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A BIOENGENHARIA DE SOLOS NAA BIOENGENHARIA DE SOLOS NA PROTEPROTEÇÇÃO E RECUPERAÃO E RECUPERAÇÇÃO AMBIENTALÃO AMBIENTAL Aloisio Rodrigues Pereira, Aloisio Rodrigues Pereira, PhDPhD.. Eng.Eng.°° Ambiental; Eng.Ambiental; Eng.°° Civil e Eng.Civil e Eng.°° FlorestalFlorestal Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005 INTRODUÇÃO • Bioengenharia – Conceito • Bioengenharia no Brasil x Mundo • Como, onde e porque usar as Técnicas de Bioengenharia: erosões, taludes, áreas degradadas, cursos d’água, canais, etc. • Engenharia Tradicional x Bioengenharia • Materiais flexíveis x materiais rígidos Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005 EROSÃO • Conceito • Porque controlar erosões • Como calcular a perda de solo • Causas e efeitos • Soluções (como escolhê-las): segurança, efeito estético, sempre verde, manutenções, longevidade, etc. Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005 Efeitos da Vegetação na Estabilidade de taludes Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005 Efeitos da Vegetação na Estabilidade de taludes Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005 Efeitos da Vegetação na Estabilidade de taludes Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005 Efeitos da Vegetação na Estabilidade de taludes Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005 Efeitos da Vegetação na Estabilidade de taludes Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005 Proteção de taludes (grama em placas, biomantas) ØØ Protege imediatamente o solo;Protege imediatamente o solo; ØØ Podem ser aplicadas sementes dePodem ser aplicadas sementes de gramgramííneas e leguminosas (neas e leguminosas (mixmix);); ØØ Não requer manutenNão requer manutençção perião perióódica;dica; ØØ ÉÉ de rde ráápida aplicapida aplicaçção;ão; ØØ Pode ser aplicada em taludes dePode ser aplicada em taludes de qualquer inclinaqualquer inclinaçção;ão; ØØ Conserva umidade por longo tempo;Conserva umidade por longo tempo; ØØ As raAs raíízes são profundas, zes são profundas, pivotantespivotantes ee entrelaentrelaççadas;adas; ØØ ÉÉ aplicada hidrossemeadura sob aaplicada hidrossemeadura sob a biomanta antierosiva;biomanta antierosiva; ØØ Tem baixo custo de implantaTem baixo custo de implantaçção;ão; ØØ Pode ser aplicada em perPode ser aplicada em perííodos deodos de estiagem;estiagem; ØØ Incorpora matIncorpora matéériaria--orgânica no solo.orgânica no solo. ØØ Protege imediatamente o solo;Protege imediatamente o solo; ØØ Tem alto custo de implantaTem alto custo de implantaçção;ão; ØØ Requer manutenRequer manutençção perião perióódica;dica; ØØ As raAs raíízes não fixam em solos estzes não fixam em solos estééreis;reis; ØØ Não pode ser implantada na estiagem;Não pode ser implantada na estiagem; ØØ Deve ser aplicada em Deve ser aplicada em ááreas planas ereas planas e semisemi--planas;planas; ØØ Não Não éé recomendrecomendáável para taludesvel para taludes inclinados;inclinados; ØØ As raAs raíízes são superficiais;zes são superficiais; ØØ Saturam rapidamente o solo;Saturam rapidamente o solo; ØØ Peso das placas saturadas de gramaPeso das placas saturadas de grama provocam deslizamentos;provocam deslizamentos; ØØ Baixa longevidade.Baixa longevidade. BIOMANTA ANTIEROSIVABIOMANTA ANTIEROSIVAGRAMA EM PLACASGRAMA EM PLACAS Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005 Fatores que influenciam a erosão • Erodibilidade do solo • Recobrimento da vegetação • Topografia • Clima • Uso do solo Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005 Como selecionar plantas para proteção ambiental • Aspectos climáticos: déficit hídrico; tolerância à seca • Aspectos edaficos: textura, pH, salinidade • Aspectos ambientais: longevidade, biomassa, desenvolvimento, fixação N2, palatabilidade para fauna. Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005 Cálculo da perda de solo A = R.K.LS.C.PA = R.K.LS.C.P ØØA = Perda anual de solo, dado em t.haA = Perda anual de solo, dado em t.ha--11.ano.ano--11 ØØR = fator de precipitaR = fator de precipitaçção e ão e runrun--offoff, , éé afetada pela energia potencial, intensidade, afetada pela energia potencial, intensidade, quantidade de chuva e quantidade de chuva e runrun--offoff.. ØØK = fator de erodibilidade do solo, K = fator de erodibilidade do solo, éé afetada pela textura do solo; matafetada pela textura do solo; matééria ria orgânica; estrutura e permeabilidade.orgânica; estrutura e permeabilidade. ØØLS = fator topogrLS = fator topográáfico, fico, éé afetado pela inclinaafetado pela inclinaçção, comprimento e forma do talude ão, comprimento e forma do talude (côncavo ou convexo).(côncavo ou convexo). ØØC = fator de manejo de culturas C = fator de manejo de culturas éé afetado pela superfafetado pela superfíície de recobrimento, cie de recobrimento, dossel, biomassa, uso de solo, tipo de cobertura vegetal.dossel, biomassa, uso de solo, tipo de cobertura vegetal. ØØP = fator de prP = fator de prááticas de manejo do solo, ticas de manejo do solo, éé afetado pela rotaafetado pela rotaçção de culturas, tipo ão de culturas, tipo de protede proteçção do solo, barreiras, ão do solo, barreiras, mulchmulch para recobrir o solo, biomantas, terrapara recobrir o solo, biomantas, terraçços e os e ttéécnicas de protecnicas de proteçção do solo.ão do solo. EQUAÇÃO DA PERDA DE SOLO Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005 Cálculo da perda de solo Figura 1 Figura 1 –– Tipo de recobrimento do solo x perda de soloTipo de recobrimento do solo x perda de solo Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005 Fator K: pode ser determinado através de gráficos e calculado através de fórmulas empíricas. Através de uma série histórica de dados, determina-se a equação de regressão: 100K = 10-4 x 2,71M1,14(12-a) + 4,20(b-2) + 3,23(c-3) Onde: K = fator de erodibilidade; M = textura do solo, e determinado pela formula: M = (100 - % argila).(% silte + areia fina) a = percentual de matéria orgânica no solo b = estrutura do solo, adotar: 1 = grãos muito finos (Ø<1mm) 2 = grãos finos (1mm<Ø<2mm) 3 = grãos médios (2mm<Ø<10mm) 4 = grãos grosseiros (Ø>10mm) c = permeabilidade do solo, adotar: 1 = muito rápida; 2 = moderadamente rápida; 3 = moderada; 4 = moderadamente lenta; 5 = lenta; 6 = muito lenta Este valor (K) é determinado através do peso seco de solo perdido (ton/ha), pelos índices de erosão pluvial, nas condições do solo estudado. Cálculo da perda de solo Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005 Figura 3 Figura 3 –– Valor K em funValor K em funçção de MO e textura do solo.ão de MO e textura do solo. Cálculo da perda de solo Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005 PRODUTOS PARA PROTEÇÃO AMBIENTAL Retentores de SedimentosRetentores de Sedimentos Biomantas AntierosivasBiomantas Antierosivas Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005 ESTUDO DE CASOS Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005 Figura 1 Figura 1 –– Passos na execuPassos na execuçção dos servião dos serviçços de preparo do terreno, aplicaos de preparo do terreno, aplicaçção e fixaão e fixaçção de ão de chumbadores, biomantas e retentores de sedimentos.chumbadores, biomantas e retentores de sedimentos. ESTUDO DE CASOS – CURVA DO PONTEIO Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005 Figura 2 Figura 2 –– Detalhe do serviDetalhe do serviçço jo jáá executado, mostrando todo o material utilizado na executado, mostrando todo o material utilizado na estabilizaestabilizaçção da encosta.ão da encosta. ESTUDO DE CASOS – CURVA DO PONTEIO Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005 Foto 1 Foto 1 –– Vista geral da Vista geral da áárea, mostrando rea, mostrando a perfuraa perfuraççãopara a aplicaão para a aplicaçção dos ão dos chumbadores.chumbadores. Foto 2 Foto 2 –– OperOperáários trabalhando na rios trabalhando na quebra das bordas do concreto projetaquebra das bordas do concreto projeta-- do para regularizado para regularizaçção da ão da áárea.rea. ESTUDO DE CASOS – CURVA DO PONTEIO Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005 Foto 3 Foto 3 –– Vista do chumbador e da placa Vista do chumbador e da placa de ancoragem.de ancoragem. Foto 4 Foto 4 –– Vista do concreto projetado Vista do concreto projetado adjacente adjacente àà erosão onde sererosão onde seráá aplicado aplicado o Bermalongao Bermalonga®® D20, na interface do D20, na interface do concreto/solo.concreto/solo. ESTUDO DE CASOS – CURVA DO PONTEIO Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005 Foto 5 Foto 5 –– Detalhe do preparo do solo paDetalhe do preparo do solo pa-- ra proceder a hidrossemeadura, o re ra proceder a hidrossemeadura, o re –– tentortentor orgânico (Bermalongaorgânico (Bermalonga®®) aplica) aplica-- do na interface do solo com o concreto.do na interface do solo com o concreto. Foto 6 Foto 6 –– Detalhe do retentor orgânico,Detalhe do retentor orgânico, Manta Antierosiva de Fibra de Coco, Manta Antierosiva de Fibra de Coco, Desenrolando a tela metDesenrolando a tela metáálica para a lica para a fifi-- xaxaççãoão.. ESTUDO DE CASOS – CURVA DO PONTEIO Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005 Foto 7 Foto 7 -- Detalhe da erosão jDetalhe da erosão jáá protegida protegida com manta antierosiva de fibra de coco com manta antierosiva de fibra de coco e a ancoragem dos sedimentos com e a ancoragem dos sedimentos com palipaliççada de madeira.ada de madeira. Foto 8 Foto 8 –– Detalhe da drenagem Detalhe da drenagem supersuper-- ficialficial com Bermalongacom Bermalonga®® e a malha e a malha meme-- ttáálicalica de alta resistência jde alta resistência jáá aplicada aplicada soso-- brebre a superfa superfíície da erosão. cie da erosão. ESTUDO DE CASOS – CURVA DO PONTEIO Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005 Foto 9 Foto 9 -- Detalhe da placa de Detalhe da placa de ancoragem (40x40cm) para aderir ancoragem (40x40cm) para aderir àà malha metmalha metáálica na superflica na superfíície da cie da eroero-- sãosão, ajustada pela porca ao chumbador, ajustada pela porca ao chumbador Foto 10 Foto 10 –– Detalhe da fixaDetalhe da fixaçção da malha ão da malha metmetáálica de alta resistência em toda a lica de alta resistência em toda a superfsuperfíície da erosão.cie da erosão. ESTUDO DE CASOS – CURVA DO PONTEIO Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005 Foto 11 Foto 11 -- Detalhe da fixaDetalhe da fixaçção da malha ão da malha metmetáálica de alta resistência, com lica de alta resistência, com gramgram-- pospos de ade açço de 50cm de comprimento e o de 50cm de comprimento e diâmetro de 7,5mm.diâmetro de 7,5mm. Foto 12 Foto 12 –– ComeComeçço da germinao da germinaçção das ão das sementes, jsementes, jáá obtendo um efeito obtendo um efeito estestéé-- ticotico muito mais agradmuito mais agradáável.vel. ESTUDO DE CASOS – CURVA DO PONTEIO Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005 Foto 13 Foto 13 –– Erosão completamente recuperada, sem focos erosivos e Erosão completamente recuperada, sem focos erosivos e revereve-- getadagetada apapóós 30 dias da instalas 30 dias da instalaçção da mantaão da manta ESTUDO DE CASOS – CURVA DO PONTEIO Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005 ESTUDOS DE CASOS Recuperação e proteção de processos erosivos com rip-rap de Bermalonga® Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005 PROTEÇÃO DE TALUDES E CURSOS D’ÁGUA COM RETENTORES DE SEDIMENTOS 5 - 10m Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005 PROTEÇÃO DE CURSO D’ÁGUA COM USO DE RETENTORES DE SEDIMENTOS Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005 PROTEÇÃO E REVESTIMENTO DE CANAIS COM TELA SINTEMAX N.A. Biomanta Antierosiva Permanente Grampos de aço Ancoragem inferior Ancoragem superior ff = = ?? x d x sx d x s ; onde; onde:: ff = Tensão de arraste (kg/m= Tensão de arraste (kg/m²²);); ?? = Densidade da = Densidade da áágua (kg/mgua (kg/m³³);); d = Profundidade do fluxo (m);d = Profundidade do fluxo (m); s = Gradiente de energia ds = Gradiente de energia d’á’água (m/m)gua (m/m) 7575Blocos articulados de concretoBlocos articulados de concreto 4040GabiõesGabiões 3535Biomantas reforBiomantas reforççadasadas 3030RipRip--rap (enrocamento)rap (enrocamento) 1515Biomantas AntierosivasBiomantas Antierosivas 1010VegetaVegetaçção comumão comum Kg/mKg/m²²TIPOTIPO Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005 ESTUDOS DE CASOS Uso de madeira, biomanta antierosiva, enrocamento, estacas vivas, aterro compactado Paliçada de madeira Ø=20 2,00m 3% 1,5 2,0 Bermalonga® D40 Leira Vegetada de Bermalonga® D40 Tela Sintemax® 400TF Aquamesh® Pedras de mão Tela Fibrax® 400BF NA min NA max Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005 ESTUDOS DE CASOS Uso de madeira, biomanta antierosiva, enrocamento, estacas vivas, aterro compactado Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005 ESTUDOS DE CASOS Solo envelopado com madeira, ramos vivos, aterro compactado e solo grampeado Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005 ESTUDOS DE CASOS Solo envelopado com madeira, ramos vivos, aterro compactado e solo grampeado Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005 ESTUDOS DE CASOS Recuperação, regularização, desassoreamento e proteção das margens com paliçada de madeira e retentores de sedimentos Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005 ESTUDOS DE CASOS Desassoreamento, regularização e proteção de curso d’água com uso de Retentores de Sedimentos tipo Bermalonga® Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005 ESTUDOS DE CASOS Desassoreamento, regularização e proteção de curso d’água com uso de Retentores de Sedimentos tipo Bermalonga® Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005 ESTUDOS DE CASOS Sistema de confinamento de solo com Colchão Celular® Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005 ESTUDOS DE CASOS Proteção de margens de cursos d’água com Retentores de Sedimentos, Silte Fence e Vetiver Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005 ESTUDOS DE CASOS Proteção de margens de cursos d’água com Retentores de Sedimentos, biomantas antierosivas e enrocamento Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005 ESTUDOS DE CASOS Contenção de encostas e taludes instáveis com uso de solo grampeado verde Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005 ESTUDOS DE CASOS Controle de Processos Erosivos com Técnicas de Bioengenharia Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005 ESTUDOS DE CASOS Controle de Processos Erosivos com Técnicas de Bioengenharia Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005 ESTUDOS DE CASOS Controle de Processos Erosivos com Técnicas de Bioengenharia Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005 ESTUDOS DE CASOS Controle de Processos Erosivos com Técnicas de Bioengenharia Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005 ESTUDOS DE CASOS Controle de Processos Erosivos com Técnicas de Bioengenharia Belo Horizonte, 04 de março de 2005. © Deflor, 2005 FIMFIM Aloisio Rodrigues PereiraAloisio Rodrigues Pereira deflor@deflor.com.brdeflor@deflor.com.br
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