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Manual de Drenagem de Rodovias (2006) - Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT)

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MT/DNIT/DPP/IPR 
Figura 117 - Gráfico de capacidade de escoamento dos condutos circulares 
operando em regime livre a plena seção 
 
 
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MT/DNIT/DPP/IPR 
GGEEOOTTÊÊXXTTEEIISS 
 
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DDIIMMEENNSSIIOONNAAMMEENNTTOO CCOOMMOO FFIILLTTRROO 
 
 
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MT/DNIT/DPP/IPR 
7 OS GEOTÊXTEIS: CARACTERÍSTICAS, FUNÇÕES E SEU 
DIMENSIONAMENTO COMO FILTRO 
7.1 INTRODUÇÃO 
Os geotêxteis são materiais têxteis permeáveis com aplicação em obras ou estruturas 
geotécnicas. 
Como tantos outros materiais aplicados em obras de engenharia, os geotêxteis possuem 
características (propriedades) que definem seu comportamento quando instalados em 
uma estrutura pertencente à obra. 
Para se definir as características dos geotêxteis, esses materiais são submetidos a alguns 
ensaios que simulm situações reais e que fornem resultados que ser usados 
dimensionamento, ou pelo menos que servir de subsídios para a seleção produto mais 
adequado situação de obra Esta situação de obra pode estar ligada ao desempenho do 
geotêxtil ou às suas condições de instalação, que muitas vezes definem também o 
desempenho. 
7.2 CARACTERÍSTICAS DOS GEOTÊXTEIS 
As características dos geotêxteis derivam diretamente de dois fatores básicos; 
• Processo de fabricação 
• Matéria-prima 
Essas características são divididas em quatro grupos: 
• Características Físicas 
• Características Mecânicas 
• Características Hidráulicas 
• Características de Durabilidade 
Com relação ao processo de fabricação os geotêxteis podem ser tecidos ou não-tecidos. 
Características físicas: 
a) Gramatura (densidade superficial) 
b) Espessura 
c) Densidade da fibra ou filamento 
d) Diâmetro da fibra ou filamento 
e) Porosidade 
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Características mecânicas: 
a) Resistência à tração 
b) Alongamento 
c) Módulo de rigidez 
d) Resistência ao Puncionamento 
e) Resistência ao estouro 
f) Resistência à propagação do rasgo 
g) Flexibilidade 
h) Atrito com o solo 
i) Isotropia 
Características hidráulicas: 
a) Permeabilidade normal 
b) Permeabilidade transversal 
c) Abertura de filtração (Porosimetria) - Capacidade de retenção de partículas. 
Características de durabilidade: 
a) Fluência 
b) Resistência à abrasão 
c) Resistência aos raios ultra-violetas 
d) Resistência à temperatura 
e) Resistência a agentes químicos 
f) Resistência a agentes biológicos 
 
7.3 FUNÇÕES DOS GEOTÊXTEIS 
A função de um geotêxtil é tudo aquilo que se espera que o mesmo desempenhe na 
estrutura pertencente à obra. 
As funções são: 
– Filtração 
– Separação 
– Reforço 
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– Proteção 
– Drenagem 
Nas obras os geotêxteis podem desempenhar simultânea ou isoladamente as funções 
apresentadas. 
É importante que fique claro que as funções derivam e dependem das Características dos 
geotêxteis, ou seja, se esperamos que um geotêxtil desempenhe uma determinada 
função na obra e condição básica que este possua as características exigidas para tal e 
com determinados valores (dimensionamento) 
7.3.1 FUNÇÃO FILTRAÇÃO 
Por exemplo, quando instalado entre um solo e um meio drenante, o geotêxtil permite a 
livre passagem da água, ao mesmo tempo que retém as partículas do solo necessárias à 
sua estabilização. 
Deve-se observar que são características importantes para função: 
• Permeabilidade 
• Porosidade 
• Abertura de Filtração (capacidade de retenção de partículas) 
Para a instalação (Resistência a esforço de instalação) 
• Resistência à tração 
• Alongamento 
• Resistência ao Puncionamento 
• Resistência à propagação do rasgo 
7.3.2 FUNÇÃO SEPARAÇÃO 
Quando instalado entre dois materiais de granulometrias diferentes, o geotêxtil impede 
que estes se misturem, mantendo cada qual suas características, ao mesmo tempo que 
permite a livre passagem da água nos dois sentidos evitando sub-pressões. Aqui também 
são características importantes: 
– Abertura de filtração 
– Resistência ao Puncionamento 
– Resistência à propagação do rasgo 
– Resistência à tração 
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7.3.3 FUNÇÃO REFORÇO 
O geotêxtil atua como reforço sempre que solicitado à tração no sentido de aumentar a 
resistência do material que o envolve. São características importantes: 
– Resistência à tração 
– Alongamento 
– Rigidez 
– Atrito com o solo 
– Fluência 
7.3.4 FUNÇÃO PROTEÇÃO 
Nessa função o geotêxtil absorve os esforços e tensões localizadas que se incidissem 
diretamente sobre o material protegido poderiam danificá-lo. São características 
importantes: 
– Espessura 
– Resistência ao Puncionamento 
7.3.5 FUNÇÃO DRENAGEM TRANSVERSAL 
Função desempenhada pelo geotêxtil quando transporta gases ou líquidos através de sua 
espessura no plano da manta, onde o importante é caracterizar: 
– Espessura 
– Permeabilidade 
7.4 CARACTERÍSTICAS DOS GEOTÊXTEIS 
As características dos geotêxteis, também chamadas de propriedades, são as seguintes: 
7.4.1 GRAMATURA (DENSIDADE SUPERFICIAL) 
– Símbolo: 
– Unidade: (gramas/m) 
7.4.2 ESPESSURA 
– Símbolo: 
– Unidade: (mm) 
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7.4.3 DENSIDADE DA FIBRA OU FILAMENTO 
– Símbolo : ρf 
– Unidade : (Kg/m3, g/m3) 
É a própria densidade da matéria-prima com que são fabricadas. 
7.4.4 DIÂMETRO DA FIBRA OU FILAMENTO 
– Símbolo: d f 
– Unidade: (mm , µm) 
Dimensão da seção transversal da fibra ou filamento que compõe o Geotêxtil 
7.4.5 POROSIDADE 
– Símbolo: ( )GTη 
– Unidade: (%) 
É a relação entre o volume de vazios do geotêxtil e o volume total do mesmo. 
Analiticamente: 
Tgf ⋅ϑ
µ
−=η 1
 
7.4.6 RESISTÊNCIA À TRAÇÃO 
– Símbolo: =αE força por unidade de largura para um dado alongamento 
 =α f força por unidade de largura na ruptura 
– Unidade (KN/m) 
Os três tipos básicos de ensaios de tração para geotêxteis são os constantes da Fig. 118. 
Figura 118 - Tipos básicos de ensaios de tração para geotêxteis 
a) faixa estreita
 (strip test)
 b) faixa larga
(wide width test)
 c) agarramento
 (grab test) 
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a) O ensaio de faixa estreita não é utilizado para caracterizar o comportamento de 
geotêxteis, pois, pela sua reduzida largura, produz distorções no resultado devido à 
grande estricção que o corpo de prova sofre na sua parte central. 
Esse ensaio só é usado para controle de qualidade da fabricação. 
b) Considerado um ensaio de performance, para caracterizar um geotêxtil, é muito 
utilizado por ser bastante prático, mas não traduz corretamente o desempenho do 
geotêxtil devidamente confinado pelo solo. 
c) O ensaio de agarramento (GRAB-TEST) simula a solicitação de tração no geotêxtil 
quando utilizado entre duas pedras que tendem a se afastar. 
7.4.7 ALONGAMENTO 
– Símbolo: ε 
– Unidade:(%) 
Corresponde à deformação que o geotêxtil sofre nos ensaios de tração. 
7.4.8 MODULO DE RIGIDEZ 
– Símbolo: J 
– Unidade : (KN/m) 
É a inclinação da curva tensão X deformação obtida nos ensaios de tração. 
O módulo (J) depende do formato da curva tensão ( )α X deformação ( )ε , e pode assumir 
valores diferentes dependendo de cada fase da curva. 
7.4.9 RESISTÊNCIA AO PUNCIONAMENTO 
a) Puncionamento estático: 
– símbolo:Fp 
– unidade: (KN, N) 
Representa o esforço concentrado e praticamente estático que pedras, arames e outros 
objetos contundentes aplicam no geotêxtil durante sua instalação e/ou vida útil. 
O ensaio consiste em se fazer penetrar uma determinada punção sobre a amostra de 
geotêxtil e medir o esforço necessário para tal. 
b) Puncionamento dinâmico 
– símbolo : Wi 
– Unidade : (J) 
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Representa a solicitação dinâmica pontual que pedras e enrocamentos lançados impõe 
sobre o geotêxtil especialmente

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