ANALISE DO POTENCIAL DE ERODIBILIDADE DE TALUDES EM UM RECHO DA ESTRADA DE FERRO VITORIA MINAS

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Análise do potencial de erodibilidade de Taludes em um Trecho 
da estrada de ferro Vitória – Minas 
 
Bruno de Oliveira Costa Couto 
Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, Brasil, bruno.couto.amb@gmail.com 
 
Romero César Gomes 
Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, Brasil, romero@em.ufop.br 
 
Lucas Deleon Ferreira 
Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, Brasil, ldf_deleon@yahoo.com.br 
 
Luís Fernando Filgueiras Vieira 
Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, Brasil, luisfvieira7@hotmail.com 
 
Rosyelle Cristina Corteletti 
Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, Brasil, rosyelle@ig.com.br 
 
RESUMO: A erodibilidade pode ser definida como a susceptibilidade do solo ao processo erosivo, 
seja ele por um fluxo superficial concentrado ou difuso, ou até mesmo pelo fenômeno de infiltração. 
Apesar de facilmente conceituada, a erodibilidade se mostra muito mais complexa, devido a o 
grande número de variáveis intervenientes, como: fatores climáticos, vegetação, declividade, etc. 
Associado a ferrovias, a erosão pode ser responsável por inúmeros problemas, muitas vezes levando 
a interrupção do trafego de pessoas e produtos. Este trabalho apresenta um estudo de erodibilidade 
de solos na Estrada de Ferro Vitória-Minas, em um trecho de 192 km, onde foram escolhidos seis 
taludes e coletadas amostras deformadas e indeformadas. Vale ressaltar que foram selecionados 
taludes que apresentam processos erosivos avançados. As amostras foram submetidas a ensaios de 
caracterização (granulometria e limites de Atterberg) e aqueles relacionados à metodologia MCT. 
Os resultados mostraram uma predominância de solos argilosos nos taludes erodidos, porém não 
foram realizados estudos para identificação dos agregados ou de materiais dispersivos. A 
classificação MCT se mostrou mais adequada para este estudo uma vez que estes solos foram 
classificados basicamente como NG’ e NS’, demostrando que ambos são solos saproliticos, ou seja, 
apresentam características da rocha em elevado grau de deteriorização. 
 
PALAVRAS-CHAVE: Erosão, Erodibilidade, Estrada de Ferro Vitória-Minas, Granulometria, 
Classificação MCT. 
 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
A erosão é um processo complexo que pode ser 
caracterizado como natural ou acelerada. A 
erosão natural é o desgaste do solo em 
equilíbrio com a sua taxa de formação e a 
erosão acelerada é a ação de destruição sobre o 
solo constituído, em período de tempo muito 
menor do que o de sua formação, estas muitas 
vezes ocasionadas devido a ações antrópicas 
(Bertoni & Lombardi Neto, 2010). 
 A erosão pode ser conceituada como um 
fenômeno complexo, podendo ser dividida em 
três partes distintas: desagregação transporte e 
deposição. Estas etapas são influenciadas por 
diversos mecanismos, que segundo Bastos 
(1999), podem ser agrupados em quatro classes: 
Fatores climáticos (chuva, temperatura, vento, 
etc.), topográficos (declividade e comprimento 
de rampa), vegetação (cobertura vegetal) e o 
próprio solo (influenciado por suas 
propriedades particulares que interferem na 
velocidade de infiltração da água e que 
determinam à resistência a erosão pelas gotas de 
chuva e pelo escoamento superficial). 
Dentro do fator solo tem-se a 
erodibilidade, uma das principais variáveis 
condicionantes do processo erosivo, a qual é 
comumente definida como uma propriedade do 
solo que retrata a maior ou menor facilidade 
com que suas partículas são desagregadas e 
transportadas pela ação de um agente erosivo. 
Inúmeros índices, baseados em parâmetros de 
solos determinados em ensaios de laboratório, 
têm sido usados para avaliar a suscetibilidade 
dos solos à erosão (Bennet, 1939; Midleton, 
1930; Voznesensky e Artsruui, 1940; 
Wischmeier & Smith, 1978; Nogami e Villibor, 
1979; Dernadin, 1990; Pejon, 1992). Grande 
parte destes índices é baseada na resistência do 
solo a desagregação e a infiltração, porém estes 
índices representam uma medida relativa e 
podem não representar o comportamento de 
solo a um processo erosivo em condições 
naturais. 
Como marco inicial da quantificação 
dos processos erosivos tem-se a Equação 
Universal de Perda de Solos (EUPS) 
desenvolvida por Wischmeier & Smith (1978), 
sendo expressa da seguinte forma: 
 
 (1) 
 
Onde: A é a perda de solo por unidade 
de área e de tempo, expressa em t/ha.ano; R é o 
fator erosividade da chuva; K é o fator 
erodibilidade do solo; L é o fator comprimento 
de rampa; C é o fator cobertura vegetal; S é o 
fator inclinação da rampa e P é o fator de 
práticas e cultivos de manejo. 
O fator erodibilidade (Equação 1) é um 
parâmetro quantitativo determinado 
experimentalmente no campo numa parcela 
com dimensões e características padronizadas 
(22 metros de comprimento, 9 % de declividade 
e mantida, permanentemente, descoberta e com 
preparo do solo no sentido do declive 
(Wischmeier & Smith, 1965)). 
Com base neste estudo, vários trabalhos 
se dedicaram a escolha de um índice para 
quantificação da erodibilidade do solo, 
relacionando o valor de K a outras propriedades 
do solo. Em alguns casos, a erodibilidade foi 
determinada por meio de ensaios específicos, 
também chamados de ensaios de erosão. A 
presença destes ensaios não é comum nos 
laboratórios de mecânica dos solos no Brasil, 
entretanto alguns destes merecem ser 
destacados pela previsão do processo erosivo 
em solos tropicais, tais como: ensaio de 
Inderbitzen (1961), ensaio de desagregação e 
ensaio de Philipponat (1973). 
Devido a diversos problemas 
relacionados à aplicação das metodologias 
consagradas de estimativa de erosão para solos 
tropicais, Nogami e Villibor (1979) 
desenvolveram um método próprio para 
estimativa de erodibilidade. O critério 
apresentado é essencialmente empírico e 
baseado no comportamento frente à erosão de 
um grande número de cortes no Estado de São 
Paulo. As duas propriedades que permitem 
prever o comportamento dos solos tropicais 
frente à erosão são a infiltrabilidade (medida 
pelo ensaio de sorção) e a erodibilidade 
específica (estimada pelo ensaio de perda de 
massa por imersão). A partir dos dados de 
coeficiente de sorção (S) e perda de massa por 
imersão (Pi), Nogami e Villibor (1979) 
estabeleceram a relação Pi/S=52 como limite. 
Assim solos com Pi/S> 52 são considerados 
erodíveis. Em Nogami e Villibor (1995) o 
mesmo critério é proposto, porém expresso de 
forma gráfica. 
Diante disso o presente trabalho tem por 
objetivo a realização de uma campanha de 
ensaios de caracterização de solos e correlação 
dos resultados na busca de algum fator que 
possa estar diretamente relacionado com a 
erodibilidade dos solos. 
 
 
2 MATERIAIS E MÉTODOS 
 
2.1 Área de Estudo 
 
A Estrada de ferro Vitória Minas se situa na 
região Sudeste do Brasil, possuindo 929 km de 
extensão, onde são transportados cerca de 150 
milhões de toneladas de produtos por ano, das 
quais 80 % são minério de ferro e 20% 
correspondem a mais de 60 diferentes tipos de 
produtos, tais como aço e ferro-gusa, carvão, 
calcário, produtos agrícolas, madeira, celulose e 
cargas diversas. Além dos produtos, um trem de 
passageiros circula, diariamente, em cada 
sentido da linha entre Vitória (ES) e Belo 
Horizonte/Itabira (MG), transportando 
anualmente cerca de um milhão de pessoas. A 
inserção estratégica da EFVM possibilita 
interconexões com outras ferrovias, interligando 
os estado de Minas Gerais, Espírito Santo, 
Goiás, Mato Grosso, Mato grosso do Sul, 
Tocantinse Distrito Federal, com acesso direto 
ao Porto de Tubarão, no Espírito Santo. 
 O traçado da linha tronco da EFVM está 
inserido entre os Estados do Espírito Santo e 
Minas Gerais, cruzando um total de 25 
municípios. 
 O projeto da EFVM está inserido na 
Província da Mantiqueira, constituído 
basicamente de gnaisses migmaticos, 
geralmente bandados, com bandas máficas 
compostas por hornblenda – biotita gnaisses 
com ou sem granada, e as félsicas compostas de 
ganaisses quartzo feldspático de composição 
tonalítica e granítica. 
 Para concepção deste estudo foi utilizado 
o trecho inicial de 192 km, que se estende entre 
as cidades de Vitória (ES) e Aimorés (MG). 
Com base em mapas da Companhia e Pesquisa 
de Recursos Minerais (CPRM, 2003), foram 
encontradas as seguintes unidades geológicas: 
Complexo Paraíba do Sul (rochas 
metassedimentares com intercalações 
calcissilicáticas, mármores, quartzitos e 
granitoídes); Suíte Intrusiva Aimorés (rochas de 
composição granítica etonalítica com 
ortopiroxênio e noritos associados); Tonalito 
Galileia (rochas intrusivas que cortam a maioria 
das unidades da coluna estratigráfica da região, 
apresentam granulação média, porém seus 
xenólitos apresentam granulação fina); 
Formação São Tomé (composta por xistos e 
gnaisses que prolongam-se nas margens do Rio 
Doce); Terraço Aluvial (depósitos areno-
argilosos, argilosos e conglomeráticos) e 
Aluvião (sedimentos areno-argilosos, 
localmente com níveis de cascalho). 
 Com objetivo de simplificar os aspectos 
geológicos para aplicação em engenharia, o 
trecho inicial de 192 km foi dividido 
basicamente em: granitos, gnaisses, gnaisses 
com intrusivas máficas, xistos e gnaisses e 
sedimentos inconsolidados (Figura 1). 
Desta forma, o pavimento ferroviário da 
EFVM, pelas suas características intrínsecas de 
linearidade e grande extensão, evolui através de 
Figura1: Mapa de Litologia da Estrada de Ferro Vitória-Minas no trecho inicial de 192 km. 
diferentes sítios regionais, tipificados por 
características bem distintas em termos de 
relevo, vegetação, geologia e condicionantes 
geotécnicas, que podem afetar a ferrovia de 
diversas maneiras. Normalmente, geram 
instabilidades nos taludes de corte e aterros ao 
longo da via, e podem atingir, inclusive, a 
estrutura da plataforma ferroviária. As 
instabilidades supracitadas podem ocorrer 
devido a mecanismos de desencadeamento de 
movimentos de massa e a processos erosivos 
avançados, estes comumente associados a 
deficiências no sistema de drenagem. 
 
 
2.2 Ensaios de Laboratório 
 
Primeiramente foi realizada uma investigação 
geotécnica, com objetivo de estabelecer 
premissas para avaliar o potencial de 
erodibilidade de taludes de corte, ao longo da 
Estrada de Ferro Vitória – Minas. Por meio 
desta investigação foram selecionados seis 
taludes, os quais apresentam processos erosivos 
avançados, conforme apresentado na Figura 2. 
Em conjunto com a investigação de 
campo, foi realizada a demarcação dos locais 
onde seriam retiradas as amostras deformadas e 
indeformadas para a realização dos ensaios. 
Em uma segunda etapa foram realizados 
diversos ensaios de laboratório, como: 
caracterização granulométrica, massa específica 
real dos grãos, limites de consistência e a 
metodologia MCT (considerado por alguns 
autores como ensaio de erodibilidade). 
Ressalta-se que também foi feita a classificação 
dos solos de acordo com a metodologia MCT. 
Os ensaios de caracterização foram realizados 
segundo as normas NBR 7181/84, NBR 
6459/84, NBR 7180/84, NBR 6508/84. 
 
 
3 RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
Os resultados obtidos para os ensaios de 
granulometria demonstraram que os solos são 
predominantemente argilosos (Tabela 1), 
contrariando o proposto em alguns estudos, que 
indicam que a susceptibilidade a erosão de um 
determinado do solo está diretamente 
relacionado aos percentuais de silte e areia 
presentes no mesmo, fato este devido a baixa 
coesão destes materiais. 
O fato de a fração argila se apresentar 
em maiores proporções quando comparada as 
demais contraria uma série de trabalhos, como 
por exemplo, o proposto por Wischmeier & 
Mannering (1969), que expressam a 
erodibilidade dos solos por meio de vinte e 
quatro variáveis independentes, elas: pH, 
granulometria, teor de matéria orgânica. No 
entanto, este se aplica apenas a solos de textura 
média, ou seja, aqueles que apresentam 
equilíbrio entre as frações areia, silte e argila. 
 Desta forma não se pode trabalhar com a 
metodologia proposta por Wischmeier & 
Mannering (1969), uma vez que os solos 
utilizados pelos mesmos possuíam textura 
Figura 2: Taludes selecionados para amostragem devido a processos erosivos avançados. 
média, com altos e médios teores de silte, ao 
contrário de muitos solos do Brasil, que 
possuem em geral baixos teores de silte e altos 
teores de argila ou areia. Neste caso, a variável 
melhor correlacionada com o fator 
erodibilidade, segundo Angulo (1983), seria a 
resistência dos agregados aos impactos das 
gotas de chuva. Os solos estudados são 
predominantemente de textura argilosa 
(também chamados de solos pesados por alguns 
autores), uma vez que possuem teores de argila 
superiores a 35 %, assim possuem baixa 
permeabilidade e deveriam apresentar maior 
coesão entre as partículas, sendo pouco 
susceptível a erosão. Porém a coesão do solo é 
altamente dependente de constituintes químicos 
e mineralógicos, assim não podemos afirmar se 
os solos estudados apresentam alto ou baixa 
susceptibilidade a erosão pela simples análise 
de suas frações granulométricas. 
 Alguns autores, como Romkens et al 
(1977), partiram do principio de que a coesão 
seriam intrínseca aos constituintes químicos e 
mineralógicos, desenvolvendo um modelo 
matemático para solos argilosos, onde analisou 
os teores de óxidos de ferro, alumínio e sílica, 
concluindo que a erodibilidade seria uma 
função direta do concentração de ferro e 
alumínio. 
 Salienta-se que no referido estudo não foram 
realizados ensaios para determinação química e 
mineralógica do solo. Também não foram 
utilizados métodos para a determinação de um 
possível material dispersivo. 
 O fato deste estudo estar trabalhando com 
solos tropicais é de grande valia no estudo de 
erosão, visto que a maioria dos estudos neste 
âmbito é desenvolvido para solos do 
hemisférios norte, desta maneira devemos levar 
em consideração os estudos da metodologia 
MCT desenvolvidos por Nogami e Villibor em 
1979. 
 Segundo a classificação MCT, solos NG’ 
compreendem os saprolitos argilosos, que 
derivam de rochas sedimentares. O emprego 
dos solos desse grupo se prende as restrições 
consequentes as suas elevadas: expansibilidade, 
plasticidade, compressibilidade e contração, 
quando submetidos à secagem. 
 Os solos classificados como NS’, consistem 
nos saprolitos silto-arenosos, resultantes do 
intemperismo tropical. Caracterizam-se, quando 
compactados próximo a umidade ótima, baixa 
capacidade de suporte quando imersos em água; 
baixo módulo de resiliência, elevado coeficiente 
de sorção e, consequentemente, elevada 
expansibilidade e elevada erodibilidade. 
 O grupo LG’ é representado pelas argilas 
arenosas, possuindo menores módulos de 
resiliência, maior plasticidade, menor massa 
específica aparente seca, sendo mais resistentes 
a erosão quando compactados adequadamente. 
Segundo Nogami e Villibor (1979), uma 
explicação para o fenômeno de colapsibilidade 
destes solos por imersão em água estaria 
relacionadoa presença de agregados bem 
desenvolvidos, característica que confere alta 
permeabilidade a estes solos, apesar de serem 
granulometricamente argila. 
 
 
4 CONCLUSÃO 
 
Os problemas causados pela erosão, associados 
Tabela 1: Granulometria, Limites de Atterberg e Classificação MCT dos solos estudados 
às obras de engenharia, neste caso as ferrovias, 
têm levado a uma significativa evolução dos 
estudos, principalmente, na quantificação do 
fator erodibilidade do solo. Existe uma série de 
metodologias que estimam este fator com base 
em diferentes características do solo, algumas 
relacionadas a índices básicos como a própria 
granulometria, e outros que determinam a 
erodibilidade por meio de ensaios específicos, 
como aqueles associados à metodologia MCT e 
o ensaio de Inderbitzen. Também é importante 
lembrar que grande parte das metodologias 
desenvolvidas se encontrava restrita a 
determinados tipos de solos, ou seja, ainda não 
existe uma metodologia universal de estimativa 
do fator erodibilidade, assim para diferentes 
solos teremos distintas variáveis responsáveis 
por desencadear o processo erosivo. 
 Apesarde se tratarem de ensaios 
preliminares, foi possível proceder uma análise 
acerca da erodibilidade do solo no trecho inicial 
de 192 km, onde constatou-se a predominância 
de solos argilosos relacionados ao processo 
erosivo. Pela classificação MCT constatou-se 
que, mesmo em solos argilosos, havia uma 
concentração significativa da fração areia, 
sendo que a mesma poderia ser a responsável 
pela ocorrência do fenômeno erosivo. 
 Vale ressaltar, que para um estudo mais 
detalhado destes solos, deveriam ser realizados 
ensaios complementares, com vista a 
determinar os argilominerais presentes na massa 
de solo, teor de matéria orgânica e concentração 
de determinados cátions, principalmente ferro e 
alumínio. Outra sugestão para trabalhos futuros 
seria a realização de ensaios de granulometria 
sem o uso de defloculante, a fim de se avaliar 
qual o percentual de argila encontra-se agregada 
em partículas de tamanho silte ou areia. 
 Logo, acredita-se que avaliação da 
erodibilidade do solo em alguns taludes da 
EFVM, mesmo que apenas por ensaios de 
caracterização e metodologia MCT, contribui 
para uma percepção do comportamento destes 
solos frente ao processo erosivo. 
 
REFERÊNCIAS 
 
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