3 The prediction of the effects of man’s activities
3.2 ANALYSIS OF DATA
Ainda hoje, na mecânica dos resíduos, não existem teorias e modelos que expressem de forma realista o comportamento dos RSU. Assim, os estudos de estabilidade em aterros têm sido desenvolvidos utilizando-se as teorias e métodos utilizados na mecânica dos solos (BORGATTO, 2006).
Ainda segundo Borgatto (2006), os cálculos aplicados à geotecnia de resíduos são baseados na teoria clássica de equilíbrio limite, adotando-se parâmetros de resistência, coesão (c) e ângulo de atrito interno (φ) para os RSU obtidos, principalmente, através de bibliografias internacionais, ensaios “in situ”, retroanálises de escorregamento, e ensaios de laboratório. Porém, as definições destes parâmetros para os RSU apresentam dificuldades devido à heterogeneidade, a anisotropia consequente da forma de disposição dos resíduos em camadas e o desconhecimento da variação de comportamento e característica com o tempo devido ao processo de degradação.
Conforme Benvenuto (2011), existem dois tipos principais de ruptura:
Ruptura tipo “liquefação” dos resíduos do tipo “corridas de resíduos” com extensão superior à altura do talude, podendo chegar até uma dezena de vezes, chamadas também de rupturas úmidas.
Rupturas sem grandes movimentos, com extensão da ordem da altura do talude, chamadas rupturas secas.
Ambas as rupturas, em geral, estão associadas ao desenvolvimento excessivo de poropressões internas do maciço, devido às más condições de drenagem da massa, tendo como consequência o escorregamento de milhares de metros cúbicos de resíduos. Observa-se na Figura 21 um exemplo de ruptura em um aterro sanitário.
Figura 21 – Exemplo de ruptura em um aterro sanitário (aterro de Itapecerica da Serra – SP/2006)
Observa-se na Figura 22 um exemplo de deslizamento de terra ocorrido em um local conhecido como Morro do Bumba em Niterói no local onde havia um antigo lixão.
Figura 22 – Exemplo de deslizamentos Morro do Bumba em Niterói – RJ
Fonte: Revista IstoÈ (2010)
2.8.1 Tipos e causas de instabilidade de taludes
Sob o nome genérico de taludes compreendem-se quaisquer superfícies inclinadas que limitam um maciço de terra, de rocha ou de terra e rocha. Podem ser naturais, casos das encostas, ou artificiais, como os taludes de cortes e aterros (DYMINSKI, 2008).
Cada vez mais se torna necessário o estudo dos processos de estabilização de taludes e suas formas de contenção devido a desastrosas consequências que os escorregamentos acarretam. Pode-se dizer que a ocorrência dos mesmos deve aumentar, devido principalmente ao aumento da urbanização e do desenvolvimento de áreas sujeitas a escorregamentos, desflorestamento contínuo destas áreas, aumento das taxas de precipitação causadas pelas mudanças de clima (DYMINSKI, 2008).
Sabe-se que a estabilidade de taludes pode ser assegurada determinando- se, através dos parâmetros de resistência, coesão e ângulo de atrito interno dos RSU, a geometria adequada e as condições da fundação do aterro (BORGATTO, 2006).
A análise de estabilidade de maciços sanitários ainda não conta com uma norma brasileira com base na instrumentação de campo. A norma brasileira de estabilidade de taludes é a NBR-11682 (ABNT, 1991) e indica modelos, limites e critérios de avaliação para comportamento de maciços terrosos, porém a grandeza, distribuição e modo de ocorrência dos deslocamentos e pressões neutras diferem das apresentadas em maciços de resíduos (BOSCOV, 2008).
Com base no monitoramento geotécnico, Kaimoto Cepollina e Abreu (1999) propuseram um método para a análise da estabilidade de aterros sanitários, cujos procedimentos são:
Estabelecimento de parâmetros iniciais de resistência, com base na observação de eventos significativos;
Estabelecimento de um modelo inicial de comportamento mecânico, considerando-se os processos e as etapas operacionais, a geração e a distribuição das pressões neutras;
Verificação das condições de estabilidade, mediante essas hipóteses; Implantação sequencial de instrumentos de medição das pressões
neutras e deslocamentos;
Inserção, iterativa e sequencial, dos dados de monitoramento ao modelo e às análises efetuadas, procedendo-se ao reposicionamento e ajustes necessários; e
Análise conjunta do comportamento teórico e de campo.
Na análise de estabilidade de aterros sanitários, normalmente são definidos os círculos críticos e o fator de segurança da seção analisada, por meio de programas computacionais, como Slope W (da Geo-Slope International) e o Slide 6 (da Rocscience). Esses softwares aplicam métodos de equilíbrio limite, como o de Bishop simplificado ou de Spencer, nos quais são empregadas, na entrada, as leituras dos piezômetros e os parâmetros do resíduo e dos solos natural e de cobertura (BOSCOV, 2008).
Os escorregamentos em taludes são causados por uma redução da resistência interna do material constituinte (solo, RSU) que se opõe ao movimento da massa deslizante e/ou por um acréscimo das solicitações externas aplicadas ao maciço, geralmente causadas por mudança nas condições geométricas ou sobrecargas.
Os movimentos de escorregamento são classificados de acordo com a velocidade em que ocorrem. São eles:
Desmoronamento – movimentos rápidos resultantes da ação da gravidade sobre a massa que se destaca do resto do maciço e rola talude abaixo, sendo evidenciado o afastamento da massa deslocada em relação à parte fixa do talude;
• Escorregamento – separação através de uma cunha que se movimenta em relação ao resto do maciço segundo uma superfície bem definida; • Rastejo – movimentos bastante lentos que ocorrem nas camadas
superiores do maciço não existindo uma linha separatória nítida entre a porção que se desloca e a porção estável remanescente.
Segundo Borgatto (2006), as principais causas de instabilidades são:
Causas externas – ações externas que alteram o estado de tensão atuante sobre o maciço resultando num acréscimo de tensões cisalhantes que igualando ou superando a resistência ao cisalhamento, levam à ruptura. Podem ocorrer devido ao aumento da inclinação do talude, deposições de material ao longo da crista do talude, efeitos sísmicos, cortes no pé do talude, etc;
Causas internas – ações internas que atuam reduzindo a resistência ao cisalhamento, sem alterar visualmente a geometria do maciço. Podem ocorrer devido ao intemperismo/decomposição, erosão interna, ciclagem da poropressão, decréscimo da coesão, etc;
Mudanças no regime hidráulico sub-superficial – ações que podem ocorrer na fundação do maciço devido à elevação do lençol freático, elevações do artesianismo, empuxo hidrostático da água preenchendo fendas verticais, etc.