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Drenagem superficial e profunda Apresentação Entende-se por geotecnia o uso de métodos científicos com a intenção de encontrar soluções viáveis para resolver problemas de engenharia. Uma das áreas abordadas pela geotecnia é a drenagem, que, quando mal executada, resulta em sérios problemas para as edificações, obras e a população de modo geral. Na engenharia, a drenagem refere-se a ato de escoar a água (com o auxílio de um sistema de drenagem) de um ponto até o destino final. Dessa forma, a geotecnia, juntamente com a utilização de sistemas de drenagem, tem como objetivos prevenir desabamentos, deslizamentos e desmoronamentos; preservar os lençóis freáticos; garantir o correto funcionamento hidráulico de obras; gerar soluções viáveis para obras civis; entre muitos outros. Nesta Unidade de Aprendizagem, você compreenderá melhor a importância da drenagem de solos e os tipos de drenagem (superficial e profunda). Além disso, serão apresentados alguns dos principais tipos de drenagem utilizados em obras geotécnicas. Bons estudos. Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados: Reconhecer a importância da drenagem de solos.• Indicar medidas de drenagem superficial e profunda.• Determinar os tipos de drenagem utilizados em obras geotécnicas.• Desafio Muitas vezes, é comum as obras de drenagem serem deixadas de lado ou, então, a fim de baratear custos, serem feitos poucos investimentos nesse tipo de projeto. Porém, com o tempo, problemas surgem, comprometendo a segurança da obra ou, até mesmo, trazendo riscos e transtornos para a população. Dessa forma, é fundamental que os engenheiros invistam em sistemas de drenagem eficientes, analisando o histórico de índices pluviométricos, o tipo de solo, o relevo e a topografia da área, a geomorfologia, a profundidade do lençol freático, entre outros fatores. Somente após ter esses dados em mãos, será possível decidir qual o melhor tipo de sistema de drenagem a ser utilizado em determinada obra. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://statics-marketplace.plataforma.grupoa.education/sagah/9ff8ee98-abe3-4506-a297-65763a367550/95174e8f-d7db-49ce-863b-f86216226d50.jpg 1. Na sua situação, qual tipo de sistema de drenagem deve ser adotado nesse caso em especial, visando ao escoamento adequado da água? Justifique sua resposta. 2. Entre as empresas que demonstraram interesse na licitação, qual apresenta um sistema de drenagem eficaz para eliminar a água na pista? Justifique sua resposta. Infográfico Engana-se quem pensa que obra de drenagem é algo moderno. No período romano (27 a.C. a 476 d.C.), os sistemas de drenagem e aquedutos já existiam, visando a proteger as edificações. Apesar do conhecimento e das técnicas já estarem amplamente dissipadas, muitos engenheiros acabam economizando nos sistemas de drenagem, o que pode acarretar sérios problemas futuros, tanto para a população como para a própria edificação. Dessa forma, é possível dizer que as obras de drenagem são resultado da necessidade de combate à erosão urbana e ao controle das cheias. Consequentemente, elas melhoram a qualidade de vida da população. Neste Infográfico, você aprende mais sobre drenagem: seus objetivos, suas aplicações e seus tipos. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://statics-marketplace.plataforma.grupoa.education/sagah/92a2b850-ef88-4e74-af2e-a7599553ebf6/7276f49b-4059-4e1c-84f9-260dcac7057b.jpg Conteúdo do livro A drenagem de áreas e terrenos é fundamental para garantir a segurança da população de modo geral, bem como para assegurar que as obras e edificações não sejam afetadas negativamente pela força das águas, visando a aumentar a sua vida útil. Para saber mais sobre os tipos de drenagem, leia o capítulo Drenagem superficial e profunda, da obra Geotecnia aplicada, base teórica desta Unidade de Aprendizagem. Perceba que há dois tipos: a drenagem para escoar a água superficial e a drenagem para escoar a água profunda (água encontrada abaixo do solo), não estando necessariamente presente em grandes profundidades. Cada um desses tipos de drenagem apresenta sistemas específicos que buscam garantir o escoamento da água até locais seguros. Boa leitura. GEOTECNIA APLICADA Ronei Tiago Stein Drenagem superficial e profunda Objetivos de aprendizagem Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados: Reconhecer a importância da drenagem de solos. Indicar medidas de drenagem superficial e profunda. Determinar os tipos de drenagem utilizados em obras geotécnicas. Introdução Sistemas de drenagem são obras de engenharia que buscam escoar a água (normalmente da chuva) para locais adequados, a fim de evitar danos à população de modo geral ou de infraestrutura. Porém, para projetar os sistemas de drenagem, devem ser levados em conta alguns fatores, como: tráfego de veículos, valor das propriedades sujeitas a danos por inundações, tráfego de pedestres, escolha entre as soluções em canal aberto ou em tubulações subterrâneas, profundidade das galerias para drenar propriedades lindeiras, espaço disponível no subsolo da via pública, existência de água pública para receber o despejo das galerias de águas pluviais, entre outros. Neste capítulo, você vai ver a importância do sistema de drenagem em solos, bem como a diferença entre sistema de drenagem superficial e profunda e seus respectivos dispositivos. Por fim, vai conhecer quais são os principais tipos de drenagem utilizados em obras geotécnicas. 1 Importância da drenagem de solos Para fi ns de engenharia, solo é defi nido como um agregado não cimentado de grãos minerais e matéria orgânica decomposta (partículas sólidas), com líquido e gás preenchendo os espaços vazios existentes entre as partículas sólidas (DAS, 2013). De acordo com Fiori e Carmignani (2009), uma massa de solo pode ser considerada como um conjunto de partículas sólidas, apresentando vazios de formas e tamanhos variados que, por sua vez, podem ser preenchidos com água, ar ou ambos. Logo, o solo pode ser equacionado da seguinte forma: Solo = sólido + líquido + gases O teor de umidade (ou umidade natural) é definido como a razão do peso de água (Pa) pelo peso de material sólido (Ps), sendo expresso em porcentagem. Dessa forma, o teor de umidade do solo pode ser definido como a razão entre o peso da água e o peso total. Os índices físicos do solo expressam relações matemáticas entre pesos e volumes dos componentes de uma massa de solo, ou seja, entre as frações de sólidos, líquidos e gases. Fiori e Carmignani (2009, p. 20) mencionam que o valor da umidade natural do solo varia em função da localização da amostra, ou seja: Se próxima ou na superfície do terreno, se em profundidade, se nas pro- ximidades de lagos, rios ou fontes, se coletada logo após uma chuva, etc. Amostras de solo coletadas abaixo do nível permanente do lençol freático não deverão apresentar variações no seu conteúdo em água pelo fato de estarem saturadas. Por outro lado, amostras coletadas acima do nível permanente do lençol freático apresentarão uma variação natural de umidade por causa, principalmente, de fatores de ordem climática, como temperatura, intensidade e duração das chuvas, entre outros. O conteúdo máximo de água em um solo depende do índice de vazios. É importante mencionar que a resistência do solo está relacionada, dentre outros fatores, ao grau de saturação do solo. Em solos não saturados, a água preenche parcialmente os vazios, e as tensões provocadas pelo fluido nos poros são negativas. A condição de não saturação do solo ocorre na camada Drenagem superficial e profunda2 acima do lençol freático. Porém, quando o solo está saturado, sua resistência diminui, aumentando sua viscosidade, podendo provocar a queda de taludes ou até grandes deslizamentos (Figura 1). Figura 1. Os deslizamentossão mais comuns em dias de muita chuva, pois os solos se tornam mais saturados, o que diminui sua resistência devido ao aumento da viscosidade. Fonte: Três... (2019, documento on-line). Segundo Ferraz, Santos e Paim (2017), a drenagem consiste em uma garantia de que a obra resistirá à força das águas durante um determinado período de tempo. Para isso, um sistema eficiente de drenagem (seja superficial ou profundo) é a garantia de um comportamento satisfatório de uma estrutura de contenção. Em caso de ausência ou deficiência de um sistema de drenagem, podem ocorrer problemas de infiltrações nos taludes, motivando saturação e, consequentemente, erosão, que podem promover escorregamentos (MANUAL...,1991). Logo, percebe-se a importância da drenagem de solos em obras de geo- tecnia em uma rede que consiste em técnicas de engenharia com a função principal de escoar a água do ciclo hidrológico natural. Com as atividades antrópicas, o desmatamento se tornou inevitável, o que acaba contribuindo para o aumento do escoamento superficial. Além disso, com a impermeabilização do solo (devido a concretagem e pavimentação), a água não infiltra no solo, aumentando ainda mais o escoamento superficial. Logo, a drenagem tem um papel fundamental, que é conduzir a água até locais seguros (normalmente rios, oceanos), visando evitar prejuízos nas obras civis. 3Drenagem superficial e profunda O ciclo hidrológico consiste no “[...] processo natural de evaporação, condensação, preci- pitação, detenção e escoamento superficial, infiltração, percolação da água no solo e nos aquíferos, escoamentos fluviais e interações entre esses componentes” (RIGHETTO, 1998, p. 4). Para planejar um sistema de drenagem, é necessário tomar alguns cuidados, como: delimitar a região afetada, sabendo exatamente a origem da água, o seu caminho natural, entre outros fatores; saber a origem da água, ou seja, é necessário que o engenheiro saiba a média anual de chuvas, a vazão da água, a sua força, entre outros; realizar ensaios no local, a fim de saber a profundidade do lençol fre- ático, o tipo de solo encontrado na área, entre outros; analisar a topografia do local/área. O tipo de solo interfere muito no sistema de drenagem. Por exemplo, solos mais argilosos tendem a reter mais umidade, devido a sua maior porosidade, o que dificulta tanto a infil- tração de água nesse tipo de solo quanto a sua secagem, que é mais lenta. São diferentes de solos arenosos, nos quais, por apresentarem maior porosidade, a água infiltra com maior facilidade e sua secagem é mais rapidamente. Em contrapartida, solos mais arenosos são mais suscetíveis a sofrer erosão, pois quanto maior a porosidade, mais frágeis são. O sistema de drenagem pode ser definido, portanto, como o “[...] conjunto de elementos interligados em um sistema, destinado a captar as águas pluviais precipitadas sobre uma região, conduzindo-as, de forma segura, a um destino final” (MIGUEZ; VERÓL; REZENDE, 2015, p. 186). Dessa forma, de acordo com Ramos, Barros e Palos (1999), é fundamental que o sistema cumpra alguns objetivos, como os que você confere a seguir. Reduzir a exposição da população e das propriedades ao risco de inun- dações, bem como reduzir o nível de danos causados. Drenagem superficial e profunda4 Articular-se com o projeto de desenvolvimento urbano e a ocupação do solo, de forma a assegurar medidas corretivas compatíveis com as metas e os objetivos definidos para a região. Minimizar alterações hidrossedimentológicas, reduzindo não só alte- rações hidrológicas que revertem em aumento do risco de inundações, mas, também, problemas de erosão e sedimentação, que revertem em desequilíbrios morfológicos. Preservar as várzeas não urbanizadas, sempre que possível, em uma condição que minimize as interferências com o escoamento das vazões de cheias, com a sua capacidade de armazenamento e com os ecossis- temas aquáticos e terrestres de especial importância. Promover a utilização das várzeas, quando necessário, para atividades de lazer e contemplação, em harmonia com a manutenção das funções ecossistêmicas fluviais e compondo paisagens multifuncionais. Proteger a qualidade ambiental e o bem-estar social. 2 Medidas de drenagem superficial e profunda O sistema de drenagem é composto por dois subsistemas que trabalham em conjunto para alcançar os objetivos expostos anteriormente: a microdrenagem (também denominada de drenagem superfi cial) e a macrodrenagem (drenagem profunda). De acordo com Ferraz, Santos e Paim (2017), a drenagem (superfi cial ou profunda), é considerada uma alternativa dentre muitos métodos utilizados para a estabilização de taludes, bem como para uma possível diminuição da inclinação do talude. Drenagem superficial De maneira bem simples, a drenagem superfi cial busca captar a água da chuva (ou de outras fontes) e, em seguida, escoá-la de forma superfi cial. Ou seja, a drenagem superfi cial tem como objetivo interceptar e captar, conduzindo ao desague seguro as águas provenientes de suas áreas adjacentes e aquelas que se precipitam sobre o corpo da estrada/edifi cação, buscando promover a segurança e estabilidade. Para um sistema de drenagem superficial eficiente, Brasil (2006) descreve que seo utiliza uma série de dispositivos com objetivos específicos, como os que você vê detalhados a seguir. Bueiros (ou bocas de lobo): buscam permitir a passagem livre das águas que atravessam o leito da estrada. Wilken (1978) descreve que a 5Drenagem superficial e profunda capacidade de escoamento de uma boca de lobo (Figura 2) depende da altura de água no trecho da sarjeta imediatamente a montante da boca de lobo. Se estiver localizada em um trecho de declividade uniforme, a altura de água na sarjeta dependerá das suas características de es- coamento, como o conduto livre. Tais características incluem a seção transversal, a declividade e a rugosidade da sarjeta e das superfícies do pavimento sobre as quais a água escoa. De modo geral, os bueiros estão compostos por duas partes principais: boca e corpo. Figura 2. Bueiro e seus componentes. Fonte: (a) Higitec (2017, documento on-line); (b) Mr.1/Shutterstock.com. Corpo: situado sob os cortes e aterros, é construído sobre uma base, geralmente de con- creto, denominada berço, cujo objetivo é garantir estabilidade e alinhamento ao corpo. Boca: constitui os dispositivos de admissão e lançamento, a montante e a jusante, sendo composta de soleira, muro de testa e alas. Drenagem superficial e profunda6 Valetas de proteção de corte: seu objetivo é receber/captar as águas que escorrem pela área ou pelo terreno (Figura 3a) para que não atinjam o talude de corte, o que pode causar erosão ou até mesmo deslizamentos (em casos mais extremos). Valetas de proteção de aterro: tem função muito similar à das valetas de proteção de corte, buscando captar as águas que escorrem pela área/ terreno, impedindo que a água pluvial atinja o pé do talude de aterro. Além dessa função, as valetas de proteção normalmente recebem águas pluviais de outros dispositivos de drenagem superficial, como é o caso das águas das sarjetas e valetas de corte (Figura 3b). Figura 3. Vista para uma valeta de proteção de corte (a) e vista para uma valeta de proteção de aterro (b). Fonte: Adaptada de Molle ([201-?], documento on-line). 7Drenagem superficial e profunda As valetas podem ser abertas ou fechadas, porém, normalmente, opta-se pelos canais abertos, pois, segundo Ramos, Barros e Palos (1999), apresentam como vantagens: facilidade de manutenção e limpeza; maior economia de investimento; possibilidade de integração paisagística com valorização das áreas ribeirinhas; maior facilidade para ampliações futuras caso seja necessário. Sarjetas de corte: têm como objetivo “[...] captar as águas que se precipitam sobre a plataforma e taludes de corte e conduzi-las, lon- gitudinalmente à rodovia, até o ponto de transiçãoentre o corte e o aterro”. Assim, permitem “[...] a saída lateral para o terreno natural ou para a valeta de aterro ou, então, até a caixa coletora de um bueiro de greide” (BRASIL, 2006, documento on-line). A Figura 4a apresenta um exemplo de sarjeta de corte. Sarjetas de aterro: são utilizadas para “[...] captar as águas precipitadas sobre a plataforma, de modo a impedir que provoquem erosões na borda do acostamento e/ou no talude do aterro, conduzindo-as ao local de deságue seguro” (BRASIL, 2006, documento on-line). Sarjeta de canteiro central: sua função é “[...] captar as águas prove- nientes das pistas e do próprio canteiro central e conduzi-las longitudi- nalmente até serem captadas por caixas coletoras de bueiros de greide” (BRASIL, 2006, documento on-line). Esse dispositivo de drenagem é muito comum entre rodovias duplas, separadas por um canteiro central (Figura 4b). Drenagem superficial e profunda8 Descidas d’água: também conhecidas como escadas hidráulicas, seu objetivo é “[...] conduzir as águas captadas por outros dispositivos de drenagem, pelos taludes de corte e aterro” (BRASIL, 2006, docu- mento on-line). A Figura 4c apresenta um exemplo desse dispositivo de drenagem. Saídas d’água: são dispositivos “[...] destinados a conduzir as águas coletadas pelas sarjetas de aterro, lançando-as nas descidas d’água. Logo, consistem em dispositivos de transição entre as sarjetas de aterro e as descidas d’água” (BRASIL, 2006, documento on-line). Caixas coletoras: conforme DNIT (BRASIL, 2006, documento on-line), este dispositivo tem como objetivos: [...] coletar as águas provenientes das sarjetas e que se destinam aos bueiros de greide; coletar as águas provenientes de áreas situadas a montante de bueiros de transposição de talvegues, permitindo sua construção abaixo do terreno natural; coletar as águas provenientes das descidas d'água de cortes, condu- zindo-as ao dispositivo de deságue seguro; permitir a inspeção dos condutos que por elas passam, com o objetivo de verificação de sua funcionalidade e eficiência; possibilitar mudanças de dimensão de bueiros, de sua declividade e direção, ou ainda quando a um mesmo local concorre mais de um bueiro. Bueiros de greide: são dispositivos “[...] destinados a conduzir para locais de deságue seguro as águas captadas pelas caixas coletoras” (BRASIL, 2006, documento on-line). Corta-rios: são canais de desvio abertos com a finalidade de evitar que um curso d’água existente (como um rio por exemplo) interfira na diretriz da rodovia, obrigando a construção de sucessivas obras de transposição de talvegues. Também são utilizados para afastar as águas que, ao serpentear em torno da diretriz da estrada, coloquem em risco a estabilidade dos aterros ou para melhorar a diretrizes de rodovias. 9Drenagem superficial e profunda Figura 4. Exemplo de elementos da drenagem superficial: (a) sarjetas de corte; (b) sarjetas de canteiro central; (c) descidas d’água. Fonte: (a) Madhourse/Shutterstock.com; (b) Alf Ribeiro/Shutterstock.com; (c) Escada... (2013, documento on-line). Drenagem superficial e profunda10 Drenagem profunda Segundo Das (2013), a drenagem profunda (também denominada subterrânea) tem como objetivo amenizar a presença de águas de infi ltração e percolação nos solos que causam inconvenientes e problemas para os mais variados tipos de obras de engenharia civil. Dessa forma, a drenagem profunda tem por objetivo captar e conduzir as águas subterrâneas para locais seguros e que não causem danos às obras/edifi cações de engenharia. Quando falamos de água subterrâneas, estamos falando principalmente da água presente em solos, nas rochas (nas fendas) e no lençol freático. Os principais elementos que possuem a função de drenar essas águas do subsolo são: Drenos profundos: têm como objetivo “[...] interceptar o fluxo da água subterrânea através do rebaixamento do lençol freático, impedindo-o de atingir o subleito” (BRASIL, 2006, documento on-line). Normalmente esses drenos são instalados horizontalmente (e, por isso, podem ser denominados também drenos longitudinais profundos). Conforme descrevem Rodrigues, Suzuki e Tavares (2016), a altura desses drenos depende da profundidade do lençol freático, podendo chegar a 1,50 m ou, no máximo, a 2,00 m. Recomenda-se a instalação de drenos profundos nos cortes com presença de lençol d’água até a profundidade de 1,5 m abaixo do greide. Existem diferentes materiais que são empregados nos drenos profundos, como os que você confere a seguir. Materiais filtrantes: areia, terra, agregados britados, dentre outros. Materiais drenantes: britas (grossa, média, e fina), cascalhos, etc. Materiais condutores: tubos de concreto, cerâmicos ou plásticos. 11Drenagem superficial e profunda Drenos espinha de peixe (sub-superficiais): destinados à “[...] drena- gem de grandes áreas, pavimentadas ou não, normalmente usados em série, em sentido oblíquo em relação ao eixo longitudinal da rodovia ou área a drenar” (BRASIL, 2006, documento on-line) (Figura 5). Figura 5. Exemplos de dreno do tipo espinha de peixe. Fonte: EthelJay/Shutterstock.com. Drenos sub-horizontais: são aplicados para “[...] prevenção e correção de escorregamentos nos quais a causa determinante da instabilidade é a elevação do lençol freático ou do nível piezométrico de lençóis confinados” (BRASIL, 2006, documento on-line). Galerias de drenagem: têm como objetivo transportar a água da chuva (pluvial), a água de dejetos líquidos e sólidos de todo o sistema de drenagem urbana (normalmente das ruas e avenidas), desde a cap- tação até o local de despejo, que normalmente são recursos hídricos (Figura 6). Essas galerias subterrâneas normalmente apresentam seção circular, retangular ou oval. Drenagem superficial e profunda12 Figura 6. Saída de uma galeria de drenagem. Fonte: Rootstock/Shutterstock.com. Poços de alívio (ou trincheiras): tem como objetivo drenar as águas que fluem através do maciço e aliviar as supressões impostas pela carga hidráulica do reservatório (OLIVEIRA, 2008). Ou seja, o poço de alívio consiste em furos de drenagem abertos na área/terreno (com diâmetros entre 75 e 150 mm), com o objetivo de reduzir as subpressões desenvolvidas pela percolação de água na fundação. 3 Tipologias de drenagem em obras geotécnicas Durante muitos anos, a drenagem foi abordada como algo acessório pelos governantes. Dessa forma, o crescimento das áreas urbanizadas se processou de forma acelerada e somente em algumas cidades a drenagem foi considerada fator preponderante no planejamento da sua expansão. Porém, cada vez mais, a drenagem vem sendo um assunto de destaque nos projetos civis, visto sua importância para garantir a segurança da população e da infraestrutura de modo geral (CANHOLI, 2005). Dessa forma, é essencial investir em medidas de infiltração e drenagem das águas pluviais. De acordo com Suzuki, Azevedo e Kabback Junior (2013), as medidas de infiltração possuem como principais vantagens: 13Drenagem superficial e profunda aumento da recarga do lençol freático; diminuição das vazões máximas de jusante; estímulo do uso de paisagens verdes; busca da preservação da vegetação natural. Existem medidas muito simples que buscam promover a infiltração e a drenagem em obras e que incluem desde a adoção de calçamentos permeáveis, ou de módulos vazados, para passeios públicos e estacionamentos, até pequenas obras ou dispositivos criados e localizados com o objetivo de propiciar maior infiltração no solo. Entre esses dispositivos, Miguez, Veról e Rezende (2015) citam os que você confere a seguir. Planos de infiltração: áreas planas, normalmente gramadas ou vege- tadas de alguma forma, que recebem a água de uma área imperme- ável, fazendo essa água (ou parte dela, dependendo da precipitação) infiltrar-se no terreno enquanto são percorridas. Ao final desses planos de infiltração, normalmente são colocadasvalas de infiltração, ou drenos, para coletar o excesso. Eventualmente, dependendo do volume precipitado, esses planos podem ficar submersos durante algum tempo. Valas de infiltração: dispositivos de drenagem longilíneos, muitas vezes utilizados ao longo de estradas ou conjuntos habitacionais e que podem aparecer no fim de planos de infiltração. Essas valas concentram o fluxo das áreas adjacentes e criam condições para infiltração ao longo do seu comprimento. Devem ter volume suficiente para que não ocorra transbordamento, enquanto não ocorre toda a infiltração, funcionando como um reservatório de detenção, à medida que a vazão que escoa para a vala seja maior do que a sua capacidade de infiltração. Bacias de percolação: dispositivos de percolação utilizados dentro de lotes, também com o objetivo de diminuir o escoamento superficial e aumentar a recarga. As bacias são construídas para receber a água que vem do telhado e criar condições de escoamento através do solo. Isso ocorre pela remoção de camada superior do solo, substituindo-a por cascalho, o que cria espaço para armazenamento. Para que esse disposi- tivo funcione, o nível do lençol freático precisa ser relativamente baixo; caso contrário, talvez não haja área suficiente para armazenamento. Muitas obras de engenharia necessitam realizar cortes em taludes e, dessa forma, para evitar a sua erosão, é importante investir em obras de contenção (Figura 7). Não basta apenas plantar vegetação sobre locais íngremes, porque Drenagem superficial e profunda14 demora para crescer e enraizar e, com as chuvas, o solo acaba sendo levado (processo denominado lixiviação). Assim, é importante investir em barreiras de contenção, comumente construídas com pedras, concreto ou madeira. É importante, também, construir canais para escoar a água da chuva e evitar a erosão. Após a sua construção, as barreiras devem ser cobertas com vegetação, como, por exemplo, gramíneas, para impedir que o solo seja lixiviado pela água das chuvas. Figura 7. Obras de engenharia utilizadas para conter a erosão em encostas. Fonte: ThamKC/Shutterstock.com. 15Drenagem superficial e profunda Miguez Veról e Rezende (2015) descrevem que o reflorestamento de áreas degradadas, como das encostas e margens de rios que foram ocupadas irre- gularmente, é uma importante medida extensiva para restabelecimento do balanço hidrológico natural de uma bacia urbanizada. O reflorestamento previne a erosão, preservando a camada superficial do solo, e favorece a infiltração; assim, o volume de escoamento superficial é reduzido, o que permite o correto funcionamento das estruturas de drenagem, uma vez que uma menor quantidade de água e sedimentos chega ao sistema. Outro dispositivo que busca facilitar e agilizar a drenagem da água do solo são os geodrenos, que, segundo Almeida e Marques (2010), até pouco tempo atrás, eram preenchidos com areia, material que permitia a drenagem das águas subterrâneas. Porém, os revestimentos de areia (também denominados drenos de areia) estão caindo em desuso e sendo substituídos tipicamente pelos geodrenos pré-fabricados. Os geodrenos são tipicamente compostos de um núcleo drenante envolto por um filtro geotêxtil. O núcleo é tipicamente de plástico e possui ranhuras ou canais que permitem a drenagem livre da água. O filtro geotêxtil, por sua vez, permite a passagem de água para o núcleo, retendo as partículas de solo (Figura 8). Figura 8. Composição típica do geodreno. Fonte: Maxdren ([2019], documento on-line). A função dos geodrenos é facilitar e acelerar a drenagem de água do solo, diminuindo a distância de viagem da água dentro do solo. Na grande maioria dos casos, os geodrenos são dispostos verticalmente na área onde há necessi- dade de se realizar a drenagem de água. Almeida e Marques (2010) destacam que a utilização de drenos verticais promove a aceleração dos recalques ao diminuir o caminho de drenagem dentro da massa de solo compressível para cerca da metade da distância horizontal entre drenos. Drenagem superficial e profunda16 Na grande maioria dos casos, os geodrenos são cravados no solo com auxílio de máquina e são utilizados em obras com extensas áreas de sobrecargas sobre solos moles, ou seja, que apresentam baixa resistência. Como exemplos de obras que fazem uso dos geodrenos, temos as rodovias, as ferrovias, os aeroportos, dentre outros, quando construídas sobre solos moles. Por ocuparem uma extensa área de solo, é comum que esses tipos de obras possuam cargas distribuídas de aterros que sobrecarregam os solos moles, gerando um excesso de poropressão no interior do solo. Esse excesso de poropressão é dissipado com o tempo e causa recalques na construção, podendo provocar diversas patologias. Uma alternativa para evitar a criação de patologias por esses tipos de recalques é acelerar a dissipação da poropressão com a aplicação de geodrenos. Assim, os recalques são controlados e grande parte ocorre antes da finalização da obra e sua ocupação, garantindo mais segurança e menor desenvolvimento de patologias devido a recalques. Outra solução para conter a água subterrânea são as membranas geotêxteis. Segundo Queiroz (2016), a principal função das membranas geotêxteis é filtrar e drenar; logo, esse material é utilizado em obras que necessitam de elemento filtrante e/ou drenante eficiente. A Figura 9 apresenta alguns exemplos de como os geotêxteis são utilizados. Figura 9. Aplicações dos geotêxteis como filtro em obras de drenagem subterrânea de estradas — trincheiras laterais. Fonte: Queiroz (2016, p. 388). 17Drenagem superficial e profunda Percebe-se a importância de investir em obras de drenagem, pois esses sistemas garantem segurança, qualidade, maior vida útil das edificações/ construções e, principalmente, a segurança da população. Muitos governantes ainda fazem uso da expressão “cano enterrado não gera voto”, porém, essa mentalidade precisa mudar urgentemente (TUCCI, 2005). Com a retirada da vegetação nativa e a impermeabilização do solo através de rodovias e calçadas, a infiltração de água diminui, aumentando o escoamento superficial. Essa água escoa para regiões mais baixas, provocando sérios problemas de inundações e resultando em prejuízos econômicos e sociais. Logo, é função dos engenheiros encontrar soluções que busquem conci- liar tanto o desenvolvimento econômico e social quanto a sustentabilidade ambiental do sistema. É fundamental analisar os índices pluviométricos, o tipo de solo, as características geomorfológicas, a topografia, o relevo, dentre outros, antes de projetar um sistema de drenagem. ALMEIDA, M. S. S.; MARQUES, M. E. S. Aterros sobre solos moles: projeto e desempenho. São Paulo: Oficina de Textos, 2010. BRASIL. Ministério dos Transportes. Departamento Nacional de Infraestrutura de Trans- portes. Manual de drenagem rodoviária. 2. ed. Rio de Janeiro: DNIT, 2006. Disponível em: http://www1.dnit.gov.br/arquivos_internet/ipr/ipr_new/manuais/manual_drena- gem_rodovias.pdf. Acesso em: 18 ago. 2020. CANHOLI, A. P. Drenagem urbana e controle de enchentes. São Paulo: Oficina de Textos, 2005. DAS, B. M. Fundamentos de engenharia geotécnica. São Paulo: Cengage Learning, 2013. ESCADA hidráulica de Camorim. In: WIKIPÉDIA. [S. l.: s. n.], 2013. Disponível em: https:// pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Escada_hidr%C3%A1ulica_de_Camorim.jpg. Acesso em: 18 ago. 2020. FERRAZ, R. L.; SANTOS, I. G.; PAIM, M. 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Para se ter uma ideia, 65% da movimentação de cargas ocorre graças às rodovias. Estima-se que a malha rodoviária federal do Brasil tenha 75,8 mil quilômetros de extensão. Mas qual a relação da drenagem com as rodovias e estradas? Sem um sistema de drenagem adequado, muitas rodovias seriam intransitáveis. O sistema de drenagem busca impedir que a água (superficial e profunda) chegue às rodovias ou, então, em caso de chuvas fortes, que escoe rapidamente. Para saber mais sobre o sistema de drenagem superficial e profunda em rodovias e estradas, acompanhe a Dica do Professor a seguir. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/cee29914fad5b594d8f5918df1e801fd/6eb48e8b204d9ec24dc95f611a897460 Exercícios 1) Sabe-se que a drenagem busca captar e conduzir as águas até um ponto de deságue adequado. Para isso, existem diferentes dispositivos que compõem a drenagem, tanto superficial como subterrânea, cada qual com um objetivo específico. O dispositivo do tipo boca de lobo é utilizado no sistema de drenagem para: A) conduzir águas subterrâneas. B) coletar águas superficiais. C) conduzir águas superficiais. D) coletar águas subterrâneas. E) desaguar águas subterrâneas. 2) Em relação às estradas e rodovias, é importante investir em sistemas de drenagem, sendo, para isso, implantados dispositivos para o controle das águas tanto superficiais e subsuperficiais como profundas. Quando há a necessidade de realizar uma terraplanagem em corte, os engenheiros normalmente instalam um dispositivo de drenagem que tem a função de coletar as águas oriundas do lençol freático. Qual o nome do respectivo dispositivo? A) Sarjeta. B) Valeta de proteção de corte. C) Dreno raso longitudinal. D) Dreno longitudinal profundo. E) Bueiro de greide. Um clube de futebol sofre com problemas de inundação do campo quando chove, causando grandes transtornos, como o cancelamento de partidas. Para tentar resolver o problema, o presidente do clube contratou um engenheiro. 3) I - O engenheiro sugeriu implantar um sistema de drenos do tipo espinha de peixe. Dessa forma: II - A água será captada por pequenos drenos em todo o campo de futebol e escoada para um duto central, resolvendo, assim, o problema de inundação. Assinale a alternativa correta. A) As afirmações I e II são proposições verdadeiras e a II é uma justificativa correta da I. B) A afirmação I é uma proposição verdadeira e a afirmação II é uma proposição falsa. C) As afirmações I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. D) A afirmação I é uma proposição falsa e a II é uma proposição verdadeira. E) As afirmações I e II são proposições falsas. 4) A respeito da drenagem superficial e profunda, analise as afirmações a seguir e, em seguida, assinale V para as verdadeiras e F para as falsas. ( ) Todas as obras de engenharia são constituídas tanto por sistemas de drenagem superficial como profunda. ( ) Os sistemas de drenagem superficial têm um custo muito inferior em comparação à implantação de um sistema de drenagem profunda. ( ) Os drenos e as galerias são dispositivos que pertencem à drenagem profunda, sendo utilizados em diversos tipos de obras, como áreas urbanas, rodovias e até mesmo áreas rurais. ( ) O objetivo do sistema de drenagem superficial não é coletar toda a água da chuva, mas sim apenas o excesso de água, o qual acabou não infiltrando no solo ou evaporando. Qual alternativa apresenta a ordem correta? A) V, F, V, F. B) V, V, F, F. C) F, V, F, V. D) F, F, F, V. E) F, F, V, V. 5) Alguns engenheiros estão elaborando o projeto de drenagem de uma rodovia. Em determinado trecho, o solo é do tipo argiloso, apresentando alta umidade. Para evitar prejuízos futuros, os engenheiros devem encontrar um sistema de drenagem adequado. Entre os dispositivos de drenagem a seguir, qual você considera ser o mais indicado para solucionar o problema de drenagem da rodovia? A) Valas de infiltração. B) Bacias de percolação. C) Geodrenos. D) Galeria de drenagem. E) Descidas d'água. Na prática A drenagem urbana faz parte das diretrizes nacionais de saneamento básico (conforme Lei nº 11.445/2007). Conforme essa legislação, a drenagem de águas pluviais urbanas é constituída "pelas atividades, pela infraestrutura e pelas instalações operacionais de drenagem de águas pluviais, transporte, detenção ou retenção para o amortecimento de vazões de cheias, tratamento e disposição final das águas pluviais drenadas, contempladas a limpeza e a fiscalização preventiva das redes" (BRASIL, 2007). Acompanhe, a seguir, um exemplo prático da importância de sistemasde drenagem. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://statics-marketplace.plataforma.grupoa.education/sagah/3406724c-0780-4acf-986c-f0cf8e833b1e/b0261be0-b8cb-463a-9ebd-3bae2b7c801f.jpg Saiba + Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professor: Drenagem superficial versus drenagem profunda Existe uma grande diferença entre drenagem superficial e profunda. De modo geral, a drenagem superficial busca coletar águas que escoam da chuva, diferentemente da drenagem profunda, que tem como objetivo captar e escoar águas do lençol freático. Para saber mais sobre drenagem, assista ao vídeo a seguir. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. Conheça o sistema de drenagem urbana sustentável Um sistema de drenagem deficiente ou inexistente afeta negativamente a vida da população, podendo causar inundações e, consequentemente, prejuízos econômicos e sociais. Para saber mais sobre a importância da drenagem, assista ao vídeo a seguir. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. Avaliação da drenagem superficial em pista de pouso e decolagem por meio de processamento digital de imagem Com a chegada da tecnologia e do avanço científico, novos sistemas de drenagem vão surgindo. Acompanhe, a seguir, um exemplo da importância da macrotextura asfáltica para ajudar na drenagem superficial. https://www.youtube.com/embed/vNYU-q-PPFY https://www.youtube.com/embed/DYuBq8jbKCM Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. Um estudo bibliométrico e sistemático sobre o planejamento de sistemas de drenagem urbana O sistema de drenagem tem como objetivo destinar as águas provenientes de precipitações por meio de um sistema de captação, para que não ocorram enchentes. Para saber mais, leia o capítulo 1 da obra a seguir. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. Drenagem urbana As inundações ocorrem devido à impermeabilização do solo. Dessa forma, a drenagem apresenta um papel fundamental. Para saber mais sobre a drenagem urbana, assista ao vídeo a seguir. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://www.researchgate.net/profile/Francisco_Heber_Oliveira/publication/337826113_AVALIACAO_DA_DRENAGEM_SUPERFICIAL_EM_PISTA_DE_POUSO_E_DECOLAGEM_POR_MEIO_DE_PROCESSAMENTO_DIGITAL_DE_IMAGEM_PDI/links/5decf5a8a6fdcc2837109006/AVALIACAO-DA-DRENAGEM-SUPERFICIAL-EM-PISTA-DE-POUSO-E-DECOLAGEM-POR-MEIO-DE-PROCESSAMENTO-DIGITAL-DE-IMAGEM-PDI.pdf https://nppg.org.br/revistas/boletimdogerenciamento/issue/view/21/Revista%20Boletim%20do%20Gerenciamento%20-%209%C2%AA%20Edi%C3%A7%C3%A3o https://www.youtube.com/embed/it_bJfi6MRs