Muro de contenção em Solo Reforçado e Controle de

Mineração – Muro de contenção em Solo Reforçado e Controle
de Fluxo com Geossintéticos
(Mining – Reinforced Soil Retaining Wall and Flow Control
with Geosynthetics)
Nome dos autores:
Jaime da Silva Duran
André Fonseca Muroni
Lucas Múcio Souza Lima Murta
Sander Elias Rodrigues
Instituição: Maccaferri do Brasil LTDA – Unidade Belo Horizonte – Av.
Professor Magalhães Penido, 659, Aeroporto, Belo Horizonte/MG / Tel.: 55 31 3497-4455
Fax: 55 31 3497-4454
E-mail:[email protected]; [email protected];
Local da obra:Anchieta – ES – Brasil
Duração: Março de 2013 – Setembro de 2013 (210 dias).
1.
Resumo
Este documento tem como objetivo compartilhar o uso da solução de engenharia proposta para
conter o fluxo de material em uma bacia de polpa, bem como construção de uma divisória,
podendo conter dois tipos de resíduos diferentes sem que esses se misturem. Aqui serão
apresentadas as características da contenção realizada para divisória da bacia, sendo empregado
o sistema construtivo de solo reforçado, bem como a utilização de geossintéticos para controle de
fluxo da polpa de minério, onde foi empregado a geomembrana de PEAD MacLine® SDH,
totalizando:
2.
Altura Máxima de desnível: 12,00m
Comprimento da Bacia: 260m
Área de Face da Contenção:2.970,0m²
Área de impermeabilização: 65.000m²
Período de Execução: 210 dias
Abstract
This paper aims to share the use of engineering solution proposed to contain the flow of material
in a bowl of pulp, which may contain two different types of waste without these mingle. In this
paper we present the characteristics of the containment performed to divide the basin, the
construction system being employed reinforced with geosynthetic soil as well as the use of
geosynthetic for flow control of ore pulp , where he was employed to HDPE geomembrane name
brand MacLine® SDH, totaling:
Maximum height difference: 12.00m
Página 1
2
Basin length: 260m
Face containment area: 2970.0 m²
Sealing area: 65.000m²
Implementation Period: 210 days
Segundo o Folheto de classificação do IGS e ABNT NBR ISSO 10318:2013, são citados os
produtos Maccaferri, utilizados na obra em questão: Terramesh® System, Geotêxtil MacTex®
40.2, Geotêxtil MacTex® 120.2, Geogrelha MacGrid® WG 200; Geomembrana MacLine®
SDH 200; MacNet 05.12.
3.
O Desafio
Localizado no litoral sul do Espírito Santo, a Mineradora em questão passa pelo projeto de
construção da sua 4ª Usina Pelotizadora, com investimento na ordem de R$ 6,4 bilhões.
Contundo, algumas obras de caráter ambiental tiveram que ser executadas, entre elas a
reconstrução da bacia de polpa de minério de ferro. Tal bacia tem como objetivo armazenar
polpa de minério de ferro, trabalhando como um volume de escape, caso a planta de processo
dessa polpa tenha que passar por alguma manutenção. Vale lembrar que esse mineroduto tem
aproximadamente 400 km, que vem diretamente da mina de Germano, e para isso é necessário
um volume útil bastante elevado.
4. Limpeza da Bacia existente
A primeira etapa do projeto contemplava em dragagem de todo minério de ferro presente no
local, bem como eventuais retiradas dos materiais para que fossem alcançadas as cotas de
projeto. Como a bacia já operava há quase 20 anos no local, tal serviço preencheu
aproximadamente 30% do cronograma físico da obra.
Figura 1: Bacia de polpa de minério que operava há 20 anos, prestes a ser limpa.
5. Construção da divisória em solo reforçado
Como citado, durante a etapa de projeto da bacia, viu-se a necessidade de criação de 2 bacias que
pudessem armazenar 2 tipos de resíduos: aqueles provindos diretamente da mina de
Germano/MG e um resíduo que viria de um processo de pelotização pelo qual o minério passa.
Desta forma, pelo fato da área onde está localizada a planta industrial da mineradora ser muito
restrita, foi sugerido que construíssem uma divisória em solo reforçado com geossintéticos. Com
essa construção, nossa nova bacia ficaria subdividida em 2 bacias menores, com volumes de
35% e 65% do volume da bacia que originou as duas.
Para essa construção, foi utilizado o sistema construtivo tipo Solo Reforçado com paramento em
gabião e geogrelhas monodirecionais de resistência de 200 kN/m. Além dessas duas soluções,
ainda foram utilizados 2 tipos de geotêxteis: os de menor gramatura, para colocação entre as
caixas do paramento frontal do muro e os de maior gramatura que objetiva se localizar entre a
base do muro em solo reforçado e a geomembrana, funcionando como uma proteção mecânica,
juntamente com uma camada de solo compactada.
Pagina 2
3
GEOMEMBRANA
JÁ INSTALADA
SOLO REFORÇADO
GEOGRELHAS
Figura 2 – Início da construção da divisória da bacia em estrutura de solo reforçado.
5.1.
Solo reforçado com geossintéticos
O sistema consiste basicamente na combinação de elementos de face confeccionados com malha
hexagonal de dupla torção de aspecto similar ao de gabiões, juntamente com geogrelhas tecidas
em poliéster de alta resistência à tração, que inseridas entre as camadas de aterro, exercem a
função de reforços primários, formando o sistema construtivo (figura 4).
Pagina 3
4
Figura 4 –Detalhe do sistema construtivo da solução.
Uma das características desse sistema é seu processo executivo rápido, pois a estrutura é
edificada concomitantemente com o corpo do aterro (figura 5), possuindo fundação direta,
preferencialmente em solo de fundação competente em função dos níveis de
tensõesdescarregadas pelo aterro reforçado.
Figura 5 - Sistema construtivo Solo Reforçado –Mineração
Pagina 4
5
5.2.
Vantagens de utilização
O sistema adotado possui vantagens devido a alguns fatores tais quais:
• Estrutura da face evoluindo juntamente com o corpo do aterro, onde a execução se dá
sempre ao tardoz da face, facilitando o acesso e eliminando a necessidade de
equipamentos e estruturas auxiliares para execução. O método permite a variação na
forma do paramento e também intercalação de frentes, permitindo as regiões pendentes,
devido à interferências, serem executadas posteriormente, se consolidando com a
estrutura previamente construída.
• Estrutura permeável e deformável, compatível com os níveis de recalques previstos
devidos ao próprio peso do aterro e à sobrecarga do guindaste para montagem da
cobertura.
• Não necessidade de uso de concreto (moldagem e desmoldagem).
6. Sistema de Impermeabilização para Controle de Fluxo
Como citado anteriormente, fez-se necessário prever um sistema de impermeabilização para a
bacia de armazenamento de polpa de minério de ferro. Entre todas as soluções propostas, a
utilização de geomembrana de PEAD foi a que melhor se encaixou em todos os aspectos da obra,
devido a rapidez na execução, confiabilidade do sistema e custo dentro das expectativas. Para o
recobrimento de toda área, foram necessários aproximadamente 65.000m² da geomembrana com
espessura de 2,0 mm. Além disso, como o tráfego de veículos pesados era intenso durante a
instalação, e também a construção do sistema em solo reforçado, foi utilizada uma camada de
argila compactada de 50cm. Dessa forma a obra dispunha de dois sistemas impermeabilizantes,
sendo um primário em Geomembrana e outro secundário que desempenhava papel de protetor
mecânico.
Figura 6 - Sistema construtivo Solo Reforçado em consorcio com a geomembrana – Mineração
Pagina 5
6
Para a geomembrana que foi colocada sobre os taludes, foi prevista uma proteção física em
georrede, de modo que em eventuais limpezas realizadas com canhões de desmonte hidráulicos,
essa força não fosse desferida diretamente sobre a geomembrana, mas em um outro material
sintético, e com isso aumentando a vida útil do sistema, já que a geomembrana iria receber
menos esforços.
Figura 7–Talude com colocação da geomembrana e georrede sobrepostas, com detalhamento – Mineração
7.
Conclusão
A obra de contenção foi iniciada em Março de 2013 e concluída em Setembro do mesmo ano.
Após a conclusão do muro,apenas dos veículos de terraplanagem ficaram circulando pela bacia,
até que toda impermeabilização fosse concluída.Aimplantação da contenção aliada
àprodutividade construtiva foi eficaz para o cronograma da obra, atendendo às necessidades do
cliente e do órgão ambiental.
Pagina 6
7
Figura 8 e 9 – Comparativo da obra com o antes e o depois da construção da bacia de polpa de minério de ferro –
Mineração.
Pagina 7