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Obras de sistematização fluvial em correntes e rios com Espigões Manual Técnico © M ac ca fe rri d o Br as il - 2 01 7 D is tri bu iç ão G ra tu ita M M 13 00 09 - 05 /2 01 2Unidade Minas Gerais. Tel.:(31) 3497-4455 Fax: (31) 3497-4454 E-mail: belohorizonte@maccaferri.com.br T Unidade Nordeste. el.: (81) 3271-4780 Fax: (81) 3453-7593 E-mail: recife@maccaferri.com.br Unidade Sul. Tel.: (41) 3286-4688 Fax: (41) 3286-4688 E-mail: sul@maccaferri.com.br Te Unidade Centro-Norte. l.: (62) 3661-0030 Fax: (62) 3661-0030 E-mail: goiania@maccaferri.com.br Unidade Sudeste. Rio de Janeiro: Tel.: (21) 3431-3610 Fax:(21) 3431-3611 E-mail: rio@maccaferri.com.br São Paulo: Tel.: (11) 4525-5000 E-mail: saopaulo@maccaferri.com.brMatriz. Av. José Benassi, 2601 - Distrito Industrial FazGran CP 520 - CEP 13201-970 - Jundiaí - SP - Brasil Tel.: (11) 4525-5000 E-mail: maccaferri@maccaferri.com.br www.maccaferri.com/br Autor: Eng. Gerardo Fracassi Co-Autores: Eng. Daniele Martin Ojea Eng. Javier Herrera Hernández Eng. Nelson A. Berrospid Aguilar 1° Edição Fevereiro / 2012 Maccaferri do Brasil Ltda. PREFÁCIO Desde o começo de suas atividades, nos finais do século XIX, a empresa Maccaferri esteve presente no setor de hidráulica fluvial com seus produtos. Não é uma coincidência que a primeira obra construída com gabiões metálicos em 1882 foi um dique longitudinal para proteger das inundações uma margem do rio Reno na Itália perto da primeira fábrica da Maccaferri. Em breve tempo os gabiões passaram a formar parte das obras fluviais em espigões nas quais eram usados com a assessoria técnica da Maccaferri. Desde então Maccaferri acumulou uma grande experiência neste setor como demonstram as milhares de obras similares realizadas até hoje. Na busca por conhecer melhor o comportamento das estruturas construídas com seus produtos, desde a segunda metade do século passado realizou estudos e investigações em laboratórios próprios, particulares e de universidades como: Sogreah (Grenoble, França), Hydraulic Laboratory - Engineering Research Center, Colorado State University (Fort Collins, EUA), I.N.A. Instituto Nacional del Agua (Ezeiza, Buenos Aires, Argentina), Università di Bologna (Itália), Università de Brescia (Itália), Fundação Centro Tecnológico de Hidráulica (São Paulo, Brasil). No caso dos espigões, a maioria dos estudos foi realizado no INCyTH (atualmente INA). Alguns dos resultados da investigação foram apresentados em congressos e atualmente usados nos pré-projetos que geralmente a Maccaferri oferece aos seus clientes. Podemos mencionar: “Influencia de la presencia de espigones en la variación del coeficiente de rugosidad de un canal”, apresentado no XV Congreso Latinoamericano de Hidráulica de J. Brea, H. Hopwood, M. Yañes, G. Amores, relacionado a ensaios realizados no Laboratório de Hidráulica Aplicada INCyTH, Argentina. “Parámetros de diseño de protecciones de márgenes mediante serie de espigones”, apresentado no XV Congreso Latinoamericano de Hidráulica, por J. Brea, H. Hopwood, G. Amores, relacionado a ensaios realizados no Laboratório de Hidráulica Aplicada INCyTH, Argentina. Este manual está baseado numa minuciosa revisão da literatura existente sobre espigões, a experiência pessoal no projeto e acompanhamento da construção, assim como nas observações do comportamento destas estruturas ao longo do tempo. A intenção do autor é reunir em um único documento uma variedade de informações úteis para que se ter em conta num projeto. Lembramos que em todos os casos é sempre preferível, antes de assumir o projeto como final, verificar as hipóteses usadas em um modelo de teste, devido à natureza dificilmente previsível do comportamento dos rios. No caso em que isto não seja possível, é sempre recomendável acompanhar o comportamento dos espigões durante algumas situações de cheias para que, a partir da observação de seu comportamento, se possam tomar as medidas corretivas necessárias. Por este motivo, recomenda-se prever no orçamento da obra um adicional para eventuais intervenções posteriores. APRESENTAÇÃO Quando criança passava parte de minhas férias de verão nas montanhas, o que mais me trazia admiração não era tanto a vista magnífica das montanhas mas as torrentes que delas desciam borbulhantes e o ruído que estas produziam. O mesmo efeito tinham os cursos d’água menores, os pequenos canais com poucos centíme- tros de profundidade que os camponeses haviam cavado para regarem seus campos. Passava horas acompa- nhando o percurso da água, pulando de uma pedra para outra, espalhadas no leito das torrentes, acompanhando suas sinuosidades, observando as pedras maiores que haviam sido transportadas na primavera durante o degelo e que mostravam a força da água. Eu me perguntava como estas mesmas águas que transportavam rochas enormes podiam transportar os diminutos grãos de areia das minúsculas praias que às vezes encontrava em suas margens. Nada era mais divertido que colocar pequenos obstáculos e desviar a correnteza até onde eu quisesse ou mesmo represá-la, poder controlar uma força tão grande me dava uma sensação de poder e, ao mesmo tempo, de paz. Este interesse me conduziu, anos depois, aos estudos de Engenharia Hidráulica e o destino me levou a trabalhar na Maccaferri que me permitiu continuar a “brincar com a água” num ambiente de campo, a céu aberto, possibilitando olhar, tocar, colocar as mãos dentro dela, ao contrário da hidráulica de tubulações que nunca me despertou interesse, pois a água encontrava-se aprisionada nos tubos, oculta e distante. Não foi somente o que estudei na faculdade e durante o meu trabalho na Maccaferri que me permitiu aprender a entender como trabalhar nos rios e com estes, mas também com as experiências de dezenas de en- genheiros que conheci em toda a América Latina. Desde a minha primeira viagem à America Central no começo dos anos 80 consegui confrontar minhas teorias com suas experiências. Uma das primeiras perguntas que me fizeram foi sobre espigões e precisamente quando estes deviam ser inclinados águas acima e quando águas abaixo; minha resposta foi baseada no sentido comum, mas coincidiu com suas experiências de campo, o que fez aumentar minha autoconfiança e me fez aprender a interrogar-me, questionar o que eu sabia e comparar minhas convicções baseadas na teoria com as observações feitas na prática. Algumas das valiosas informações que recopilei em todos estes anos fazem parte deste manual e lamento não ter anotado todas pois naturalmente muitas foram esquecidas. Quero então agradecer a todos estes engenheiros que me ajudaram a aumentar minha experiência, muito proveitosa nas decisões que tive a oportunidade de tomar posteriormente, e evitaram que incorresse em erros demasiados no curso destes anos. Eng. Gerardo Fracassi Gerente de Desenvolvimento de Novas Soluções para América Latina 7 1- INTRODUÇÃO Antes de entrar no tema deste manual é importante relembrar alguns conceitos relativos à erosão e sedi- mentação em cursos d’água naturais. A erosão do fundo verifica-se quando a força de tração da água supera a força resistente do material que constitui o fundo. A distribuição de velocidades em uma mesma seção, sua direção e a baixa homogeneidade do material de fundo podem provocar a instabilidade deste e seu posterior deslocamento para a jusante. Ao mudar as condições das correntes de jusante, pode-se criar condições para que o material transportado encontre con- dições de ser depositado. As erosões nas margens provocam deslocamentos laterais destas e podem ter origem por diferentes fatores: 1.Nas curvas são geralmente provocadas pela aparição neste local de uma força centrífuga que provoca a sobrelevação do nível d’água na margem externa. Isto por sua vez causa uma corrente próxima ao fundo, da margem côncava para a margem convexa da curva. O encontro desta corrente com a do escoamento longitudinal do rio cria um movimento helicoidal na água. Comomencionado, se a força resultante das correntes superar a força resistente (força mínima a qual se produz o movimento do material de fundo) existirão as condições para que se produza o deslocamento do material de fundo para a margem convexa da curva e consequentemente para jusante. Este mecanismo é facilmente perceptível nas curvas, nas quais podemos observar que a margem externa (côncava) está exposta a processos erosivos enquanto na margem oposta se formam depósitos. O eixo da corrente principal se desloca ao mesmo tempo para a margem côncava, aumentando a profundidade nas proximidades da margem. Por consequência do aumento da profundidade, aumentará a inclinação da margem, facilitando assim sua desestabilização e acelerando o deslocamento do material de fundo para o centro do rio e o arraste do mesmo para a jusante. 2.Nos trechos retilíneos, com mais frequência os deslocamentos são provocados por modificações do regi- me hidráulico do rio, o surgimento de meandros, a distribuição de velocidades na seção, a presença de materiais de diferentes resistências ao arraste, a presença de obstáculos naturais (grandes pedras) ou artificiais (árvores derrubadas, pilares de pontes, tomadas de água, etc.) que obstruem a seção provocando o aumento da veloci- dade da água. Também nestes casos o desvio do fluxo da corrente principal e o surgimento de correntes radiais pode redirecionar a corrente para um determinado ponto no qual, se a sua força supera a força de arraste, poderá produzir o deslocamento do material de fundo para jusante. Para evitar ou controlar as erosões nas margens, em trechos curvos ou retos normalmente se recorre a estrutura longitudinais paralelas às mesmas, que se interpõem entre o fluxo e a margem e, por terem maior resistência, interrompem o fenômeno da erosão. Alternativamente é possível implantar estruturas transversais que atravessam a seção do rio de uma margem a outra (diques) cuja função é reduzir a velocidade da corrente a níveis que não somente deixem de provocar erosões mas também causem sedimentações. Uma outra forma de contenção do processo erosivo é implantar estruturas localizadas apenas numa margem (espigões) com a função de desviar a corrente para afastá-la da área sujeita a erosão. A escolha entre uma ou outra solução se dá em função das condições locais e das necessidades do pro- jeto: largura, inclinação e regime do rio, conformação das margens, necessidade de manter acesso à água, etc. Finalmente, a erosão pode ser uma exigência do projeto, por exemplo em rios navegáveis onde se queira aumentar o calado de um setor; nestes casos, a solução a se escolher são os espigões. índice 1 - INTRODUÇÃO ................................................................................................................................................7 2 - OS ESPIGÕES ...............................................................................................................................................9 3 - DIMENSIONAMENTO ...................................................................................................................................11 3.1 - Localização em planta dos espigões ...............................................................................................12 3.2 - Separação ou espaçamento entre espigões (S) ..............................................................................12 3.2.1 - Trechos retos ...........................................................................................................................14 3.2.2 - Trechos em curva ....................................................................................................................16 3.3 - Quantidade de espigões ..................................................................................................................18 3.4 - Comprimento dos espigões .............................................................................................................18 3.5 - Forma dos espigões.........................................................................................................................19 3.6 - Seção longitudinal e transversal do espigão ...................................................................................22 3.6.1 - Seção longitudinal ....................................................................................................................22 3.6.2 - Seção transversal ....................................................................................................................23 3.6.3 - Cabeça dos espigões ..............................................................................................................24 3.7 - Ancoragem nas margens .................................................................................................................24 3.8 - Ângulo de orientação em relação às correntes................................................................................26 3.9 - Tipo e dimensões da proteção antierosão no entorno do espigão ..................................................27 4 - ESPIGÕES EM GABIÕES ............................................................................................................................33 4.1 - No projeto.........................................................................................................................................33 4.2 - Na construção ..................................................................................................................................39 5 - ESPIGÕES PERMEÁVEIS CONSTRUÍDOS COM TRONCOS, MALHAS E CABOS ..................................43 6 - CASOS HISTÓRICOS ..................................................................................................................................45 Rio Challuayacu - SAN MARTÍN - PERÚ ................................................................................................46 Rio Huallabamba - SAN MARTÍN - HUICUNGO - PERÚ ........................................................................48 Rio Huallaga - SAN MARTÍN - CAMPANILLA - PERÚ .............................................................................50 Rio Huallaga - SAN MARTÍN - JUANJUI - PERÚ ....................................................................................52 Rio Huallaga - SAN MARTÍN - PICOTA - PERÚ ......................................................................................54 Rio Sisa - SAN MARTÍN - SAN PABLO - PERÚ ......................................................................................56 Carretera Trinidad - SAN BORJA - BENI - BOLIVIA ................................................................................58 Rio Chimore - COCHABAMBA - BOLIVIA ................................................................................................60 Rio Bermejo - TARIJA - BOLIVIA .............................................................................................................62 Rio Azul - CHUBUT - ARGENTINA ..........................................................................................................64 Rio Lules - TUCUMÁN - ARGENTINA .....................................................................................................66 Rio Pescado - SALTA - ARGENTINA .......................................................................................................68 Rio Jiboa - SAN VICENTE - EL SALVADOR ............................................................................................70 Rio Lempa - USULUTÁN - EL SALVADOR ..............................................................................................72 Rio Paz - AHUACHAPÁN - EL SALVADOR .............................................................................................74 7 - BIBLIOGRAFIA..............................................................................................................................................77 8 - SIGLAS E SÍMBOLOS ..................................................................................................................................799 - ÍNDICE DAS FOTOS E DESENHOS ............................................................................................................81 9 2 - os espigões Desde o início dos tempos, o homem estabeleceu sua moradia às margens de rios para tirar proveito para o abastecimento de água, para a pesca ou para sua facilidade de locomoção. Desde então a necessidade de construir proteções nas margens como consequência da instabilidade fluvial se mostrou necessária e continua ainda hoje na maioria dos cursos d´água naturais. Assim como outras obras de engenharia, os espigões provavelmente começaram a serem usados depois da observação de fenômenos naturais, por exemplo, a queda de uma árvore a partir da margem. Os efeitos produzidos pela queda na água de uma árvore ou de uma pedra são facilmente perceptíveis; o obstáculo na correnteza criado pelos ramos da árvore ou por qualquer outro objeto produzem em geral vários efeitos: 1. Desvio do fluxo para o centro do canal. 2. Aumento local da velocidade da corrente devido a redução da seção e consequente aumento da turbulência com a criação de vórtices. 3. Sedimentação do material de transporte imediatamente à jusante do mesmo nas proximidades da mesma margem, interrompendo sua eventual erosão. 4. Erosão local do fundo que evolui para o centro do canal com consequente aumento da lâmina d’água. 5. Surgimento de outras fossas de erosão, ao lado do obstáculo, geralmente localizadas a montante. Possivelmente por estas razões, os primeiros espigões que se tem notícia foram construídos na Europa no século XIX para aprofundar o leito e manter assim um calado suficiente para a navegação. Os espigões são estruturas construídas a partir das margens para o centro do rio com o objetivo de: 1. Estabilizar o curso do rio. 2. Reduzir a velocidade do fluxo nas imediações da margem, a montante e jusante, para valores tais que não possam produzir erosão. 3. Favorecer a sedimentação do material de arraste entre os mesmos, e neste caso e no anterior usualmente são definidos como espigões retardadores de fluxo. 4. Desviar o fluxo para o centro do canal desviando de eventuais zonas críticas, para prevenção de erosões. 5. No caso de rios navegáveis, centralizar a corrente para aprofundar o canal; neste caso geralmente é definido como espigões defletores. Nos dois primeiros casos temos uma interessante alternativa para as proteções longitudinais visto que, a diferença destas, permitem o acesso ao rio de animais e pessoas. De maneira geral requerem um menor volume de investimentos. No terceiro temos a solução mais econômica disponível hoje. Os espigões são classificados como de repulsão ou de sedimentação, em função de seu comportamento. Podem ser do tipo permeável ou impermeável, dependendo se deixam ou não fluir água através de seu corpo. Os permeáveis, por facilitar a sedimentação, são mais indicados em rios com transporte sólido importante. Neste caso a água, carregada de sedimentos finos, passa através dos mesmos e, devido à redução de sua velocidade, deposita os sedimentos na zona compreendida entre os espigões que irá ser preenchida e criando assim uma nova linha de margem. Alguns autores afirmam que, por esta razão, nesta concepção, pode ser aumentada a distância entre espigões quando comparados aos impermeáveis. Geralmente para sua construção são utilizados materiais vegetais como troncos de árvores, galhos e ramos ou soluções mistas nas quais são usados troncos unidos por malhas metálicas e cabos de aço ou varas. Essas soluções não têm uma grande vida útil, porém são utilizadas devido ao seu menor custo. Os espigões impermeáveis, por provocar maior erosão, são mais indicados quando se deseja aumentar a profundidade do canal ou no caso de rios navegáveis. Sua principal função é centralizar o fluxo; simultanea- mente afastam o fluxo da margem criando condições para que esta fique protegida da erosão. 10 2- Os espigões Podem ser construídos com rip-rap (pedras soltas), concreto, estacas, geocontendores (tubos de geo- têxtil) ou gabiões. Esta última solução é a preferida na maioria dos países latino-americanos pela facilidade de execução e por permitir, quando necessário, o uso intensivo da mão de obra não qualificada, reduzindo ao míni- mo o uso de máquinas. A disponibilidade de materiais perto do local de implantação por muitas vezes condiciona a escolha do projetista. Por exemplo, independentemente de considerações econômicas, a falta de pedras de grandes dimen- sões nas proximidades impede o uso de rip-rap, enquanto a disponibilidade de pedras de menor tamanho favore- ce a utilização de gabiões, da mesma forma a disponibilidade ou falta de areia condiciona o uso de geocontendo- res. De mesma maneira a existência de programas governamentais de erradicação da pobreza que requer o uso intensivo de mão de obra pode influir na decisão, fazendo descartar soluções com grande uso de maquinários, como no caso do rip-rap e preferir outras que podem requerer o uso massivo de operários não-qualificados, que podem ser treinados rapidamente no lugar, como no caso dos gabiões. O projeto dos espigões foi muito estudado no último século, e tem sido apresentados vários trabalhos sobre este tema; porém ainda existe muito pouca literatura disponível, talvez porque dificilmente os resultados obtidos em laboratórios ou em um caso prático possam ser generalizados. Por esta razão, até hoje, a experiência e o senso comum são as melhores fontes de inspiração para o projetista. A intenção desta publicação, como mencionado anteriormente, é resumir alguns conceitos básicos – fru- to da experiência da Maccaferri e do autor em obras hidráulicas. A seguir serão usadas as seguintes definições para especificar as distintas partes que constituem um espigão independentemente do material usado para sua construção (figura 2.1) • Ponta, cabeça, nariz ou extremidade externa; • Barra, corpo central ou parte média; • Crista, coroa ou superfície superior; • Ancoragem, engastamento ou extremidade enterrada; • Face lateral de montante; • Face lateral de jusante; • Base de proteção contra erosão, formado através do aprofundamento da estrutura ou por uma proteção horizontal (cobrindo o leito). Figura 2.1 - Definição das partes que constituem o espigão. 11 3 – DIMENSIONAMENTO Para um correto dimensionamento dos espigões, em geral devem ser considerados os seguintes aspectos: a. Variáveis do fluxo i. Altura de níveis mínimos, médios e máximos; ii. Quantificação do material de arraste e sua tipificação; iii. Regime hidráulico. b. Parâmetros do canal i. Declividade; ii. Dimensões e forma; iii. Características morfológicas. Para a escolha do material de construção, deve se ter em conta: a. Sua disponibilidade e distância de transporte; b. Disponibilidade de mão de obra e equipamentos necessários para a construção; c. Custos de material, mão de obra e equipamentos; d. Prazo necessário para a construção; e. Nível d’água durante a construção. Uma vez disponibilizadas tais informações, é possível projetar o conjunto da obra, para o que deverão ser definidos os seguintes elementos: 1. Localização em planta dos espigões; 2. Separação ou espaçamento entre os espigões; 3. Quantidade de espigões; 4. Comprimento de cada espigão; 5. Forma do espigão; 6. Seção longitudinal e transversal, elevação da crista, declive da coroa, inclinação dos paramentos laterais; 7. Enraizamento na margem; 8. Ângulo de orientação em relação à corrente; 9. Tipo e dimensões da proteção da base do espigão; Quando possível, devem sempre ser respeitadas algumas simples regras ditadas pela experiência: 1. Evitar o uso de espigões em cursos d’água com declividade superior a 2%; 2. Nunca utilizar espigões isoladamente e sim em grupos, com um mínimo de três a quatro unidades; 3. Optar por espigões flexíveis que possam se acomodar, em caso de erosões ou recalques diferenciais em sua fundação, já que neste caso, em geral, a estrutura se adapta à nova situação sem sofrer danos.Temos que lembrar que dificilmente há disponibilização de estudos de caracterização dos substratos do solo e que este, por sua vez, sofre variações em espaços de poucos metros. Por esta razão a flexi- bilidade do espigão se torna uma vantagem adicional; 4. Evitar que a construção dos espigões estrangule o canal, especialmente durante as enchentes, para evitar efeitos indesejáveis na margem oposta; 5. Posicionar o primeiro espigão a montante do ponto a partir do qual começam as erosões que se queira controlar; 6. Projetar o primeiro espigão a montante mais curto que os seguintes e com maior ancoragem; 7. Aumentar gradualmente o comprimento dos espigões seguintes até alcançar o comprimento dese- jado a partir do quarto; 8. Projetar os espigões de tal maneira que não produzam mudanças bruscas na direção do fluxo; 9. A partir da ancoragem, a crista/coroa deverá ser mais baixa que a margem; 10. Igualmente, a crista na zona de ancoragem deverá ser mais alta que o máximo nível de inundação, 12 3 – Dimensionamento de tal maneira que não fique totalmente submersa durante a mesma e exerça sua função para qualquer enchente. 11. A crista na zona da ponta deverá ser mais alta que o mínimo nível previsto, de tal maneira que não fique completamente submersa durante o período de estiagem; 12. Começar a construção dos espigões de montante para jusante. Quando a constru- ção é feita a seco, os primeiros espigões, já terminados, podem proteger os seguintes em caso de inundações inesperadas que acontecerem durante sua construção. Quando a cons- trução é feita em águas profundas, permitem construir os seguintes em águas mais calmas. Feitas estas considerações preliminares, vamos examinar separadamente os aspectos que foram mencio- nados anteriormente. 3.1 – Localização dos espigões em planta A localização dos espigões depende da finalidade da obra. Se for para proteger uma margem contra pro- cessos erosivos, os espigões deverão ser colocados unicamente nesta margem, com o cuidado de colocar o primeiro sempre a montante da zona erodida a ser protegida. Se ao contrário, se deseja aprofundar o calado do rio na sua parte central, deverá ser colocada em ambas as margens. Quando possível, é aconselhável fazer coincidir a localização dos espigões com pontos da margem que apresentam maior resistência, por exemplo, rochas, para reduzir o comprimento da ancoragem. Deve-se ter o particular cuidado de não provocar alterações na margem oposta, como será explicado mais adiante. Por este motivo, quando possível, é recomendável construir espigões curtos, cujo comprimento possa ser aumentado posteriormente, obviamente se necessário, uma vez verificado seu funcionamento. Ao observar o comportamento do rio durante as primeiras enchentes, depois da construção dos espigões, é possível verificar se as hipóteses iniciais estavam corretas fazendo eventuais ajustes à nova situação. A facilidade de modificar as estruturas posteriormente a sua construção é um dos motivos pelos quais se prefere o uso de gabiões nesta aplicação. A forma, localização (se estiverem localizados sobre um trecho reto do rio ou do lado de fora de uma curva) e orientação estão diretamente relacionadas com a separação dos espigões. Também é importante a presença de uma ancoragem adequada, já que sua presença pode permitir um aumento do espaçamento de até 20% em relação aos espigões não engastados. A separação se mede no sentido de jusante, entre os pontos de arranque junto às margens, entre dois espigões consecutivos e depende do comprimento do espigão da montante. O espaçamento entre os espigões é extremamente importante, porque disso irá depender alguns cenários de resultados, ou seja: Uma separação muito curta é uma solução que provoca grande sedimentação entre os espigões e conse- quentemente a plena recuperação da margem erodida. Com certeza seria uma solução antieconômica. Uma separação curta provoca a sedimentação entre os espigões e consequentemente a recuperação da margem erodida. Será a melhor solução, se esta é a finalidade da obra. 3.2 – Separação ou espaçamento entre espigões (S) 13 3 - Dimensionamento Uma separação média é uma solução que somente evita o avanço da erosão sobre a margem; caso seja necessário, pode-se corrigir eventuais falhas, prolongando os espigões ou construindo espigões adicionais, mais curtos, nos locais ameaçados. Uma separação grande é uma solução que pode evitar o avanço da erosão sobre a margem em cheias menores mas não necessariamente nas cheias mais importantes. É uma solução de alto risco e caso seja ne- cessário pode-se reduzir a separação prolongando os espigões ao detectar falhas em seu comportamento ou construindo espigões adicionais, mais curtos, nos locais ameaçados. Note que, neste caso, pode ser necessária a reconstrução de parte dos espigões, consequentemente aumentando os custos. Uma separação muito grande é uma solução que não altera consideravelmente as condições hidráulicas do rio, chegando a ser inútil. Neste caso deve ser revisto o projeto. As investigações realizadas por Adami e De Deppo em 1970 confirmaram que a região de separação à jusante do espigão está ocupada por um vórtice e que nas proximidades da margem a direção do vetor de velo- cidade é invertida em relação a corrente e sua intensidade é de aproximadamente 50% da corrente à montante do obstáculo. Portanto, se for possível estabelecer esta situação, a redução de velocidade provocada pela soma das duas velocidades no sentido inverso favorecerá a sedimentação entre os espigões. Para calcular a posição do vórtice entre os dois espigões, existem algumas indicações. No começo do século passado, Winkel, por exemplo, indicou que o ângulo β entre a reta que une as pontas dos espigões suces- sivos e a tangente ao vórtice antes mencionado que passa pela ponta do espigão à montante, pode variar entre os 5° e 7° (figura 3.2.1). Ao impor que a tangente encontre a cabeça do espigão seguinte, é possível calcular a distância S entre os mesmos. Figura 3.2.1 – Separação entre espigões. Fierro, em “L’impiego dei pennelli nelle sistemazioni fluvial: indicazioni e criteri progettuali”, propõe, sob algumas condições, a seguinte equação: Smax = 0,717 q0,66 10,33 B0,427 dm0,233 Onde: Smax = separação entre os espigões. q = vazão. B = largura estável do rio. dm = dimensão característica do sedimento no fundo do rio 14 3 – Dimensionamento Na realidade, o correto dimensionamento da separação entre os espigões depende também da configu- ração de traçado do rio, podendo-se diferenciar a forma de cálculo dependendo se o trecho a intervir se localiza em um segmento reto ou em uma curva. Para definir S nos trechos retos leva-se em conta o ângulo de desvio teórico do fluxo β medido na ponta do espigão (figura 3.2.1.1). Alguns autores recomendam que, se a orientação entre os espigões α for entre 70° e 90°, S≈5,2 a 6,4 Lp se a orientação entre os espigões α for de 60°, S≈5,7 a 6,9 Lp. Maza recomenda, em caso de espigão perpendicular à margem, que a distância está compreendida entre 4-6,3 Lp, equivalente a um ângulo de desvio β = 9° a 14°. Alguns autores recomendam as seguintes relações entre separação e comprimento dos espigões ou lar- gura do rio (Tabela 3.2.1.1). A variedade dos valores recomendados permite entender o quão é difícil generalizar os resultados obtidos em laboratório (em canal de ensaio) ou obtidos em um rio em particular para disto fazer uma generalização. 3.2.1 - Trechos retos ~ ~ Figura 3.2.2.2 – Separação entre espigões Distância entre espigões Tipo de margen Referencia Comentários 5/7B Reta Vippiani, 1919 4/14B Curva 3L - 5L Strom, 1941 3L Côncova Grant, 1948 2L - 4L Curva Álvarez, 1948 4,29L Reta Ahmad, 1951 5L Curva Ahmad, 1951 1L Côncava Nações Unidas, 1953 Prática geral 2L - 2,5L Convexa Nações Unidas, 1953 Prática geral 2L - 3L Mamak, 1956 4L Diretamente Altunin, 1962 90 - β > 75° 3L Para 0,005 ≤ i ≤ 0,01 2L Para i ≥ 0,01 1,5L Matheus, 1956 3L - 5L Strom, 1962 Tabela3.2.1.1 - Algumas fórmulas empíricas propostas para definir a separação entre espigões (Klingeman, P et al/1984) (Obras fluviais/2001 Giorgio Brighetti), (River Trainng Techniques/1995 B. Przedwojski et al.) - Onde L indica a longitude de espigão e B o largo do Rio 15 3 - Dimensionamento 0,5B Côncava Macura, 19665/4 Convexa 3/4 - 1B Diretamente 3L - 4L Acheson, 1968 Dependendo da curvatura e da inclinação da corrente 2L - 2,5L Central Bd. Of Irriga- tion and Power, 1971 2L - 2,5L Joblekar, 1971 Espigões contra a corrente 2L Neil, 1973 Dois ou mais espigões 4L 2L - 6L Richardson et al., 1975 Para protecção de márgens 3L - 4L Espigões en T para canais nave- gáveis 1,5L - 2L Canais profundos para a navega- ção 1L Côncava Bendegom (Samide and Beckstead, 1975)2L - 2,5L Convexa 1,5L Mathes, 1975 2L U.S. Army (Samide and Beckstead, 1975) Para o rio Mississippi 3,5L Blench et al., 1976 1B - 2B Jansen, 1979 0,5B - 1B Em rios estreitos 5L Mohan y Agraval, 1979 Espigões submergidos ede altura um terço da profundidade 1,5L Côncava Distrito de Los Ánge- les, 1980 Com proteção de margem de enrocamento 2L Reta 2,5L Convexa 4L - 6L Côncava Richard & Simons, 1983 A margem pode necessitar de proteção adicional 1L - 2L Kovacs et al., 1983 Rio Danubio 0,9B - 1B Curva Akantisz et al., 1983, 1986, 1989 Para a = 45° - 50° Ø/B = 8 - 13,5 1,1B Curva Para a = 55° Ø/B = 8 1,1B - 0,9B Curva Para a = 55° Ø/B = 13,5 5,1L - 6L Reta Álvarez, 1989 Para orientações α = 90° a 70° 5L - 6,9L Reta Para orientacões α = 60° 2,5L - 4L Curva Espigões com crista em declive para proteção de margem5,1L - 6,3L Diretamente >3L Côncava Copeland, 1983 3L Kondap y Prayag, 1989 Para espigões com longitude ≤ 0,2 B 2,5L - 3L Jica 4L - 5L Reta Fracassi, 2007 Mais de dois espigões em gabiões de seção transversal decrescente 16 3 – Dimensionamento Nos trechos em curva alguns autores recomendam S = 2,5 – 4 Lp, o valor de S aumenta com o raio da curva. Geralmente se prefere recorrer a métodos gráficos. Alguns dos métodos gráficos mais utilizados são detalhados a seguir (figuras 3.2.2.1 e 3.2.2.2). 3.2.2 – Trechos em curva Método I Figura 3.2.2.1 – Método gráfico para definir a separação entre espigões Este método é utilizado desde a década de 80. A seguir apresentamos o processo passo a passo. Passo 1. Identificada a zona onde se inicia a erosão, o primeiro espigão, que chamaremos I, é posicionado imediatamente à montante, em geral perpendicularmente à margem e com um comprimento de ordem de 10% da largura do rio. Passo 2. Do ponto de arranque do espigão I, é desenhada no sentido de jusante uma reta perpendicular ao raio da curva. No ponto na qual a reta corta em duas partes iguais o segmento de raio compreendido entre as linhas de margem atual (erodida) e a desejada, identificamos o ponto de posicionamento do espigão II. Seu comprimento deverá ser entre 25 e 30% da largura do rio. Sua orientação dependerá da decisão do engenheiro (a seguir estão algumas considerações sobre isso). 17 3 - Dimensionamento Método II Passo 3. Passando pela ponta dos espigões I e II é desenhada até jusante uma reta. No ponto a qual a reta corta em duas partes iguais o segmento de raio compreendido entre as linhas da margem atual a desejada, identificamos o ponto de posicionamento do espigão III. Seu comprimento deverá ser da mesma ordem que o anterior. Passo 4. Para identificar a posição do espigão IV deverá ser repetido o processo indicado no passo 3. Próximos passos. O processo será repetido para localizar os espigões seguintes até chegar nas proximidades do fim da zona não afetada pela erosão. Figura 3.2.2.2 – Método gráfico para definir a separação entre os espigões (Mampostería en gaviones en la protección Hidrológica Forestal, CONAF, setembro de 1982, pág. 18) Passo 1. Depois de ter identificado o início da erosão, é prolongado o eixo do rio do trecho de mon- tante. Na intersecção do eixo com a margem externa, identificamos o ponto A, onde será posicionado o primeiro espigão, que chamaremos de I, geralmente perpendicular à margem e cujo comprimento deve ser da ordem de 15% - 20% da largura do rio. Passo 2. Da ponta do espigão, é traçado, no sentido de jusante, a paralela ao eixo anteriormente mencionado. No ponto em que a reta intercepta a margem atual (erodida) identificamos o ponto B. Multiplicamos por dois a distância AB e definimos a posição C na qual será posicionado o espigão II. Seu comprimento deverá ser entre 25 e 30% da largura do rio. Sua orientação dependerá da decisão do engenheiro. 18 3 – Dimensionamento Método III Este método, muito mais simples e conservador, levando em conta as considerações já mencionadas ao admitir um ângulo de desvio fixo β = 9° a 14°. Posiciona-se o espigão seguinte a jusante na intersecção entre a margem externa do rio e a reta que se origina da cabeça de cada espigão, formando o ângulo β com a tangente ao raio de curva nessa posição, de acordo com a representação da figura 3.2.2.3. Passo 3. Da ponta dos espigões I e II é desenhada uma reta no sentido de jusante. No ponto da intercepção com a mesma margem, identificamos o ponto de posicionamento do espigão III. Seu comprimento deverá ser da mesma ordem do anterior. Passo 4. Repetimos o processo indicado no passo 3 para identificar a posição do espigão IV. Passos seguintes. O processo é repetido até alcançar a zona da margem não afetada pela erosão. Último passo. A montante do espigão I à distância AB é localizado o espigão K, cuja função é proteger a ancoragem do espigão I. Seu comprimento deverá ser menor que a de todos os outros espigões na ordem de 10% da largura do rio e sua ancoragem maior. Figura 3.2.2.3 – Método gráfico para definir a separação entre espigões. É necessário recordar que é sempre conveniente que os diferentes raios R da curva da margem deseja- da sejam sempre de tamanho decrescente de tal maneira que este se reduza o mais suavemente possível. Da mesma maneira, convém que o(s) raio(s) da curva seja(m) sempre 2,5B < R < 8B porque, para menores raios se torna mais conveniente economicamente substituir os espigões com uma defesa longitudinal, enquanto que, para raios maiores não existe segurança que todos os espigões trabalhem eficientemente. 3.3 – Quantidade de espigões Geralmente o número de espigões deve ser sempre maior que 2. Alguns autores recomendam um mínimo de 4 espigões (Derrick). A quantidade dos espigões depende da extensão a ser protegida e, como já foi mencio- nado, do comprimento e a forma dos mesmos. É necessária uma atenciosa análise para decidir a melhor opção entre um número menor de espigões extensos ou um número maior de espigões curtos; para isto devem ser levados em conta além dos aspectos técnicos normais, os econômicos, logísticos e práticos relacionados em geral às características da seção transversal do rio, a possibilidade de execução a seco ou em águas profundas e à redução da largura durante a estiagem. 3.4 – Comprimento dos espigões O comprimento total do corpo do espigão L é convencionalmente divida em duas partes: o comprimento de ancoragem Lo, que fica engastada na margem e o comprimento ativo La, que fica exposta a ação da corrente; por sua vez é definido o comprimento de trabalho Lt , como a projeção de La no sentido perpendicular ao eixo da corrente, equivalente a distância entre a margem e o ponto do espigão mais distante da margem, medida 19 3 - Dimensionamento perpendicular ao eixo do rio. O valor máximo do Lt está sempre relacionado com a largura do rio no qual o espigão está localizado. Geralmente deve estar compreendido entre 25% a 30% da largura do canal para que sua presença não interfira na margem oposta. O menor valor é usado preferencialmente para espigões de altura constante (declividade da coroa p < 20°), geralmente construídos com pedras soltas ou gabiões tipo saco e o maior valor para aqueles cuja crista seja decrescente da margematé o centro do canal (declividade da coroa p > 20°), geralmente construídos com gabi- ões. A diferença se deve que, ao aumentar p, diminui a redução da seção molhada do rio durante as enchentes, consequentemente menores serão as alterações do fluxo durante esta situação, entre as quais a mais relevante é a velocidade de escoamento que, por sua vez, está diretamente relacionada com a capacidade erosiva no fundo na margem oposta. Figura 3.4.1 – Definições dos comprimentos do espigão. 3.5 – Forma dos espigões Existem várias formas na planta: • Forma reta ou haste simples; • Forma em L ou baioneta; • Forma em T ou martelo; • De cabeça arredondada; • De ângulo duplo; • Curvados, tipo “hockey”. As três primeiras são as mais comuns e diferem entre si pela maior ou menor eficiência na proteção do talude e na localização das áreas de sedimentação e erosão provocadas pelo espigão. 20 3 – Dimensionamento Por exemplo, os tipos em L e em T geralmente concentram a erosão ao longo da face paralela ao fluxo e, por outro lado, promovem maior sedimentação nas áreas entre a cabeça e a margem que ficam mais protegidas contra o efeito das correntes. O tipo reto por sua vez concentra a erosão na ponta e imediatamente à jusante desta. Como é intuitivo, no caso dos espigões em L e em T é possível aumentar a separação entre os espigões, o aumento é aproximadamente equivalente à projeção sobre a margem dos mesmos ou à extensão de sua cabeça, respectivamente. O tipo em L é, geralmente, mas não necessariamente, dobrado no sentido de montante. No caso de construção em presença de água, os espigões em forma de T e L são geralmente os de maior custo, já que sua ponta deve ser construída no centro do rio onde as profundidades são maiores. A escolha entre os três tipos é geralmente influenciada pelo tipo de regime do rio e aspectos econômicos. A seguir, alguns exemplos dos três tipos. Figura 3.5.1 – Espigão em haste simples.. Figura 3.5.2 – Espigão em haste simples. 21 3 - Dimensionamento Figura 3.5.3 – Espigão em baioneta. Figura 3.5.4 – Espigão em baioneta. Figura 3.5.5 – Espigão em martelo. 22 3 – Dimensionamento Figura 3.5.6 – Espigão em martelo. 3.6 – Seção longitudinal e transversal do espigão 3.6.1 – Seção longitudinal Em geral, a altura do espigão diminui a partir da borda para o centro do rio, em casos muito particulares têm sido utilizados espigões com crista horizontal. A redução da altura do espigão desde a margem até o centro do rio é tida como mais adequada devido ao fato que este tipo de conformação com crista decrescente funciona da mesma maneira se comparado aos espigões de crista horizontal, nas condições de níveis d´água mínimos, por outro lado interfere menos nos níveis de enchentes. Neste último caso, a presença deste tipo de espigão causa apenas uma obstrução parcial do fluxo nas águas altas sem contudo reduzir significativamente a seção do rio durante as cheias maiores, ou seja, será menor o estrangulamento do rio e menor a erosão no fundo do canal na margem oposta. É importante recordar que a seção com crista inclinada longitudinalmente pode significar uma economia de 30% a 60% do volume de material necessário para a construção. A declividade é definida pela cota da ancoragem (ver item seguinte), o comprimento do espigão e a cota da extremidade que geralmente é de 0,5 m ou pouco superior à lâmina d´água no período de estiagem. Ao respeitar esta regra o declive pode variar entre 5% a 25%. Em espigões de material solto ou concreto, o declive pode variar de 2% a 2,5% (figuras 3.6.1.1 e 3.6.1.2). No caso de usar gabiões tipo caixa, a crista pode ser escalonada (figura 3.6.1.3), enquanto que nos outros casos e se o material utilizado permitir, como por exemplo os geocontedores, é retilínea (figura 3.6.1.4). Figura 3.6.1.1 – Seção longitudinal de espigão em concreto. 23 3 - Dimensionamento Figura 3.6.1.2 – Seção longitudinal de espigão em pedra solta. Figura 3.6.1.3 – Seção longitudinal de espigão em gabiões. Figura 3.6.1.4 – Seção longitudinal de espigão em geotubos. 3.6.2 – Seção transversal É recomendável desenhar a seção transversal em forma trapezoidal de maneira que seu baricentro seja o mais baixo possível; isto é extremamente importante porque o terreno dos canais geralmente não têm boas características geotécnicas e a capacidade de suporte não é homogênea (figura 3.6.2.1). Esta recomendação é muito importante quando os espigões devem ser construídos em presença de água pela dificuldade de controlar a real configuração em águas geralmente pouco transparentes. Figura 3.6.2.1 – Seção transversal de espigão de concreto. A crista tem larguras variáveis de 1,0m a 3,5m, podendo chegar até 6m; no caso dos espigões construídos com material solto, deve ser suficiente larga para permitir a circulação dos veículos que transportam o material usado para a construção do espigão. No caso dos espigões construídos com material solto, geralmente os taludes transversais variam desde 3H:1V na parte mais próxima a borda a 5H:1V. Isto resulta em volumes importantes de material que, em caso de obras construídas dentro d’água, tendem a aumentar ainda mais. Por esta razão se dá preferência ao uso de gabiões que permitem uma sensível redução do material utilizado em ambos os casos. 24 3 – Dimensionamento No caso de obras construídas a seco, os gabiões caixa, por serem amarrados entre si, permitem uma obra monolítica com uma seção mais esbelta, geometricamente definida e com inclinações laterais da ordem de 2H:1V a 1H:1V (figuras 3.6.2.2 e 3.6.2.3). No caso de construção na água, os gabiões cilíndricos não somente permitem utilizar pedras de pequeno tamanho, acarretando um transporte e manuseio mais fácil, mas também possibilitam inclinações laterais mais acentuadas com consequente redução de volume. Neste caso as costuras entre os gabiões cilíndricos não são necessárias já que o interbloqueio das pedras na superfície do gabião e o atrito entre os mesmos são suficientes para garantir a estabilidade da obra. Ao utilizar os geocontedores, sua disposição longitudinal deverá sempre ser de forma piramidal como apresentado a seguir (figura 3.6.2.4). Figura 3.6.2.2 – Seção transversal de espigão em enrocamento. Figura 3.6.2.3 – Seção transversal de espigão em gabiões e Colchões Reno®. Figura 3.6.2.4 – Seção transversal de espigão em geocontedores. 3.6.3 – Cabeça dos espigões A cabeça dos espigões é geralmente a parte mais exposta a danos causados pelo material de arraste e à erosão de fundo junto a esta estrutura, sendo que tem sido observado que as maiores erosões no fundo se localizam ao seu redor. Por esta razão a cabeça deve ser mais protegida do que o resto do corpo do espigão, aumentando a proteção contra a abrasão e a profundidade da fundação ou ainda as dimensões em planta da plataforma antierosão. 3.7 – Ancoragem nas margens É a parte do espigão construída dentro da borda para evitar eventuais solapamentos ou escoamentos no entorno da estrutura, dentro da margem, que poderiam criar novos caminhos de fluxo, com potencial de com- prometimento da sua estabilidade (figura 3.7.1). Em terrenos muito rígidos, como rocha, não se faz necessário, sendo suficiente garantir a continuidade entre o terreno e o espigão. Nos outros casos, seu aprofundamento é geralmente definido como uma proporção do comprimento do espigão; a experiência mostra bons resultados 25 3 - Dimensionamento quando o primeiro espigão à montante está engastado dentro da margem com uma distância em planta da ordem de 25% a 40% do Li enquanto que nos seguintes, este engastamento deve prever um comprimento da ordem de 15% e 20% do Li (figura 3.7.2). A razão da diferença, é que a função do primeiro espigão é basicamente pro- teger a ancoragem do seguinte e, no caso de falha, poderia expor a ancoragem do segundo a erosão e assim comprometê-lo; por sua vez isto poderia gerar o mesmo problema em cadeia aos seguintes. No caso do proces- so de erosão da margem a ancorarseja caro, é possível reduzir seu volume ao mínimo, diminuindo também a distância entre os espigões. Como alternativa ao aprofundamento da ancoragem, é possível revestir a margem em ambos os lados do espigão (montante e jusante), utilizando revestimento com Colchões Reno® ou um muro longitudinal em gabiões (figura 3.7.3). Figura 3.7.1 – Colapso do espigão de gabiões por falha de an- coragem. Figura 3.7.3 – Revestimento da margem em ambos os lados do espigão. Figura 3.7.2 – Profundidade da ancoragem. 26 3 – Dimensionamento 3.8 – Ângulo de orientação em relação a corrente O espigão pode ser desenhado com o seu eixo direcionado contra a corrente (α>90°), perpendicular à corrente (α=90°) ou a favor (α<90°). O ângulo é medido desde a margem a jusante até o eixo do espigão. A inclinação do espigão em relação ao eixo do rio é importante porque modificará a área protegida. No primeiro caso (α>90°) diversos autores indicam que esta orientação aumenta a sedimentação e alguns recomendam ângulos entre 100° e 120° (Beckstead). No segundo caso (α=90°), esta orientação é a preferida porque permitir a redução o comprimento do espigão em relação aos outros casos ainda que se alguns autores indicam que é a que produz a maior erosão na ponta (Kwan e Kandasamy) e no longo prazo (Collell, Cardoso, Martín, Vide e Bateman, 1999). No terceiro alguns autores recomendam ângulos ao redor de 70° (Maza), especialmente em trechos curvados e, para pequenos raios, valores menores que 70° podendo alcançar até 40°. Não existe uma clara sugestão para recomendar a direção do espigão que não seja relacionada a indicação da área a ser protegida em relação ao espigão, como mencionado anteriormente. Em observações feitas em laboratório e no campo foi possível verificar que no caso de espigões contra a corrente (figura 3.8.1A) a área mais protegida pelo espigão é distribuída imediatamente à montante do mesmo, quando é perpendicular (figura 3.8.1B), a área fica distribuída entre montante e jusante e, quando a favor da corrente (figura 3.8.1C), a área mais protegida fica distribuída imediatamente à jusante. O autor observa, por outro lado, que os espigões contra a corrente parecem ter um melhor comportamento em rios de corrente rápida (de montanha) e aqueles a favor em rios de correntes mais lentas (de planície). Figura 3.8.1 – Espigões a favor da corrente (A), perpendiculares (B) e contra a corrente (C). Na tabela 3.8.1 está relacionado o ângulo α entre o espigão e a margem recomendado por diferentes autores (Klingerman, P. et al, 1984). A B C Na tabela 3.8.1 (o ângulo α entre o espigão e a margem recomendado por diferentes autores). 27 3 - Dimensionamento Ângulo α recomendado entre o espigão e a borda Referência Comentários 100° - 120° Nações Unidas, 1953 Espigões inclinados à montante 100° - 110° Mamak, 1964 110° Macura, 1966 Margen côncava 100° Diretamente 90° Margen convexa ≤ 90° Franco, 1967 ≤ 90° Lindner, 1969 Desvio ≤ 90° Lindner, 1969, río Missouri Sedimentação 75° - 90° Lindner, 1969, rio Red e Arkansas ≤ 90° US Army, Corps of engineers, 1970 100° - 120° Central Board of Irrigation and Power, 1971 100° - 120° Joglekar, 1971 30° - 60° 90° Richardson y Simons, 1973 100° - 110° (orilla convexa) Samide e Beckstead, 1975 ≤ 100° (orilla cóncava) Samide e Beckstead, 1975 75° US Army, Corps of engineers, Los Angeles District, 1980 ~ 90° Copeland, 1983 70° - 90° Alvarez, 1983 30° Para curvas fechadas 90° US Army, Corps of engineers, Memphis and Vicksburg District, 1983 90° US Army, Corps of engineers, 1983 65° Akanyisz et al., 1983, 1986, 1989 Para a = 45° 55° y Ø/B = 8 - 13,5 margem convexa 3.9 – Tipo e dimensões da proteção antierosão no entorno do espigão Como mencionado anteriormente, a presença dos espigões provoca geralmente um estreitamento do ca- nal e um consequente aumento da velocidade da água. Os efeitos são sentidos nas imediações dos espigões; especialmente a montante e diante da cabeça do espigão se pode verificar um sensível aumento da velocidade e a formação de vórtices (tipo ferradura) que, dependendo da composição e granulometria do fundo, provocarão erosões às vezes muito profundas que, de não ser consideradas na fase de projeto podem provocar a derrubada até a destruição do espigão. Por isto, é sempre necessário em minucioso cálculo da erosão que pode se produzir no canal naturalmente daquela que será provocada pelo espigão. Em meados do século passado, Amhad investigou a erosão provocada por obstáculos e mostrou as dife- rentes conformações das fossas de erosão em um espigão em função de sua inclinação em relação à corrente e de sua forma, como mostra o desenho (figura 3.9.1). 28 3 – Dimensionamento Figura 3.9.1 – Distribuição da erosão em volta de um espigão em função de sua inclinação e forma. Um número importante de investigações foi levada a cabo desde então, entre as quais, são as mais co- nhecidas: Jansen, Garde, Awazu, Vingé, Mukhameder et al., Gill. Queremos também mencionar as realizadas por Maccaferri no laboratório do INCyTH. Todas elas ainda que ajudassem para um melhor entendimento do pro- blema, não possibilitaram chegar a expressões generalizadas que permitam calcular com a precisão suficiente a máxima profundidade da erosão. Alguns autores propõem fórmulas para o cálculo da erosão: Melville propõe a seguinte expressão para espigões e estribos de pontes: Hs max /L= (Ky ,Kf ,KD ,Kσ ,KS ,Kθ ,Kg ) siendo: Hs max = máxima erosão local; L = comprimento do estribo; = função que envolve os parâmetros adimensionais Ki; 29 3 - Dimensionamento Ky= profundidade; Kf= intensidade do fluxo, u/uc onde u é a velocidade média e uc a velocidade média crítica ou de início de movimento; KD= tamanho do material de arraste; Kσ= grau de uniformidade do material de arraste; KS= forma do espigão; Kθ= alinhamento do espigão; Kg= geometria do canal. Buy Ngok propõe a seguinte fórmula: onde: H´ = profundidade relativa de erosão = (z+h)/h; z = profundidade de erosão; ms = declividade do paramento lateral (1 : ms) do espigão; n = relação de contração n=La/B; α = ângulo de inclinação do espigão em relação à corrente; hg = altura do espigão; h = profundidade da água sem considerar a erosão; ƒ1 (Cd ) y ƒ2 (Cd ) = fatores que dependem da tração sobre os grãos; Fr = Número de Froude. Maza, ao utilizar o critério de Latuischenkov propõe a seguinte equação: Hs max = 0,855 h (4,17 + ℓn q1/q) e(0,0028a-0,24k) onde: Hs max =provocada pelo espigão medida desde a superfície livre da água até o fundo, [m]; h = profundidade d’água na parte do espigão não afetada pela erosão, [m]; q1 = vazão teórica que poderia passar pela zona ocupada pelo espigão; q = vazão com período de retorno de 25 e 50 anos, [m³/s]; α = ángulo formado por el eje longitudinal del espigón y la dirección de la corriente, medida desde aguas abajo, [°]; k = k = inclinação do parâmetro da ponta do espigão, k = cotg( ); = ângulo formado pela face da ponta do espigão e a horizontal, [°]. Dependendo do tipo do material utilizado, deverá ser prevista uma proteção que pode assumir diferentes configurações. a. No caso de estruturas em concreto, torna-se necessário o aprofundamento das fundações até 0. H’ = 1,09 -0,075(ms+1) 1 - n0,3 x x x 0,410,2 ƒ1 (Cd) x (Fr)ƒ2 (Cd) α 90° hg h 30 3 – Dimensionamento Figura 3.9.2 – Proteção antierosão de espigão de concreto.. b. No caso de materiais soltos é necessário o aumento da seção e a manutenção periódica mediante re- carga com novo material que substitua o que havia sido transportada até o trecho de jusante pela corrente (figura 3.9.4), requerendo assim um volume extra. c. No caso dos gabiões é habitualmente utilizada a colocação de uma plataforma antierosão com a utiliza- ção de Colchões Reno® ao redor do espigão e cuja largura seja proporcional à máxima profundidade de erosão prevista, geralmente duas vezes a profundidade (figuras 3.9.5, 3.9.6e 3.9.7). Pela experiência acumulada em obras reais e em ensaios de laboratório, foi verificado que a largura da plataforma deve ser sempre maior na late- ral à montante e na extremidade, por serem estas regiões onde se verificam as máximas erosões. A execução da plataforma evita a escavação do fundo, geralmente muito cara, para chegar a uma profundidade de segurança, fora do alcance de uma possível erosão. Figura 3.9.3 – Colapso do espigão de concreto por falha da proteção antierosão. Figura 3.9.4 – Desenho esquemático do espigão em rip-rap e da proteção antierosão. Figura 3.9.5 – Desenho esquemático de espigão em gabiões e da proteção antierosão. 31 3 - Dimensionamento d. No caso de geocontedores de geotêxtil tecido, é necessário recorrer a plataformas antierosão em geo- têxtil do mesmo tipo, que cumprem a mesma função daquelas em Colchões Reno® (figuras 3.9.8 e 3.9.9). Figura 3.9.6 – Proteção antierosão do espigão em gabiões. Figura 3.9.7 - Proteção antierosão do espigão em gabiões. Figura 3.9.8 – Seção longitudinal esquemática do espigão em geocontedores. Figura 3.9.9 – Seção transversal esquemática do espigão em geocontedores e proteção antierosão. 32 3 – Dimensionamento Para terminar esta breve resenha, cabe mencionar as modalidades de construção dos espigões já que, por serem localizados dentro do canal do rio, estas são é influenciadas pelo tipo de solo e a eventual presença d’água. No caso ser possível trabalhar a seco, para o corpo do espigão é preferível recorrer ao uso dos gabiões tipo caixa, por serem flexíveis, monolíticos e por permitir seções definidas geometricamente conforme as neces- sidades. Para as proteções no embasamento se recorre o uso de Colchões Reno® que, por sua flexibilidade e continuidade, estão em condição de acompanhar as erosões de fundo evitando que estas possam alcançar o corpo do espigão. O uso dos gabiões permitirá adicionalmente realizar eventuais modificações posteriores da seção se forem necessárias. No caso de ser necessário construir o espigão em presença de água, especialmente em águas profundas, é possível recorrer ao material solto de dimensões adequadas ou a gabiões tipo saco. O material solto é utilizado quando se dispõe de uma jazida nas cercanias em condição de fornecer as pedras nas dimensões e quantidades necessárias. Com a necessidade de manter declividades suaves nos taludes laterais se faz necessário o uso de um volume importante de pedras. Os gabiões saco, ao contrário, permitem utilizar pedras ou seixos de peque- nas dimensões e permitem realizar seções mais regulares com taludes mais inclinados e controlar o volume de material lançado. 33 4 – ESPIGÕES EM GABIÕES Os gabiões se adaptam particularmente à construção de espigões por suas características de: facilidade e rapidez de construção, permitir a construção a seco e na água, flexibilidade, uso intensivo de mão de obra (se for necessário), etc. Além das considerações que podem ser feitas visivelmente na obra, um interessante trabalho “Ricerca sperimentale sul comportamento di pennelli di vario tipo nelle sistemazioni fluviali” Migliorini P., Milano V., Viti C. (Istituto di Idraulica della Facoltà di Ingeneria dell’Università di Pisa – L’Energia elettrica N°12, 1984) compara o comportamento hidráulico entre espigões construídos com diferentes materiais ao mudar a in- clinação, distância e forma dos mesmos chegando a conclusão que a flexibilidade dos gabiões permite absorver eventuais recalques provocados pela erosão junto à obra, em especial na ponta, decorrentes do comportamento hidrodinâmico local. A seguir serão listadas algumas recomendações e sugestões adicionais para o projeto e a construção dos espigões em gabiões. 4.1 – No projeto A possibilidade de utilizar elementos modulares permite o projeto das mais variadas seções, com crista reta ou escalonada; faces laterais verticais, inclinadas ou escalonadas; seções curvas, ângulos, etc. Para maior rapidez na construção sugerimos que seja dada preferência a uma crista e laterais escalonadas ao invés de inclinados, já que o corte e adaptação do gabião para ajustá-lo à seção desejada requerem mais tempo que o habitual (figura 4.1.1). Pelo mesmo motivo é preferível formar curvas com uma sequência de ângulos e não arredondando os gabiões com dobras ou cortes. Ainda assim, é possível construir estruturas curvas, se for necessário. Mostramos a seguir algumas maneiras adotadas para criar seções não retangulares (figuras 4.1.1, 4.1.2 e 4.1.3). Figura 4.1.1 – Desenhos esquemáticos de espigões fabricados com gabiões retangulares e moldados. 34 4 – Espigões em gabiões Figura 4.1.2 – Processo para moldar os gabiões. Figura 4.1.3 – Processo para moldar os Colchões Reno®. 35 4 – Espigões em gabiões Na face de montante é preferível utilizar, no caso de rios com transporte sólido importante, gabiões do tipo “Caixa Forte®” (elementos especialmente desenvolvidos para estas situações), nos quais a face frontal e uma das laterais são produzidas com arames mais grossos que os habituais para resistir mais ao impacto do material transportado pela corrente (figuras 4.1.4 e 4.1.5). Por outro lado, é possível proteger a face à montante do espigão que fica exposta ao impacto do fluxo e o material de arraste com uma proteção de troncos (figura 4.1.6) ou plantando vegetação de arbustos (figura 4.1.7) que ao crescer, formará uma barreira à ação do fluxo e aumentará a aderência entre os Colchões Reno® e o solo. Figura 4.1.4 – Desenho esquemático do gabião Caixa Forte® Figura 4.1.5 – Obra construída com gabião Caixa Forte® Figura 4.1.6 – Proteções com troncos contra a abrasão de espigões em gabiões. 36 4 – Espigões em gabiões Figura 4.1.7 – Proteção com vegetação contra a abrasão de espigões em gabiões. A juízo do projetista os Colchões Reno®, que conformam a eventual plataforma antierosão, poderão ser estendidos ou não por baixo do corpo do espigão; sempre que for possível, recomendamos que, se não totalmente, pelo menos uma parte da plataforma fique coberta pelo corpo do espigão, para garantir uma continuidade maior entre as duas partes devido neste caso à amarração, e ao peso dos gabiões sobre os Colchões Reno®, e ao atrito entre a base do espigão com a parte superior da plataforma (figura 4.1.8). Figura 4.1.8 – Diferentes posições dos Colchões Reno® para conformar a plataforma antierosão. A finalidade da plataforma antierosão em Colchões Reno® é dupla. Por um lado desloca para longe do espigão a erosão, sendo uma estrutura “armada” onde as pedras estão confinadas entre malhas metálicas e podem resistir sem danos os vórtices ou correntes rápidas; por outro, devido sua flexibilidade, pode acompanhar o perfil da eventual fossa de erosão adjacente ao espigão, criando assim uma blindagem, evitando com isto que a erosão possa alcançar o corpo do espigão. Por isso é importante calcular o comprimento da plataforma para que a erosão não possa passar por baixo e alcançar o espigão. Para evitá-lo, o comprimento deverá ser pelo menos 1,5 vezes a máxima profundidade de erosão prevista. O valor sugerido de 1,5 é resultado de ensaios realizados pela Maccaferri no laboratório de Sogreah nos 37 4 – Espigões em gabiões Figura 4.1.9 – Comportamento da plataforma antierosão em Colchões Reno® a proteção de estrutura em gabiões. Figura 4.1.10 – Plataforma antierosão recém-constru- ída. Figura 4.1.11 – Plataforma depois de uma pequena enchente. quais foi verificado que a máxima inclinação a qual o Colchão Reno® perde a sua eficiência, é 41°. Considerando que a configuração alcançada pela plataforma em equilíbrio seja a inclinação da hipotenusa de um triângulo retângulo, em que um lado seja a profundidade da erosão, por consequência então o comprimento da hipotenusa e, da plataforma deve medir 1,41 vezes a medida da profundidade da erosão. Ao não permitir que seja superado este ângulo, temos então a segurança que a plataforma protege o espigão da erosão (figuras 4.1.9 até 4.1.13).Figura 4.1.12 – Plataforma depois das primeiras ero- sões. Figura 4.1.13 – Plataforma depois de maiores erosões. 38 4 – Espigões em gabiões Figura 4.1.14 – Aprofundamento da fundação para prevenir solapamentos. Se o transporte sólido é importante e pode causar danos ao espigão, não é conveniente o uso de Colchões Reno®, já que a tampa dos mesmos se desgastaria rapidamente por isto. Nestes casos é preferível usar fundações diretas aprofundando a estrutura em gabiões até uma profundidade que não possa ser alcançada pela erosão (figura 4.1.14) A seguir algumas fotos de espigões construídos na América Latina com plataforma antierosão em Colchões Reno® (figuras 4.1.15, 4.1.16 e 4.1.17). Figura 4.1.17 – Espigão em gabiões com plataforma antierosão em Colchões Reno® depois de alguns meses. Figura 4.1.15 – Espigões em gabiões com plataforma antierosão em Colchões Reno®. Figura 4.1.16 – Espigões em gabiões com plataforma antierosão em Colchões Reno® durante construção. 39 4 – Espigões em gabiões Figura 4.1.18 – Espigões em gabiões apoiados sobre uma camada de pedras soltas. Figura 4.1.17 – Espigão em gabiões com plataforma antierosão em Colchões Reno® depois de alguns meses. 4.2 - Na construção No caso de rios com vazões que não permitam trabalhar a seco, é comum usar gabiões cilíndricos para a construção dos espigões. Estes gabiões, como indica o nome, tem o formato de cilindro, são preenchidos em terra firme com pedras de tamanho adequado e posteriormente içados e colocados em água com uma grua. Na primeira camada os gabiões cilíndricos são sempre colocados paralelamente ao eixo do rio. No caso em que o fundo do canal seja constituído por sedimentos finos, é aconselhável estender por cima do fundo um geotêxtil não tecido, sobre o qual serão colocados os gabiões. A não necessidade de amarras faz a operação ser muito simples, requerendo somente que os gabiões cilíndricos sejam colocados um ao lado do outro, sem deixar espaço entre os mesmos. As camadas seguintes são colocadas uma atrás da outra até chegar à cota do nível d’água; a partir de então poder-se-á continuar com gabiões cilíndricos ou gabiões caixa. No primeiro caso será suficiente manter o processo utilizado até então ao passo que no segundo os gabiões deverão ser colocados vazios, amarrados entre si, preenchidos com pedras e fechados. Desta forma será possível obter formas mais regulares e geométricas reduzindo assim o volume da estrutura. Adicionalmente as amarras tornarão a estrutura mais monolítica sendo que a sua continuidade será garantida não somente pelo encaixe e o atrito entre os gabiões, e também pelas amarras (figuras 4.2.1 até 4.2.5). Em alguns casos, mesmo em águas profundas, se recorreu ao uso de gabiões caixa. Estes gabiões devem ser colocados vazios, fixados ao fundo e preenchidos sob a água. Neste caso é necessária a utilização de mergulhadores. Figura 4.2.1 – Colocação na água de gabiões saco. Figura 4.2.2 – Colocação na água de gabiões saco. 40 4 – Espigões em gabiões Figura 4.2.3 – Colocação na água de gabiões saco. Figura 4.2.4 – Espigão construído na água com gabiões saco. Figura 4.2.5 – Espigão em gabiões construído na água em duas etapas: sob a água com gabiões saco e a seco com gabiões caixa. No caso de rios que tenham períodos de estiagem que permitam a construção a seco, para a construção da plataforma de proteção da base é necessária somente a regularização do fundo do canal com a retirada de 0,30m a 0,50m de material do fundo. Em terrenos com sedimentos finos (siltes e argilas) deve-se primeiramente colocar um geotêxtil não tecido. A seguir, sobre este é montada a plataforma de proteção da base, colocando os Colchões Reno® e amarrando-os entre si, colocando tensores verticais, preenchendo e fechando os colchões com as respectivas tampas. Deve-se observar a importância da utilização dos tensores verticais que reduzem o movimento das pedras no seu interior provocado pelas correntes e aumentam sua vida útil. A seguir, é construído o corpo do espigão com os gabiões caixa colocados vazios, amarrados uns aos outros, preenchidos (sem esquecer-se de colocar os tensores horizontais para um melhor acabamento) e finalmente fechados. É importante recordar que, na medida do possível, é aconselhável não deixar Colchões Reno® ou gabiões sem preencher no final do horário de trabalho, já que uma cheia imprevista poderia danificá-los. Uma vantagem adicional na utilização de gabiões na construção de espigões é permitir a adaptação da seção a novas exigências que surgiram da observação de seu comportamento durante enchentes subsequentes à construção. É extremamente fácil amarrar novos gabiões aos existentes sem solução de continuidade e prosseguir com a construção, mesmo depois de alguns meses. Inclusive, se for necessário reduzir o comprimento ou a largura dos espigões, é possível desarmar os gabiões já colocados reaproveitando as pedras de preenchimento e os elementos metálicos. Muitas vezes, não foram os aspectos técnicos ou econômicos que fizeram a escolha das estruturas de gabiões e sim um importante aspecto social. Para a construção dos gabiões pode-se escolher desde a alternativa da utilização de equipamentos até o uso de intensivo de mão de obra. Esta não precisa ser qualificada, pode ser contratada entre a população local nos arredores da localização dos espigões e ser rápida e facilmente treinada para alcançar boa produtividade e bom nível de acabamento. 41 4 – Espigões em gabiões Figura 4.2.6 – Espigões em gabiões. Figura 4.2.7 – Espigões em gabiões. Por esta razão, o uso de gabiões tem sido a escolha preferencial devido a necessidades sociais locais ou a programas de financiamento de obras com o uso de mão de obra intensiva. Esta característica também leva a outro benefício: se uma percentagem significativa do custo do trabalho é canalizada para a mão de obra que vive nas cercanias, consequentemente maiores recursos são gastos localmente, beneficiando assim a economia da microrregião e, em particular, o comércio, e por consequência, um maior número de pessoas sem custos adicionais para o poder público. A seguir são apresentados alguns exemplos de espigões em gabiões construídos em alguns países latino- americanos (figuras 4.2.6 até 4.2.11). Figura 4.2.10 – Espigões em gabiões. Figura 4.2.11 – Espigões em gabiões. Figura 4.2.8 – Espigões em gabiões. Figura 4.2.9 – Espigões em gabiões. 43 5 – ESPIGÕES PERMEÁVEIS CONSTRUÍDOS COM TRONCOS, MALHAS E CABOS Como mencionado no item 2, em algumas situações se recorre a estruturas permeáveis de baixo custo. Geralmente são conformadas com troncos cravados verticalmente no fundo do canal ou formando pirâmides por sua vez preenchidas de pedras, cabos ou barras de aço estendidas entre os troncos, e malhas metálicas fixadas a estes para formar uma barreira de retenção do material arrastado pelo rio durante as enchentes. São soluções não definitivas que requerem constante manutenção. Esta solução é muito usada na Bolívia (figuras de 5.1 a 5.4). Figura 5.1 – Espigões em material misto. Figura 5.2 – Espigões em material misto. Figura 5.4 – Espigões em material misto.Figura 5.3 – Espigões em material misto. 45 6 - Casos históriCos A seguir, finalizando esta publicação, reportamos alguns dos projetos de espigões em gabiões e Colchões Reno® realizados nos últimos anos na América Latina, com a esperança que estas experiências em países tão diferentes como Argentina, Bolívia, El Salvador e Peru sejam de interesse do leitor. Maiores informações sobre tais obras poderão ser solicitadas diretamente nas filiais da Maccaferri dos distintos países cujos endereços poderão ser encontrados no endereço: www.maccaferri.com.br. 46 6 - Casos Históricos rio ChaLLUaYaCU solução: oBra FLUViaL DEFLEtora Produtos: Gabião Caixa e Colchão reno® Durante a obra solução: O “Proyecto Especial Alto Huallaga”, uma entidade dedicada a apoiar construções aos povoados mais carentes do Peru melhorando aqualidade de vida da população, decidiu resolver este problema devido a sua importância e urgência. O Proyecto Alto Huallaga, já familiarizado com as Soluções Maccaferri, decidiu trabalhar junto ao Departamento Técnico da Maccaferri do Peru na elaboração do Projeto. O benefício de dar trabalho a mão de obra não qualificada do distrito, o baixo custo total da solução e sua excelente desempenho técnica propiciou a escolha da construção dos espigões na forma de muros de gabiões de três metros de altura. Os espigões foram distribuídos em quatro quilômetros ao longo do rio, com um espaçamento de sessenta, oitenta e cento e vinte metros, com suas respectivas plataformas de proteção de fundo de Colchões Reno®. Nome do Cliente: Proyecto Especial Alto Huallaga Produtos utilizados: Problema: O rio Challuayacu está local izado no distr i to La Pólvora, província de Tocache, a qual se encontra na bacia do rio Huallaga ao sul da região de San Martin. O principal problema deste rio é que as suas encostas foram afetadas devido à ação erosiva e energia de escoamento. PERU, SAN MARTÍN antes da obra Durante a obra Gabiões em malha tipo 10x12 arame 2,7 mm Galfan+PVC: 100t Colchões Reno® em malha tipo 10x12 arame 2,7 mm Galfan+PVC Período da obra: Construção: término: Dezembro/2005 Setembro/2006 Projeto e Consultoria: Proyecto Especial Alto Huallaga Construtora: Proyecto Especial Alto Huallaga 47 6 - Casos Históricos obra concluída representação esquemática Durante a obra obra concluída Durante a obra CORTE BB gabiões Colchão Reno® CORTE AA gabiões Colchão Reno® B B A A 48 6 - Casos Históricos rio hUaLLaBaMBa solução: oBra FLUViaL DEFLEtora Produtos: Colchão reno® e Mactex® Durante a obra solução: A prefeitura municipal distrital de Huicungo solicitou apoio a empresa HIDROCONSULT E.I.R.L que, após se familiarizar com soluções em gabiões, decidiu trabalhar junto ao Departamento Técnico Maccaferri do Peru na elaboração do projeto. Um fator importante também foi o baixo custo total da solução e seu excelente desempenho técnico. O projeto consta de cinco espigões de seção trapezoidal, conformados por um núcleo de rocha pesada de Ø ≥ 1,00m, recobertos com Colchões Reno, cujos comprimentos oscilam entre os 25 e 120 metros. Nome do Cliente: Municipalidad Distrital de Huicungo Produtos utilizados: Problema: O rio Huallabamba está localizado no distrito Huicungo, província de Mariscal Cáceres – Juanjui, a qual se encontra na bacia do rio Huallaga ao sul da região de San Martín. O principal problema deste rio é que suas encostas foram afetadas devido à ação erosiva e da energia de escoamento. PERU, HUICUNGO – SAN MARTÍN Durante a obra Durante a obra Colchões Reno® em malha tipo 10x12 arame 2,7 mm Galfan+PVC Geotêxtil não tecido MacTex® N40.1 Período da obra: Construção : término: 1999 1999 Projeto e Consultoria: HIDROCONSULT E.I.R.L – Maccaferri de Perú S.A.C Construtora: Municipalidad Distrital de Huicungo 49 6 - Casos Históricos obra concluída representação esquemática obra concluída obra concluída obra concluída A A Colchão Reno® Colchão Reno ® CORTE BB CORTE AA aterro + pedras B B solo + pedras 50 6 - Casos Históricos rio hUaLLaGa solução: oBra FLUViaL DEFLEtora Produtos: Colchão reno® e Mactex® Durante a obra solução: Devido ao perigo que corria a população do distrito de Campanilla, o município se viu na necessidade de solicitar à empresa HIDROCONSULT E.I.R.L. apoio na solução do problema. Esta por sua vez decidiu trabalhar junto ao Departamento Técnico Maccaferri do Peru na elaboração do projeto. Foi determinada a construção de espigões devido ao baixo custo total da solução e seu excelente desempenho técnico, assim como o fato importante de não necessitar mão de obra especializada para sua construção. Ficou decidido construir oito espigões defletores de fluxo, de seção trapezoidal, conformados por um núcleo de rocha pesada de Ø ≥ 1,00m, recobertos com Colchões Reno®, cujos comprimentos variam entre 35 e 50 metros. Nome do Cliente: Municipalidad Distrital de Campanilla Produtos utilizados: Problema: O rio Huallaga está localizado na localidade de Campanilla, distrito de Campanilla, província Mariscal Cáceres, região de San Martín. O principal problema deste rio é que sua margem esquerda foi afetada devido à ação erosiva e energia de escoamento, devido às grandes precipitações colocando em perigo a localidade. PERU, CAMPANILLA – SAN MARTÍN antes da obra Durante a obra Colchões Reno® em malha tipo 10x12 arame 2,7 mm Galfan+PVC Geotêxtil não tecido MacTex® N40.1 Período da obra: Construção: término: 2010 2010 Projeto e Consultoria: HIDROCONSULT E.I.R.L – Maccaferri de Perú S.A.C Construtora: Municipalidad Distrital de Campanilla 51 6 - Casos Históricos obra concluída representação esquemática Durante a obra obra concluída obra concluída A A Colchão Reno® Colchão Reno ® CORTE BB CORTE AA aterro + pedras B B solo + pedras 52 6 - Casos Históricos rio hUaLLaGa solução: oBra FLUViaL DEFLEtora Produtos: Colchão reno® e Mactex® Durante a obra Solução: Por esta razão a Prefeitura Distrital de Juanjui solicitou auxílio à empresa HIDROCONSULT E.I.R.L, a qual decidiu trabalhar junto ao Departamento Técnico de Maccaferri do Peru na elaboração do projeto. Foi decidida a construção de espigões devido ao baixo custo total da solução e seu excelente desempenho técnico. Estes espigões mesmos estão conformadas em um núcleo de terra e pedras recoberto por Colchões Reno®. O projeto está conformado por três espigões cujos comprimentos oscilam entre os 25 e 85 metros. Durante os trabalhos de transporte das pedras para a conformação do corpo dos espigões foi possível comprovar que o sistema permite trabalhar com grandes vazões como pode ser visto nas imagens (grande vazão do rio Huallaga durante o processo construtivo). Nome do Cliente: Municipalidad Distrital de Juanjui Produtos utilizados: Problema: O rio Huallaga está localizado no distrito Juanji, província de Mariscal Cáceres ao sul da região de San Martín. O principal problema deste rio é que suas encostas foram afetadas devido à ação erosiva e energia da corrente. A velocidade da água que apresenta o rio Huallaga em suas máximas cheias e a grande quantidade de material que arrasta erode as margens, afetando também os cultivos das chácaras próximas ao rio e aldeias vizinhas. PERU, JUANJUI – SAN MARTÍN antes da obra Durante a obra Colchões Reno® em malha tipo 10x12 arame 2,7 mm Galfan+PVC Geotêxtil não tecido MacTex® N40.1 Período da obra: Construção: término: 2010 2010 Projeto e Consultoria: HIDROCONSULT E.I.R.L – Maccaferri de Perú S.A.C Construtora: Municipalidad Distrital de Juanjui 53 6 - Casos Históricos obra concluída representação esquemática obra concluída obra concluída obra concluída B B A A CORTE BB CORTE AA Colchão Reno® Colchão Reno® aterro + pedras solo + pedras Filtro orgânico (palha de arroz) 54 6 - Casos Históricos rio hUaLLaGa solução: oBra FLUViaL DEFLEtora Produtos: Colchão reno® e Mactex® Durante a obra solução: A Tabacaria “Villa Toscano” para resguardar os cultivos das inundações do rio Huallaga, solicitou ajuda à empresa HIDROCONSULT E.I.R.L. Esta sendo conhecedora das soluções em gabiões,decidiu trabalhar junto ao Departamento Técnico da Maccaferri do Peru na elaboração do projeto. O baixo custo total da solução e seu excelente desempenho técnico propiciou a escolha de três espigões de comprimento pequeno conformados por um núcleo de material granular recoberto com Colchões Reno®. Nome do Cliente: Tabacalera “Villa Toscano” Produtos utilizados: Problema: O rio Huallaga está localizado em Picota, no distrito e província de mesmo nome, na região de San Martín. O principal problema deste rio é que sua margem esquerda foi afetada devido à ação erosiva e energia de escoamento devido às fortes chuvas, deixando em
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