem-se assim limites para os valores do peso de fluido, intervalo chamado de janela operacional. Apenas para exemplificar, vamos mostrar rupturas por cisalhamento geradas pelo excesso de peso de fluido e por peso de fluido insuficiente. Vamos adotar o critério de ruptura de Mohr. A Figura 4 ilustra um poço estável, em que as tensões radiais (σr) são dadas pela pressão do fluido de

perfuração no interior do poço (pw) e, tomando-se a figura 2 como referência, as tensões radiais no ponto A (σθ,min) e no ponto B (σθ,max). Se há aumento do peso do fluido a partir da situação de poço estável ilustrada na Figura 4, a tensão radial vai crescer de acordo com o aumento do peso de fluido. No entanto, como mostram as equações, as tensões tangenciais se reduzem com o aumento do peso de fluido. A depender da magnitude do aumento da pressão de fluido (pw), a tensão radial pode tornar-se a tensão principal maior, enquanto as tensões tangenciais maior e menor tornam-se as tensões principal intermediária e menor, respectivamente. O crescimento de (σr) e as reduções das tensões tangenciais (σ θ) levam o círculo a tocar na envoltória de resistência com a consequente ruptura da rocha, como ilustra a Figura 5. A ruptura por redução do peso do fluido no interior do poço ocorre porque a redução da tensão radial acarreta no aumento das tensões tangenciais. Neste caso, o diâmetro do círculo de Mohr tam-


bém cresce fazendo com que este toque a envoltória de resistência (Figura 6).

GEOMECÂNICA E O COMPORTAMENTO DOS RESERVATÓRIOS DE PETRÓLEO Um aspecto bastante relevante para a indústria de óleo e gás é a compactação do reservatório. O termo compactação, da forma como empregado pela indústria, nada tem a ver com a compactação dos solos na geotecnia. A compactação do reservatório é um processo de deformação causado pelo aumento da tensão efetiva, que resulta da explotação dos fluidos. Nesse sentido, o processo físico guarda semelhança com o adensamento. A compactação do reservatório tem como consequência a redução da permeablidade da rocha e redução da produtividade. Por essa razão, os campos de petróleo são desenvolvidos com poços de produção e poços de injeção. Estes últimos são usados para injetar água no reservatório com a finalidade de manter elevada a pressão de poros. O estudo e a modelagem do comportamento geomecânico de reservatórios em produção (depleção), tanto nas proximidades de poços produtores/ injetores como nas regiões afastadas destes, e os efeitos nas formações reveste-se de grande importância para a indústria do petróleo. A produção e a consequente depleção podem ter impactos negativos, como a redução da permeabilidade da produtividade do reservatório. Para os estudos de compactação de reservatórios é de grande relevância

Figura 05 – Ruptura por cisalhamento na parede do poço por aumento da pressão do fluido de perfuração

Figura 06 – Ruptura na parede do poço por redução do peso do fluido de perfuração

compreender como são as relações entre tensões, deformações e permeabilidades. Para este fim dois aspectos são fundamentais: conhecer a geologia do reservatório propriamente dito (arquitetura, estruturas internas e as litologias do reservatório) e as trajetórias em três dimensões (3D) das tensões atuantes. As trajetórias de tensões representam as modificações das tensões, pois como discutido anteriormente, com as operações de perfuração o campo de tensões nas vizinhanças do poço é modificado e subsequentes variações são esperadas com a colocação do poço em operação. Na região próxima ao poço a trajetória das tensões pode se aproximar

e alcançar a envoltória de resistência da rocha, provocando rupturas em suas vizinhanças, tanto por cisalhamento quanto por tração, e gerando problemas de interesse para a área de engenharia de poços, tais como a produção de areia e a própria estabilidade do poço. A teoria da poroelasticidade pode ser empregada, como primeira aproximação, para a previsão da magnitude das variações das tensões em função da depleção do reservatório. Em reservatórios com extensão lateral muitíssimo maior do que a espessura (razão de aspecto infinita), constituídos por rochas porosas, isotrópicas, de comportamento elástico e não submetidos a significativos esforços Fundações e Obras Geotécnicas

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Em foco

tectônicos horizontais compressivos (comuns em bacias de margens passivas), a relação entre tensão efetiva horizontal e a tensão efetiva vertical é dada pela equação a seguir.

Na equação acima se fez a simplificação que as duas tensões horizontais são iguais, onde σ é a tensão efetiva horizontal, σ a tensão efetiva vertical, u a pressão de poros, o coeficiente de Poisson e é o parâmetro de Biot. Esta equação pode ser usada para avaliar as variações da tensão horizontal com relação à variação da pressão de poros no reservatório (Brown et al.,1994) que tende a decrescer com o tempo. Considerando-se que o parâmetro de Biot independe da pressão de poros, tem-se que:

Segall & Fitzgerald (1996) concluíram que se a razão entre a extensão lateral do reservatório e sua espessura for superior a 10, então a equação acima permanece válida. Assumindo valores frequentes para o coeficiente de Poisson (v = 0,25) e para o parâmetro de Biot (α = 1), obtém-se a seguinte relação entre a variação da tensão horizontal e a variação da pressão de poros:

Rudnick (1999) apresentou o modelo elipsoidal para descrever reservatórios com dimensões verticais e horizontais mais equidimensionais, podendo estar alojado no interior de um meio sólido infinito, ou seja, este modelo é útil para representar geometrias lenticulares, cujas rochas também têm comportamento governado pela poroelasticidade. Nesta configuração, os resultados do modelo são limitados a reservatórios cuja profundidade seja maior do que sua extensão lateral. Holt et al. (2004) discutiram a depleção e os efeitos das trajetórias de tensões neste modelo particular de reservatório em função da razão de aspecto e do contraste de rigidez do reservatório com relação à rocha do entorno da lente. Outros modelos foram apresentados na literatura para representar geometrias particulares de reservatórios podem ser encontrados nos trabalhos de Morita et al. (1989) e Mulders (2003). A variação com o tempo das tensões principais efetivas, como consequência do decréscimo da pressão de poros durante a produção, tem impacto sobre a porosidade e a permeabilidade da rocha reservatório. Com base na poroelasticidade é possível prever a variação da porosidade (δϕ) em função da variação da pressão de fluidos no reservatório.

Para a maior parte dos casos práticos a variação da porosidade é pequena, uma vez que as variações de pressão dos fluidos nos poros são 66

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da ordem de MPa () e o módulo volumétrico (K) tem magnitude de GPa (), no entanto deve-se levar em consideração que a variação da porosidade é heterogênea no interior do reservatório devido às heterogeneidades da própria rocha e também devido à existência de deformações localizadas (Fjær et al., 2008). A taxa de produção de um reservatório é claramente dependente da permeabilidade dele. Da mesma forma, a efetividade das operações de injeção para deslocamento dos hidrocarbonetos é dependente da permeabilidade. Como visto anteriormente, as tensões no reservatório variam durante a produção. Uma questão central para a engenharia de reservatórios é compreender como varia a permeabilidade em função do estado de tensões. A literatura técnica apresenta resultados de estudos que procuram elucidar as relações tensão-deformação-permeabilidade. Duas abordagens básicas são verificadas: (i) impor trajetórias de tensões que reproduzem aquelas que ocorrem nos reservatórios (Kilmer et al., 1987; Holt, 1990; Soares, 2007), as quais, como visto anteriormente, dependem da geometria do reservatório, da proximidade de regiões de falhas, dos parâmetros elásticos da rocha e do parâmetro poroelástico de Biot e (ii) aplicar carregamentos separando os efeitos das tensões hidrostáticas e desviadoras (Schutjens et al., 2004 e Nogueira, 2007). De uma maneira geral tem sido relatado que campos de tensões hidrostáticas reduzem as permeabilidades, sendo este efeito mais significativo


para rochas de baixa permeabilidade. Wilhelmi & Somerton (1967) verificaram que carregamentos desviadores provocam a redução da permeabilidade em arenitos até tensões de cerca de 80% da tensão de ruptura, a partir de então há aumento da permeabilidade. Modecai & Morris (1971) relatam acréscimos de permeabilidade em níveis de tensões próximos da ruptura. Rhett & Teufel (1992) verificaram forte dependência das variações de permeabilidade e compressibilidade das trajetórias de tensões experimentadas por arenitos. Yale & Crowford (1998) e mostraram que em rochas carbonáticas reduções drásticas de permeabilidade estão fortemente associadas ao fechamento de fissuras e colapsos de poros.

A EVOLUÇÃO DAS PESQUISAS EM GEOMECÂNICA DO PETRÓLEO Os estudos acerca da geomecânica do petróleo enfrentam desafios constantes e dinâmicos. A busca por novos horizontes a serem explorados, motiva a necessidade de aumento de reservas produtivas, fomentando o desenvolvimento de novas tecnologias. Neste âmbito a geomecânica ganhou muito espaço frente às necessidades da indústria do petróleo. Diversas conferências importantes têm sido realizadas por entidades brasileiras, dentre elas o Comitê Brasileiro de Mecânica das Rochas (CBMR) em parceria com entidades internacionais, como a ISRM. As principais discussões apontam para questões relacionados a: métodos de

investigações e eficácia de protocolos adotados nas operações, adequadas caracterizações de folhelhos e argilitos, testes específicos para avaliação do estado de tensões naturais, induzidas e seus efeitos sobre a resistência e deformação do maciço e, por fim, a adoção e correlações entre propriedades físicas e mecânicas, dentre outros. No Brasil, a geomecânica busca fornecer subsídios para a perfuração de poços em rochas salinas, de forma a acessar os reservatórios carbonáticos do pré-sal. Diferente do que é esperado em uma perfuração tradicionalmente conhecida, em formações salinas, a resposta é distinta. Considerando a grande profundidade a qual ocorrem, sob o ponto de vista mecânico, a perfuração ocasiona um alívio de tensões, liberando grandes energias de deformação que por fluência acaba sendo dissipada. A fluência pode atingir níveis que geram a ruptura nas paredes da formação salina, caso a pressão do fluido de perfuração não seja atenuada. Esse cenário pode evoluir até o colapso do poço, já que a fluência tende, além do fechamento do poço, a prisão da coluna de perfuração. Outra perspectiva são questões físico-químicas, já que fenômenos como a erosão, lixiviação e dissolução, podem ser gerados pela influência das propriedades dos fluidos de perfuração. Devido a baixa permeabilidade dessas rochas, verdadeiros selos são formados e o acúmulo de hidrocarbonetos abaixo delas é possível. Cabe ressaltar que, tanto a evolução como os desafios caminham em uma na linha tênue entre a segurança e o lucro.

REFERÊNCIAS Brady, B H G & Brown, E T. Rock Mechanics for underground mining. 2nd ed. London: Chapman&Hall, 1985. Cook, J. Geomechanics. 2015. Disponível em <http:// www.slb. com/-/.../defining_series/DefiningGeomechanics.pdf>. Acesso em: 04 maio de 2017. Eaton, B A. Equation for geopressure predictionfrom well logs. Dallas, 11p. Fjær, H; Holt, R M; Horsrud, P; Raaen, A M; Risnes, R. Petroleum related Geomechanics. 2nd ed. Elsevier, 2008. Gelikman, M B; Dusseault, M B; Dullien, F A. Fluid production enhacementby exploiting sand production. Ulsa, USA, pp: 153 – 162. Guenot, A. 1987. Contraintes et ruptures autour de forages petroliers. In: Congr. I.S.R.M., 6. Montreal; Holt, R M. Permeability reduction induced by non hydrostatic stress field. SPE Formation Evaluation, pp: 444448. 1990. Holt, R M; Flornes, O; Li, L; Fjær, E. Consequences of depletion-induced stress changes on reservoir compaction and recovery. NARMS, paper 04589. 2004 Kilmer, N H; Morrow, N. R.; Pitman, J K. Pressure sensitivity of low permeability sandstones. J. Petroleum Sci. & Eng. V. 1, pp: 65-81. 1987. Modecai, M & Morris, L H. An investigation into the changes of permeability occurring in a sandstone when failed under triaxial stress conditions. NARMS. New York City, USA. Pp: 221-239. 1971. Morita, N; Whitfill, D L; Nygaard, Fundações e Obras Geotécnicas

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Em foco

Rocha, L A S & Azevedo, C T. Projetos de poços de petróleo. 1 ed. Rio de Janeiro, Editora Interciência. 2007. Rudnicki, J W. Alteration of regional stress by reservoirs and other inhomogenities: stabilizing or destabilizing? ISRM Congress. V.3, pp: 1629-1637. 1999 Schutjens, P M T M, Hanssen, T H, Hettema, M H H, Mereour, J, De Bree, P, Coremans, J W A, Helliesen, G. Compaction-induced porosity/permeability reduction in sandstone reservoirs: data and model for elasticity-dominated deformation. SPE Reservoir Evaluation & Engineering, SPE 88441, pp: 202-216. 2004. Segall, P & Fitzgerald, S D. A note on induced stress changes oi hydrocarbon and geothermal reservoirs. Tectnophysics. V. 289, pp: 117-128. 1996. Soares, A. C. Um estudo da influência do estado de tensões na permeabili-

dade de rochas produtoras de petróleo. Tese de Doutorado. Departamento de Geologia-IGEO/UFRJ. Rio de Janeiro. 128p. 2007. Wilhelmi, B & Someton, W H. Simultaneous measurement of pore and elastic properties of rocks under triaxial conditions. Society of Petroleum Engineers Journal. SPE. Pp: 263-271. 1967. Yale, D P & Crawford, B. 1998. Plasticity and permeability in carbonates: dependence on stress path and porosity. EUROCK’98. ISRM/SPE. V.2, pp: 485-494. Zoback, M D. Course on Reservoir geomechanics. Stanford University. 2014. Polillo, F O A. Um Procedimento para Análise de Estabilidade e Fraturamento de Poços de Petróleo, tese M.Sc., UFOP, Ouro Preto, MG, Brasil, 1987.

Arquivo pessoal

> EMILIO VELLOSO BARROSO é geólogo pela UFRJ (Universidade Federal do Rio de Janeiro), em 1989, mestre em Geologia de Engenharia e Ambiental pela mesma instituição, em 1993 e doutor em Engenharia Civil pela PUC-Rio (Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro) em 2002. Atualmente é professor-associado da UFRJ e coordenador do LEMETRO-UFRJ (Laboratório de Experimentos em Mecânica e Tecnologia de Rochas).

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Fundações e Obras Geotécnicas

> MARCIO FERNANDES LEÃO é geólogo pela UFRJ (Universidade é geólogo, com MBA (Master of Business Administration) em Gerenciamento de Projetos pela USP (Universidade de São Paulo), mestre em Geotecnia pela UERJ (Universidade do Estado do Rio de Janeiro), mestre e doutor em Geologia de Engenharia e Ambiental pela UFRJ. Atualmente é pesquisador do LEMETRO-UFRJ, membro do Conselho Editorial e coordenador da seção “Geotecnia Ambiental” da revista Fundações & Obras Geotécnicas.

Arquivo pessoal

O; Bale, A. A quick method to determine subsidence, reservoir compaction and in situ stress induced by reservoir depletion. J. Petr. Technology. V. 41, pp: 71-79. 1989 Mulders, F M M. Modeling of stress development and fault slip in and around producing gas reservoir. PhD Thesis, T.U. Delft. 2003. National Academy of Engineering and National Research Council. Macondo Well–Deepwater Horizon Blowout: Lessons for Improving Offshore Drilling Safety. 1st ed. Washington, DC: The National Academies Press. 2011. Rhett, D W & Teufel, L W. Effect of reservoir stress path on the compressibility and permeability of sandstones. 57th Annual Technical Conference and Exhibition of SPE. Washington, DC, USA. 1992.


Agência Brasília / Flickr

Geotecnia ambiental

REUTILIZAÇÃO DE RDC É ALTERNATIVA SUSTENTÁVEL E ECONÔMICA NA GEOTECNIA Estudos indicam o sucesso do emprego de alguns resíduos em estruturas de solo reforçado e como elemento de reforço por Dellana Wolney

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A aceleração da urbanização das cidades tem provocado inúmeros problemas ambientais e um deles é a destinação do grande volume de resíduos sólidos gerados principalmente pela construção civil nas atividades de reformas e demolição de edificações e infraestruturas urbanas. As consequências estão demandando a adoção de soluções mais eficazes para a gestão desse tipo de resíduo.

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Fundações e Obras Geotécnicas

Existem atualmente metodologias específicas para a gestão diferenciada dos resíduos de construção. Muitas delas são baseadas na facilidade de descarte e espaços adequados para o recebimento destes materiais. Reciclar também tem sido uma alternativa viável, economicamente atrativa e ambientalmente sustentável, pois preserva recursos não renováveis e permite a valorização de materiais


nobres, destinando-os ao atendimento de demandas sociais, por exemplo. O gestor ambiental Eduardo Portela de Assis explica que os RSUs (Resíduos Sólidos Urbanos) também conhecido popularmente por “Lixo Urbano”, em suma, resultam das atividades domésticas ou comerciais de uma comunidade. Este lixo varia sensivelmente de acordo com as características de consumo da população. Já os resíduos sólidos ou semissólidos industriais são provenientes de uma atividade industrial que compreende uma transformação e desta transformação existe um saldo de matéria-prima que atualmente tem se convertido para uma segunda atividade industrial, geralmente compondo o custo e não sendo descartada em definitivo. “Todo resíduo reutilizável, reciclável, contaminado ou não, de acordo com a legislação vigente, recebe uma

classificação ambiental e, a partir disso, tem de ser armazenado ou descartado como a normativa prevê. Caso esta destinação não obedeça às normas ambientais, podem surgir contaminações de solo, da atmosfera, de seres humanos e a mais comum delas, a contaminação do lençol freático e das águas dos rios e lagos”, alerta Assis. Ele acrescenta que estas contaminações são graves, visto que comprometem o consumo, a agricultura e as pessoas que vivem nas proximidades, gerando desde doenças corriqueiras, como micoses e irritações, até doenças sérias como câncer, dependendo dos volumes descartados e do tempo de exposição da pessoa aos resíduos. “Basicamente quando existe uma suspeita de contaminação por resíduos, as análises realizadas no solo e na água são físico-químicas, desde o foco da contaminação até vários pontos radiais, visando determinar o produto causador da contaminação e a sua extensão”, elucida.

GEOTECNIA SUSTENTÁVEL Durante muitos anos a preocupação com o descarte ou reutilização de resíduos geotécnicos principalmente, não tinha papel fundamental em uma obra. Com o passar do tempo e com o surgimento das leis e questionamentos ambientais, as empresas foram se inteirando dos custos elevados de descarte correto de resíduos e sobretudo se conscientizando que o que era considerado lixo pode ser reutilizável, inclusive para gerar renda. “A reutilização destes resíduos até então sem valor e oneroso em um

coproduto é o que gera renda e evita descarte. Uma grande empresa do segmento siderúrgico é o exemplo que a reciclagem pode ser uma atividade viável e rentável. Ao executar seu processo fabril principal esta empresa gerava um resíduo de alto forno que era armazenado em pátios. O material inerte era depositado ano após ano até que a equipe de meio ambiente, preocupada com a situação, elaborou um projeto para resolver ou diminuir o problema”, lembra. Depois da execução de diversos estudos técnicos, descobriu-se que o material gerado era excelente para ser utilizado em pavimentação de ruas, estradas etc., pois possuía grandes vantagens em relação às britas de pedreiras, uma vez que a concentração de ferro era maior dando ao material maior resistência, comparando-se ao que era normalmente utilizado. “Na época, a equipe fez uma pesquisa para descobrir a granulação demandada pelo mercado consumidor, desta forma, criou-se o produto que até foi inserido no portfólio da empresa. Atualmente é mais um produto que gera faturamento e como ganhos adicionais, eliminou-se o armazenamento incorreto, evitou-se o descarte oneroso e a demanda por brita que em última análise, gera degradação do meio ambiente, foi reduzida”, pontua Assis.

APLICAÇÃO DE RDC No trabalho de outubro de 2013 da FEUP (Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto) “Resíduos de Construção e Demolição. Um Estado de Arte Visando a sua Valorização em Trabalhos Geotécnicos”, dos autores Fundações e Obras Geotécnicas

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langleyo / Flickr

Geotecnia ambiental

Paulo Miguel Pereira e Castorina Silva Vieira, umas das opções de aplicação dos RCDs (Resíduos da Construção e Demolição) exemplificada por eles é em estruturas de solo reforçado. Segundo o estudo, uma das primeiras sugestões para a aplicação de RCD em estruturas de suporte foi realizada baseando-se na possibilidade dos resíduos apresentarem resistência e dimensões necessárias para a sua aplicação em enrocamento e em gabião. Para que o seu uso fosse concretizado, pesquisas e aplicações-piloto deveriam ser realizadas tendo em vista as sérias consequências que seriam geradas em eventuais falhas das construções. Já no estudo “Reuso de Pneus em Geotecnia”, dos autores Luciano Medeiros, Alberto Sayão, Denise Gerscovich e Ana Cristina Sieira, foi 72

Fundações e Obras Geotécnicas

analisada uma técnica de estabilização de taludes de execução simples e dirigida ao consumo substancial de pneus usados. O projeto foi centrado na construção de um muro de arrimo experimental instrumentado, executado com pneus dispostos em camadas horizontais. O estudo da viabilidade de utilização de malhas de pneus usados como elemento de reforço também estava inserido neste projeto que avaliou o comportamento do material solo-pneus e a aplicabilidade destas alternativas na engenharia civil. No estudo, a utilização de pneus usados para a construção de muros de arrimo se mostrou altamente favorável do ponto de vista do comportamento mecânico da contenção. A estrutura resultante apresentou flexibilidade,

possibilitando o alívio de tensões laterais e mantendo as deformações em um nível compatível com obras civis. Dentre as principais conclusões, os autores citaram que o uso de pneus cortados facilita a compactação e reduz a deformabilidade do muro. Esta alternativa implica na necessidade de aquisição de um equipamento para a remoção da banda lateral. Entretanto, apesar deste custo adicional, a remoção da banda acelera o processo construtivo, devido à maior facilidade de amarração e preenchimento dos pneus. Além destas, há diversas outras soluções para o aproveitamento de RDC, podendo ser aplicadas na construção civil e até mesmo na geotecnia. A nova geração de engenheiros geotécnicos visivelmente tem se despertado na busca de novos métodos para resolver problemas ambientais. Por hora, a reciclagem ainda desponta como a melhor alternativa para reduzir o impacto que o ambiente pode sofrer com o consumo de matéria-prima e geração desordenada de resíduos. COORDENADOR DA SEÇÃO “GEOTECNIA AMBIENTAL”: > MARCIO FERNANDES LEÃO é geólogo pela UFRJ, possui MBA (Master of Business Administration) em gerenciamento de projetos pela USP (Universidade de São Paulo), É mestre em geotecnia pela UERJ (Universidade do Estado do Rio de Janeiro), mestre e doutorando em geologia de engenharia e ambiental, pela UFRJ. Atualmente é pesquisador do LEMETRO (Laboratório de Experimentos em Mecânica e Tecnologia de Rochas) da UFRJ.


Livro

2a EDIÇÃO ANÁLISE DE ESTRUTURAS: CONCEITOS E MÉTODOS BÁSICOS

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É comum na área de engenharia civil o estudo sobre projeto e a construção de estruturas, segmento escolhido inclusive para especialização. Com o avanço da tecnologia, hoje é possível encontrar diversos softwares que facilitam a vida desses profissionais, como o Ftool – programa que ensina o comportamento estrutural de pórticos planos, com o objetivo de estimular os alunos de engenharia civil a aprender mais sobre o comportamento estrutural, porém muitos ainda sentem dificuldades com alguns recursos. Para esclarecer e tornar mais simples os conceitos e fundamentos da análise de estruturas, o professor e responsável pelo desenvolvimento do Ftool, Luiz Fernando Martha, elaborou o livro Análise de Estruturas: Conceitos e Métodos Básicos, que está em sua segunda edição. Resultado de mais de 35 anos de experiência no ensino de análise de estruturas reticuladas, o livro possui uma linguagem clara, com exemplos resolvidos, para que seja de fácil compreensão entre os iniciantes e estudantes. A segunda edição da obra é composta por figuras confeccionadas com o auxílio do programa Ftool. A editora Elsevier disponibilizou em seu site os arquivos de dados para praticamente todas as figuras do livro. Acesse para saber mais: www.loja.elsevier.com.br. A primeira edição do livro é considerada uma referência no segmento, sendo utilizada como material de apoio em vários cursos de engenharia civil no Brasil e em Portugal. Luiz

Autor: Luiz Fernando Martha Editora: Elsevier Ano: 2017

Fernando Martha iniciou a carreira como professor em 1978 e desde 1990 leciona na PUC-Rio (Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro) e faz parte do quadro principal de professores da instituição. Também é coordenador do Tecgraf (Grupo de Tecnologia em Computação Gráfica). Mestre em engenharia civil pela PUC-Rio e doutor pela Universidade de Cornell, nos Estados Unidos. Atuou no projeto estrutural da Usina Nuclear de Angra II (Rio de Janeiro). Fundações e Obras Geotécnicas

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Agenda

NACIONAL

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CURSO PROJETO E EXECUÇÃO DE LAJES PROTENDIDAS: CONCEITOS, APLICAÇÕES E PRÁTICAS Curitiba, Paraná bit.ly/2oQ7cz9 O curso tem o objetivo de apresentar o desenvolvimento de um projeto real de lajes protendidas, desde a concepção até o detalhamento dos desenhos finais em um único sistema integrado com a utilização do TQS (softwares produzidos pela empresa TQS, para o cálculo estrutural de concreto armado, concreto protendido, alvenaria estrutural e estruturas pré-moldadas) e orientados pela NBR 6.118: 2014.

CONSTRUSUL 2017 – 20ª FEIRA INTERNACIONAL DA CONSTRUÇÃO Novo Hamburgo, Rio Grande do Sul www.feiraconstrusul.com.br Conhecida como a segunda maior feira de negócios no setor da construção, é direcionada para todas as ramificações do setor, assim como o segmento de acabamentos e infraestrutura. Com uma área de mais de 25 mil m², o evento conta com as mais renomadas indústrias brasileiras e recebe em média 60 mil visitantes a cada edição, dentre eles: construtores, engenheiros, órgãos do governo, fabricantes, importadores, arquitetos, entre outros profissionais relacionados

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EXTERIOR

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GROUTING, DEEP MIXING & DIAPHRAGM WALLS 2017 CONFERENCE Honolulu, Estados Unidos www.groutingconference.org A próxima edição do evento tratará sobre as mais recentes ferramentas, materiais e técnicas para rejuntamento, mostrará painéis dedicados às paredes de diafragma, deep mixing e grouting. Além disso, haverá sessões sobre as últimas inovações e desenvolvimento em tecnologia de tratamento de solo, rejuntamento para remodelação sísmica, assim como estudos de casos em aplicações de rejuntamento e deep mixing.

CONPAT 2017 – XIV CONGRESSO LATINO-AMERICANO DE CONSTRUCCIÓN / XVI CONGRESSO DE CONTROL DE CALIDADE EM LA CONSTRUCCIÓN Assunção, Paraguai http://conpat2017.com/ A reabilitação de construções será discutida no evento, com a participação de especialistas de diversos países. Entre os assuntos que serão debatidos, destacam-se os painéis sobre os novos materiais para a construção e reabilitação, com a exibição de estudos de caso e conferências sobre o tema. Patrocinado pela Alconpat Internacional (Asociación Latinoamericana de Control de Calidad, Patología y Recuperación de la Construcción), o encontro reunirá as principais estratégias e tecnologias para o setor da construção.

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Fundações e Obras Geotécnicas

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SETEMBRO

Revista Fundações Ed.81  

RECUPERAÇÃO DE EDIFÍCIOS DO ESEM-JACAREPAGUÁ Obras demandaram execução de estacas raiz e instalação de vigas de equilíbrio para reforço de f...

Revista Fundações Ed.81  

RECUPERAÇÃO DE EDIFÍCIOS DO ESEM-JACAREPAGUÁ Obras demandaram execução de estacas raiz e instalação de vigas de equilíbrio para reforço de f...

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