Ao longo deste estudo, muitas variáveis foram trabalhadas para avaliação da presença de árvores em taludes. Algumas considerações não foram desenvolvidas neste trabalho e podem constituir novas frentes de pesquisas, contribuindo ainda mais para o entendimento da temática investigada. Dentre elas são propostas as seguintes abordagens: • Ensaios in loco e de ruptura uniaxial de raízes isoladas parecem mostrar-se mais eficientes, conforme observado nos trabalhos citados. Os ensaios in loco ainda apresentam o ganho de manutenção das propriedades das raízes que vão se perdendo a partir do momento que são seccionadas e retiradas do solo. Ao perceber a dificuldade de se estabelecer a resistência do sistema solo-raiz, o desenvolvimento de um ensaio específico, fomentando esta temática, seria de muita valia.
• Estas características são específicas para cada tipo de solo e tipo de árvore, portanto, uma campanha, caracterizando a profundidade e a arquitetura do enraizamento de acordo com o solo contribuiria, significativamente, para a referente linha de pesquisa, podendo até mesmo criar um manual brasileiro regionalizado recomendando diferentes vegetações como mitigação de escorregamentos para cada estrato em declive, conforme citado o estudo realizado na Indonésia.
• Uma outra variável, o coeficiente de arraste, poderia ser trabalhada com modelos reduzidos diversos, calibrando o gráfico para definição do módulo deste parâmetro. • Este trabalha ressalta a importância de realização de análise de como a estrutura será
no futuro e considerar este ponto nas análises de estabilidade. Um estudo voltado para essa previsão futura, considerando elementos ligados ao desenvolvimento arbóreo como a orientação para exposição ao sol, fertilidade e características do solo e demais variáveis ligadas à engenharia florestal completaria esse aspecto.
114 • Outro ponto importante seria uma pesquisa sobre a influência da chuva em camadas superficiais, definindo critérios e padrões de infiltração, franja de umidade em relação ao tempo de chuva, pós chuva e grau de saturação da camada.
• Da mesma maneira que a proposta foi aplicada em um estudo de caso para uma pilha de estéril, um trabalho realizado de aplicação da metodologia em taludes naturais poderia ser realizado.
• Nesta mesma linha, a utilização do método proposta em um estudo comparativo a partir de um histórico de escorregamentos em taludes distintos poderia corroborar para aprimoramento e verificação da validade do estudo colocado.
Enfim, muito ainda se pode examinar e refletir sobre a influência da vegetação arbórea na estabilidade de taludes, em busca de uma melhor harmonização de investimentos financeiros em uma perspectiva ambiental, social e humanitária. Afinal, como se fez revelar no estudo de caso, a importância de um planejamento da revegetação pensando em longo prazo, com um olhar geotécnico e florestal, pode maximizar os ganhos; do contrário, pode comprometer a estrutura no futuro. Portanto, as sugestões por ora expostas se fazem de extrema importância e relevância à continuidade do aprimoramento reflexivo.
115
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I.1
ANEXO I
METODOLOGIA PARA DETERMINAÇÃO DA FORÇA DO VENTO EM TALUDES ARBORIZADOS
I.2
1. Metodologia para determinação da força do vento
A metodologia proposta coloca como necessário o conhecimento de três parâmetros: • Pressão dinâmica (q) – Associada à velocidade do vento, fatores topográficos
e do entorno;
• Coeficiente de arrase (Ca) – Associado à área efetiva em relação à área de projeção que recebe a carga do vento;
• Coeficiente de forma ou área efetiva (Ae) – Associado a força do vento sobre o elemento plano, atuando perpendicularmente a estrutura.
A Força do vento é obtida conforme equação (1.1)
𝐹𝑣𝑒 =
q. A𝑒
. C𝑎
(1.1)Onde:
Fve = Força devido ao vento (kN); Ca = Coeficiente de força ou arraste; q = Pressão dinâmica (kN/m²);
Ae = Coeficiente de forma ou área efetiva de referência (m²).
1.1 Pressão Dinâmica (q)
A pressão dinâmica (q) é definida em função da velocidade característica do vento (Vk), conforme equação (1.2) e esta, em função velocidade básica do vento (V0), multiplicada por fatores topográficos (S1), estatísticos (S3) e de rugosidade em relação ao espaço anterior ao local analisado (S2), conforme equação (1.3).
q = Vk2/16 (1.2)
I.3
A velocidade básica do vento “V0”, refere-se a uma rajada de vento de 3 segundos, considerando um período de retorno de 50 anos, ocorrida a uma altura de 10 m em campo aberto. Os valores determinados para cada região do país, estão apresentados na figura 1.1.
Figura 1.1 - Isopletas da velocidade básica (m/s) Os fatores S1, S2 e S3 são definidos como se seque:
• Fator topográfico S1
Para determinação desse fator, utiliza-se como parâmetro o cosseno do ângulo do talude, para se definir o módulo da força do vento na direção pretendida, conforme figura 1.2.
I.4
Figura 1.2 Inclinação do talude • Fator de rugosidade S2
Este fator considera a combinação entre a rugosidade do terreno e a dimensão do obstáculo, apresentando uma tabela para classificação.
A rugosidade do terreno é dividida em 5 categorias que deverão ser qualificadas.
Categoria I = Superfícies lisas de grandes dimensões com mais de 5 km de extensão, medida na direção e sentido do vento incidente. (Ex.: mar calmo, lagos e rios, pântanos sem vegetação);
Categoria II = Terrenos abertos em nível ou aproximadamente em nível, com poucos obstáculos isolados, tais como árvores e edificações baixas. (Ex.: zonas costeiras planas, pântanos com vegetação rala, campos de aviação, fazendas sem sebes ou muros). A cota média do topo dos obstáculos é considerada inferior ou igual a 1,0 m;
I.5
Categoria III = Terrenos planos ou ondulados com obstáculos, tais como sebes e muros, poucos quebra-ventos de árvores, edificações baixas e esparsas. (Ex.: granjas e casas de campo (com exceção das partes com matos), fazendas com sebes e/ou muros, subúrbios a considerável distância do centro, com casas baixas e esparsas). A cota média do topo dos obstáculos é considerada igual a 3,0 m;
Categoria IV = Terrenos cobertos por obstáculos numerosos e pouco espaçados, em zona florestal, industrial ou urbanizada. (Ex.: zonas de parques e bosques com muitas árvores, cidades pequenas e seus arredores, subúrbios densamente construídos de grandes cidades, áreas industriais plena ou parcialmente desenvolvidas). A cota média do topo dos obstáculos é considerada igual a 10 m;
Categoria V = Terrenos cobertos por obstáculos numerosos, grandes, altos e pouco espaçados. (Ex.: florestas com árvores altas, de copas isoladas, centros de grandes cidades, complexos industriais bem desenvolvidos). A cota média do topo dos obstáculos é considerada igual ou superior a 25 m.
Quanto à dimensão do obstáculo ou dimensões da barreira arbórea, estas são divididas de A a C.
Classe A = Árvores isoladas ou grupo de árvores com dimensão horizontal ou vertical que não exceda 20m ou com espaçamento entre as árvores maior que a largura da dimensão considerada, independente das dimensões;
Classe B = Grupo de árvores para a qual a dimensão horizontal ou vertical da superfície frontal esteja entre 20 m e 50 m;
Classe C = Grupo de árvores para a qual a dimensão horizontal ou vertical da superfície frontal exceda 50 m.
Desta forma, a partir da análise da rugosidade do terreno anterior ao talude e das dimensões da barreira arbórea, obtém-se o valor de S2 pela tabela 1.1.
I.6 Tabela 1.1 - Valores de S2
• Fator estatístico S3
O fator estatístico S3 tem por base o grau de segurança requerido, isso é, trata-se da consequência em caso de falha. É definido conforme o maior impacto observado, dentro das opções descritas na tabela 1.2.
Tabela 1.2 - Parâmetros propostos para definição de S3
A
B
C
A
B
C
A
B
C
A
B
C
A
B
C
≤ 5 1,06 1,04 1,01 0,94 0,92 0,89 0,88 0,86 0,82 0,79 0,76 0,73 0,74 0,72 0,67 10 1,10 1,09 1,06 1,00 0,98 0,95 0,94 0,92 0,88 0,86 0,83 0,80 0,74 0,72 0,67 15 1,13 1,12 1,09 1,04 1,02 0,99 0,98 0,96 0,93 0,90 0,88 0,84 0,79 0,76 0,72 20 1,15 1,14 1,12 1,06 1,04 1,02 1,01 0,99 0,96 0,93 0,91 0,88 0,82 0,80 0,76 30 1,17 1,17 1,15 1,10 1,08 1,06 1,05 1,03 1,00 0,98 0,96 0,93 0,87 0,85 0,82 40 1,20 1,19 1,17 1,13 1,11 1,09 1,08 1,06 1,04 1,01 0,99 0,96 0,91 0,89 0,88 50 1,21 1,21 1,19 1,15 1,13 1,12 1,10 1,09 1,06 1,04 1,02 0,99 0,94 0,93 0,89 60 1,22 1,22 1,21 1,16 1,15 1,14 1,12 1,11 1,09 1,07 1,04 1,02 0,97 0,95 0,92Categoria
Z (m)
IV
V
Classe
Classe
Classe
I
II
III
Classe
Classe
Grupo Nível Meio Ambiente Ocupacional S3
1 CATASTRÓFICA
Com impacto ambiental significativo, alcançando áreas externas ao limite do empreendimento ou localidade,
afetando áreas antropizadas e/ou naturais e que demandam projeto de mitigação e reparação dos efeitos
adversos ao meio ambiente.
Talude cuja ruina pode atingir áreas com alto fator de ocupação e presença de locais públicos, como escolas, hospitais, quarteis
de bombeiros ou forças de segurança, dificultando a ação pós falha
1,1
2 CRÍTICA
Com impacto ambiental significativo, alcançando áreas externas ao limite do empreendimento ou localidade, afetando áreas antropizadas sem efeitos adversos ao
meio ambiente.
Talude cuja ruina pode atingir áreas com alto fator de ocupação ou interdição de acessos principais como avenidas importantes ou
autopistas
1
3 GRAVE
Com impacto ambiental significativo, restrito ao limite do empreendimento ou localidade, afetando áreas antropizadas e/ou naturais e que demandam projeto de
mitigação e reparação dos efeitos adversos ao meio ambiente.
Talude cuja ruina pode atingir áreas com baixo fator de ocupação ou acesso secundários com movimento médio
0,95
4 MODERADA
Com impacto ambiental significativo, restrito ao limite do empreendimento ou localidade, afetando apenas áreas antropizadas, sem efeitos adversos ao meio ambiente.
Talude cuja ruina pode atingir áreas com baixo fator de ocupação ou acessos
secundários.
0,88
I.7
Definidos os parâmetros para obtenção da velocidade do vento que incide sobre as árvores, é preciso detalhar o obstáculo, em relação a sua área efetiva (Ae) e o coeficiente te de arrasto (Ca)
1.2 Área efetiva (Ae) e Coeficiente de Arraste (Ca)
A área efetiva está relacionada com a barreira de impacto do vento. Devem ser consideradas a largura, a altura e a permeabilidade.
A permeabilidade pode ser estabelecida a partir de uma foto, em que se separa as partes cobertas das partes descobertas em toda a área relacionada à altura das árvores consideradas.
Caso essa quantificação seja feita de maneira qualitativa observacional, sugere-se a divisão entre barreiras ralas, mediamente densa, densa e muito densa, sendo:
• Ralas – Utilizar entre 20 e 40% de área efetiva (60 a 80% de permeabilidade); • Mediamente densa – Utilizar entre 41 e 55% de área efetiva (45 a 59% de
permeabilidade);
• Densa – Utilizar entre 56 e 70% de área efetiva (30 a 44% de permeabilidade); • Muito densa – Utilizar entre 71 e 90% de área efetiva (10 a 29% de
permeabilidade).
Definida a área efetiva, o coeficiente de arraste é determinado com base nestes parâmetros, conforme figura 1.3.
I.8
2. FORMA DE APLICAÇÃO DA FORÇA
Após determinação da força, para aplicação em modelos de cálculo, como o carregamento é transmitido para o talude através das raízes, este carregamento deverá ser aplicado na superfície do terreno, conforme destacado em vermelho na figura 1.4.
Figura 2.1 - Aplicação de carregamento
Podem ocorrer casos de linhas bem definidas, com distância descampada entre elas. Neste caso, para distâncias abaixo de 5 vezes a altura da barreira, poderá ser utilizada a mesma configuração. De 5 a 10 vezes a altura, poderá ser utilizado 70% e acima disso poderá ser utilizado 100%, conforme ilustrado na figura 1.5.