Funções dos Geossintéticos

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TOPICOS ESPECIAIS DE GEOTECNIA –GEOSSINTÉTICOS 
Prof. Maria Odete Holanda MarianoE-mail: odete.mariano@gmail.com
UFPE-2019.1
FUNÇÕES DOS GEOSSINTÉTICOS
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FUNÇÕES DOS GEOSSINTÉTICOS
Os geossintéticos exercem diversas funções em várias aplicações da engenharia geotécnica e ambiental
As aplicações dos Geossintéticos podem ser classificadas de acordo comsuas funções primárias.
Os Geossintéticos podem também desempenhar uma ou mais funçõessecundárias.
FUNÇÕES DOS GEOSSINTÉTICOS
 Separação
 Filtração
 Drenagem
 Reforço
 Contenção de Fluídos/Gases (Barreiras)
 Controle de Processos Erosivos
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(NBR ISO 10318-2:2017)
Separação
Proteção
Drenagem
Reforço
Barreira defluxo
Filtração
Alívio de tensões
FUNÇÕES
Controle de Erosão
(NBR ISO 10318-2:2017)
Fundações eContenções Rodovias
Barragens e Reservatórios
Ferrovias
Túneis
Sistema anti erosãoDisposição deresíduos
Sistemas drenantes
Canais
APLICAÇÕES 
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FUNÇÃO SEPARAÇÃO
Sem Geotêxtil Com Geotêxtil
Zona de Transição
Fonte: modificado Zornberg (2016)
O geossintético atua na separação de materiais diferentes, solosou duas camadas de solo que têm distribuições de partículasdiferentes, pelo uso de um geotêxtil ou material correlato.
AterrosPavimentosVias férreas
NBR ISO 10318-1:2017FUNÇÃO SEPARAÇÃO
Prevenção da mistura de dois materiais adjacentes denatureza diferente, solos ou material de aterro, pelo uso deum geotêxtil ou produto correlato.
Acervo IGS Internacional, 2010Cortesia Prof. J. Faure, 2011
Principais Propriedades/característicasPropriedades de “Sobrevivência”
Exemplos: geotêxteis são usados para evitar que os materiais da base penetrem no solo mole de camadas subjacentes, assim mantendo a espessura da camada de projeto e a integridade da estrada. O geossintético também auxilia na prevenção do “bombeamento” de finos para o interior da camada granular permeável das estradas. 
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FUNÇÃO FILTRAÇÃO
NBR ISO 10318-1:2017
O geossintético desempenha papel similar a um filtro de areia, permitindo a livre passagem de água através do solo enquanto retém as partículas sólidas
Geotêxteis são empregados para evitar a migração do solo para dentro do agregado drenante ou de tubulações, enquanto mantém o fluxo do sistema. Geotêxteis são também utilizados abaixo de “rip-rap” e de outros materiais em sistemas de proteção costeira e de rios para prevenir a erosão do solo
Restrição da passagem sem controle do solo ou de outraspartículas submetidas a forças hidrodinâmicas, permitindo apassagem do fluido em movimento através ou no interior de umgeossintético.
Principais propriedades/características• Abertura aparente (Apparent Opening Size - AOS)• Permissividade
FUNÇÃO FILTRAÇÃO
Restrição da passagem sem controle do solo ou de outraspartículas submetidas a forças hidrodinâmicas, permitindo apassagem do fluido em movimento através ou no interior de umgeossintético.
NBR ISO 10318-1:2017
Empilhamento drenado com rejeito de ouro(Freitas, 2017)
Cortesia Prof. J. Faure, 2011
Principais propriedades/características• Abertura aparente (Apparent Opening Size - AOS)• Permissividade
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FUNÇÃO DRENAGEM
O geossintético age como um dreno que carrega o fluido através de solos com menor permeabilidade. 
NBR ISO 10318:2013
Geotêxteis são utilizados para dissipar poro-pressão na base de aterros rodoviários. Para fluxos mais elevados, drenos geocompostos foram desenvolvidos. Drenos verticais pré-fabricados (DVP’s) têm sido utilizados para acelerar a consolidação do solo mole de fundações de aterros. 
FUNÇÃO DRENAGEM
Coleta e condução de águas pluviais, águas subterrâneas e outros fluidos no plano de um geossintético.
NBR ISO 10318:2013
1º Prêmio de Fotografias IGS Brasil
Cortesia Prof. J. Faure, 2011
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FILTRAÇÃO E DRENAGEM
Fluxo através do Plano
Q
tG
ࢸ = ࢑࢔࢚ࡳ
Permissividade
Fluxo no Plano
Q
tG
q = kP . tG
Transmissividade
Geossintéticos podem atuar como um sistema debarreira impermeável para líquidos e gases.
geosyntheticbarrier
Exemplo: Geomembranas usadas como barreira contra o movimento devertical de líquidos lixiviados (chorume) para a base de aterros sanitários.geomembranas, geocompostos, geocompostos argilosos (GCL’s) egeotêxteis revestidos são empregados como barreiras para impedir oescoamento de líquidos e gases. Além disso, podem ser utilizados na capaasfáltica de pavimentos, no envelopamento de solos expansivos.
Principais propriedades/características• Tipo de polímero• Espessura
Fonte: International Geosynthetics Society (IGS)
FUNÇÃO BARREIRA DE FLUXO
Barreira 
geossintética
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FUNÇÃO BARREIRA DE FLUXO
Uso de um geossintético para prevenir ou limitar a migração de fluidos.
NBR ISO 10318-1:2017
Canais
Aterro SanitárioTuneis
Barragem de Rejeito de ouro(Sampaio, 2013)
FUNÇÃO PROTEÇÃO
Limitação ou prevenção de danos localizados em um elemento ou material, pelo uso de um geotêxtil ou produto correlato.
NBR ISO 10318-1:2017
IGS Internacional, 2010
Principais propriedades/características• Resistência ao Puncionamento• Espessura
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FUNÇÃO CONTROLE DE EROSÃO SUPERFICIAL
Uso de um geossintético para evitar ou limitar osmovimentos do solo ou de outras partículas nasuperfície, por exemplo, de um talude.
NBR ISO 10318:2013
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IGS Brasil, 2015
Zornberg, J. 2016
ravinas
O geossintético trabalha para reduzir os efeitos da erosão do solo causados pelo impacto da chuva e pelo escoamento superficial da água. 
FUNÇÃO CONTROLE DE EROSÃO SUPERFICIAL
Uso de um geossintético para evitar ou limitar os movimentos dosolo ou de outras partículas na superfície, por exemplo, de umtalude.
NBR ISO 10318:2013
barragem de assoreamento
Farias, 2004
Boçoroca
Silt fenceMantas ou colchões de geossintéticos,temporários e permanentes, são dispostos aolongo do talude. Barreiras de geotêxtil sãotambém usadas na retenção de sedimentoscarreados durante o escoamento superficial.Algumas barreiras de controle de processoserosivos são fabricadas com materiaisbiodegradáveis.
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Geossintéticos atuam como elemento de reforço no interior deum maciço de solo ou em combinação com o solo para produzirum compósito com resistência e propriedades de deformaçãomelhores em relação ao solo não-reforçado.
Exemplo: Geogrelha utilizada para construir aterros sobre solos moles. 
Principais propriedades/características:• Resistencia à tração
Fonte: International Geosynthetics Society (IGS)
FUNÇÃO REFORÇO
Uso do comportamento tensão-deformação de um geotêxtil ou produto correlato para melhorar o comportamento mecânico do solo. O geossintético atua como elemento de reforço inserido no solo ou em associação com o solo para a melhoria das propriedades de resistência e de deformação do solo natural. 
FUNÇÃO REFORÇO
Uso do comportamento tensão-deformação de um geotêxtilou produto correlato, para melhorar o comportamentomecânico do solo ou de outros materiais de construção.
NBR ISO 10318-1:2017
Estrutura de solo reforçadoMuro em mineração em MG(Gardoni, 2005)
Aterros sobre solos moles
(3º Prêmio de Fotografias IGS Brasil, 2016)
Geotêxteis e geogrelhas são usados paraacrescentar resistência à tração na massa desolo de forma a possibilitar paredes de soloreforçado verticais ou aproximadamenteverticais. O emprego do reforço possibilita aconstrução de aterros sobre fundações desolos extremamente moles, bem como a demuros íngremes improváveis de seremviabilizados em solos não-reforçados.
Taludes Íngremes 
(3º Prêmio de Fotografias IGS Brasil, 2018)
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PRÊMIOS 2018 – IGS BRASIL
Controle de Erosão Controle de ErosãoReforço – Taludes ÍngrimesUso de geocélulas de PEADpara proteção mecânica degeomembrana em barragemde usina hidroelétrica emMato Grosso do Sul
Aplicação de Geoformaspara Alteamento de Célulade Disposição de CinzasProvenientes de UsinaTermoelétrica
Reforço com Geossintéticos e Solo Grampeado: uma solução geotécnica eficiente
FUNÇÕES DOS VÁRIOS GEOSSINTÉTICOS NOS PROJETOS DE ENGENAHRIA
Geossintético Separação Filtração Drenagem Erosão Reforço Impermeabilização Proteção
Geotêxtil X X X X X X(*) X
Geogrelha X - - - X - -
Geomembrana X - - - - X -
Georrede - - X - - - X
Geocompostosargilosos - - - - - X -
Geocélula - - X X - X
Geotubo - - X - - - -
Geofibras - - - - X - -
* Quando impregnado de material asfástico
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Exemplos de Obras de Filtração e Drenagem com Geossintéticos
GSY em obras hidráulicas
SISTEMAS DE REVESTIMENTO - PRINCIPAIS FUNÇÕES DOS GSY
Barreira de fluxo
ReforçoDrenagem
www.stephensliners.co.uk Calderon Concurso IGSBrasil
Proteção
Filtração
aecweb.com.br 
Inovageo.eng.brGeosynthetics.com.au
bidim.com.br
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Aterros sobre Solos MolesInstalação do Reforço
Palmeira, 2017
Viaduto de Acesso a Águas Claras, DF
Aterros sobre solos moles
Adutora da CAESB
Aterros sobre Solos MolesExemplos de Aplicações
Palmeira, 2017
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Aterros sobre Solos MolesExemplos de Aplicações
Palmeira, 2017
Aterros sobre Solos MolesExemplos de Aplicações
BR 101 - SC
Palmeira, 2017
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estacacapitel
solo mole
reforço d
H
Aterros sobre Solos MolesOutras Aplicações: Aterros Estaqueados
Combinação Geossintético-Capitéis-Estacas: Redução de recalques ede movimentação lateral do solo mole
Palmeira, 2017
Vídeo da AirBus
Rainier Avenue Wrapped-Face Geotextile Wall (Seattle, Washington, 1989)Fonte: Prof. R.D. Holtz
Muros ReforçadosMétodos Construtivos
Palmeira, 2017
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Muros ReforçadosMétodos Construtivos
Palmeira, 2017
Muros Reforçados Métodos Construtivos – Muros Segmentais
Jaguaruna (SC)
Cortesia Terrae
Palmeira, 2017
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geossintético
Taludes Íngremes
Aterros
Palmeira, 2017
Cortesia: Prof. R.J. Bathurst
Taludes Íngremes
Aterros
Palmeira, 2017
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Taludes Íngremes
Reconstituição de Rupturas
Taludes Íngremes
Reconstituição de Rupturas
Palmeira, 2017
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GSY em rodovias
SEPARAÇÃO DO SUBLEITO 
Separação sempre associada a filtração ou reforço 
Evitar o bombeamento de finos do subleito 
Evitar a perda do material de base e sub-base por agulhamento no subleito
geotêxtil tecido ou não tecido
(Fonyo et al 2014) (cedida por Paulo Aguiar – avenida em Jacareí SP)
Mineração de Ferro
Espósito, 2000
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(NBR ISO 10318-2:2017)
Separação
Proteção
Drenagem
Reforço
Barreira defluxo
Filtração
Alívio de tensões
FUNÇÕES
Controle de Erosão
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(NBR ISO 10318-2:2017)
Fundações eContenções Rodovias
Barragens e Reservatórios
Ferrovias
Túneis
Sistema anti erosãoDisposição deresíduos
Sistemas drenantes
Canais
APLICAÇÕES 
GEOSSINTÉTICOS
 Geossintéticos são materiais de construção muito úteis para aplicações emobras de engenharia,
 Geossintéticos são materiais produzidos para serem utilizados em projetosde engenharia e, como tal, necessitam de propriedades técnicas deengenharia para sua correta utilização;
 As propriedades dos Geossintéticos são selecionadas de acordo com suasfunções.
 A escolha do geossintético requer a elaboração de projeto e só poderá serfeita por engenheiros especializados.
 Os ensaios para a determinação dos parâmetros de projeto devem, namedida do possível, simular as condições de cada obra,
 Os parâmetros contidos nos catálogos dos fabricantes dos produtosservem como uma primeira estimativa para projeto mas, não sãorepresentativos de cada obra.
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