2 REBAIXAMENTO DE LENÇOL FREÁTICO

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Rebaixamento Temporário de Lençol Freático 
 
A água 
Do volume total de água existente no planeta Terra, apenas 1% é água doce. Este pequeno 
volume de água doce está assim distribuída: metade está nos lençóis profundos (a mais de 
800m), e portanto, difícil de ir buscar, a outra metade se distribui entre os lençóis 
subterrâneos, denominados aqüíferos (47%), na umidade do solo (0,8%), no ar (0,7%) e nos 
rios e lagos (1,5%). Para se ter uma idéia do que acima foi exposto, apresenta-se uma 
simulação extraída do jornal Folha de São Paulo de 17/05/97: "Se toda a água da Terra fosse 
igual a 2 litros, a água dos rios, lagos e subterrânea seria igual a meia colher de chá e o total 
de água, só nos rios, seria igual a uma gota". 
Apesar dessa "pequena" quantidade de água, com a qual lidam os profissionais da 
construção civil, é muito importante estudar o seu comportamento, pois é essa água que 
realiza o trabalho mais intenso de desgaste do relevo da Terra, incluindo os trabalhos de 
transporte e deposição de sedimentos. Nós, porém, ficaremos restritos apenas ao trabalho 
de análise e estudo dos aqüíferos. 
Ciclo hidrológico 
No ciclo hidrológico grande quantidade de água precipitada nos continentes penetra por 
gravidade no solo até atingir as zonas saturadas que constituem o reservatório de água 
subterrânea: são os chamados "lençóis aqüíferos" ou simplesmente "aqüíferos". Quando 
uma escavação atinge estes aqüíferos e se torna necessário executar qualquer serviço à 
seco, é necessário esgotar a água durante a execução desses serviços. Os processos 
empregados para esse fim são denominados "rebaixamento temporário de aqüíferos". 
Tipos de aqüíferos 
Os aqüíferos podem ser: "artesianos" e "artesianos livres" (também chamados de lençóis 
freáticos). 
Os aqüíferos artesianos são aqueles em que a água se encontra sob pressão superior à 
atmosférica em decorrência de um desnível de sua superfície provocado pelo confinamento 
de uma ou mais camadas de baixa permeabilidade. Já nos aqüíferos livres, esse 
confinamento não existe, e portanto, a superfície da água se encontra com pressão igual à 
atmosférica. 
Permeabilidade dos solos 
É a propriedade dos solos que indica a maior ou menor facilidade que os mesmos oferecem 
à passagem da água através de seus vazios. Essa maior ou menor facilidade de passagem da 
água é numericamente expressa pelo "coeficiente de permeabilidade (k)" cujo 
conhecimento é importante para os problemas de movimento da água no solo e em 
particular os de rebaixamento dos aqüíferos. 
Quanto menor o "k", menos fluxo de água escoa pelos vazios do solo. Para fins práticos de 
engenharia, quando o mesmo for da ordem de 10-8 cm/s, consideramos o solo como sendo 
"impermeável". 
Sistemas de Rebaixamento de Aqüíferos 
Qualquer que seja o sistema de rebaixamento empregado o mesmo impõe uma diminuição 
das pressões neutras do solo e, conseqüentemente, um aumento nas pressões efetivas que 
podem causar (e muitas vezes causam) recalques indesejáveis ès estruturas situadas no raio 
de influência do rebaixamento, principalmente se estiverem sobre camadas compressíveis 
como argilas moles ou areia fofa. Por isso um projeto de rebaixamento pressupõe um 
estudo de recalques dessas estruturas. Aquelas consideradas mais sensíveis devem ser 
controladas por instrumentação (medidas de recalques e abertura de fissuras) para a 
tomada de decisões rápidas que evitem prejuízos às mesmas. Também é conveniente, 
durante o rebaixamento, instalar medidores de nível de água, em pontos estratégicos, para 
acompanhar a variação do nível do lençol freático e compará-lo com o previsto no projeto. 
Essa evolução do rebaixamento deve ser correlacionada com a vazão medida no sistema 
através de hidrômetros. 
Veja na figura o esquema de um Rebaixamento de Lençol Freático: 
 
 
É de responsabilidade da empresa que executa o serviço o dimensionamento das 
instalações de bombeamento com suficiente margem de segurança a fim de evitar a 
interrupção do processo de esgotamento. Dessa forma, deverão ser previstos 
equipamentos de reserva bem como geradores para uso na eventual descontinuidade no 
fornecimento de energia elétrica. 
 
 
 
A ) Bombeamento Direto ou Esgotamento de Vala 
É o mais simples de todos os sistemas de rebaixamento. Consiste na coleta de água em 
valetas, executadas no fundo da escavação, que são ligadas a um ou vários poços, 
estrategicamente posicionados, onde a água é acumulada e a medida que atinge um 
determinado volume recalcada para fora da zona de trabalho, conforme pode ser visto na 
figura abaixo: 
 
 
Figura 1 - Sistema de rebaixamento por bombeamento direto. 
 
Figura 2 - Sistema de rebaixamento por bombeamento direto em vala com conteções. 
A água retirada deverá ser encaminhada para a rede de esgotamento pluvial mais próxima por meio de calhas 
ou tubos, evitando o alagamento das superfícies vizinhas ao local do serviço. 
 
Inconvenientes deste sistema 
a) No caso de escavações suportadas por cortinas estanques contínuas, a força de 
percolação da água pode causar substancial perda de suporte quando o gradiente 
hidráulico for elevado, prejudicando os trabalhos e até inviabilizando execução de 
fundações rasas. Se existir uma camada pouco permeável pode ocorrer a súbita ruptura do 
fundo da escavação, se não forem executados drenos de alívio. 
b) Sempre que se usar este sistema de rebaixamento é importante verificar se não ocorre 
carreamento de partículas do solo, observando-se regularmente, a água na saída das 
bombas para ver se a mesma está saindo limpa. O carreamento de partículas de solo 
provoca recalques acentuados em estruturas vizinhas è escavação (além daqueles que o 
próprio rebaixamento provoca) em particular nas calçadas e ruas, pondo em risco as 
utilidades públicas enterradas (dutos de água, esgoto, telefone, etc). Ao se constatar 
carreamento de solo, deve-se melhorar o sistema de captação de água, dispondo-se filtros, 
onde estiverem ocorrendo esses carreamentos, conforme mostrado abaixo: 
 
Figura 2 - Utilização de filtros (geotextil). Exemplo onde o sistema de rebaixamento por bombeamento direto é 
econômico (clique no desenho para visualizar melhor) ou executar drenos sub-horizontais profundos (DHP) 
eventualmente complementados por uma trincheira drenante conforme detalhado abaixo: 
 
Figura 3 - Drenos sub-horizontais profundos (DHP) e trincheira drenante (clique no desenho para visualizar 
melhor). 
 
Aplicações 
Uma das situações em que este sistema de rebaixamento é utilizado está ilustrado na figura 
2 desta página onde a camada permeável é de "pequena" espessura (em relação à 
profundidade da escavação), repousando sobre um extrato "impermeável" (k da ordem de 
10-8cm/s). Nesta situação a escavação pode ser realizada seguindo-se a metodologia 
apresentada abaixo: 
 
 
2. Sistema de Rebaixamento com Ponteiras Filtrantes (Well-Points) 
Consiste na implantação de várias ponteiras filtrantes, com pequeno espaçamento entre 
elas (de 1 a 2m) ao longo do perímetro da área a rebaixar, as quais são ligadas à rede 
coletora através de mangueiras plásticas dotadas de um registro. 
 
Este método permite executar o rebaixamento de lençol freático em grandes áreas com 
profundidades médias de escavações em torno de 5 metros. Podendo, entretanto, através 
da implantação de múltiplos estágios, ser aplicado a escavações mais profundas. 
A extremidade dos coletores é conectada ao equipamento composto de bomba de vácuo, 
separador ar-água, bomba centrífuga, o qual retira água do solo, fazendo com que a 
pressão atmosférica recalque a água e promova a escorva da bomba centrífuga e 
conseqüente bombeamento.Normalmente, cada equipamento trabalha com 40 a 60 metros de coletor e entre 30 a 40 
ponteiras. 
 
 
 
Ponteiras 
As ponteiras constituem-se de um tubo de ferro galvanizado ou de PVC (este hoje em dia 
mais frequente) com diâmetro de 1 1/4 " ou 1 1/2" terminado por uma peça com cerca de 1m 
de comprimento (a ponteira propriamente dita), perfurada e envolvida por tela de nylon 
com malha de 6mm. 
Também é possível executar a ponteira sem tela fazendo-se ranhuras de pequena 
espessura no tubo, porém este procedimento só é usado em rebaixamentos de pequena 
profundidade e em solos predominantemente arenosos (sem siltes ou argilas). 
As ponteiras são instaladas em perfurações prévias executadas com tubo de aço 
galvanizado e circulação de água, analogamente ao processo de perfuração com lavagem 
nas sondagens à percussão. 
Quando o solo onde se instala a ponteira é de granulometria muito fina, imediatamente 
após a instalação deve-se envolver a ponteira com pedrisco e selar o topo com argila 
socada. 
 
Acima pode ser visto o esquema da Ponteira Tradicional 
Cada ponteira é ligada ao tubo coletor por um mangote flexível e um registro que serve 
para regular a vazão de água que passa pela mesma, de modo a manter o trecho filtrante 
da ponteira sempre submerso, para que não haja entrada de ar. 
Quando se constata entrada de ar, regula-se o registro para uma menor vazão, ou até se 
fecham alguns registros da rede. 
Os registros, quando fechados, permitem a troca das ponteiras a eles ligadas que estejam 
apresentando defeito. Por essa razão é uma boa prática de engenharia não se eliminar esta 
peça do sistema de rebaixamento, embora ocorra que, em rebaixamentos de pouca 
responsabilidade, esta prática nem sempre seja seguida.