REBAIXAMENTO TEMPORÁRIO DE AQUÍFEROS TIPOS DE AQUÍFERO
Os aquíferos podem ser de dois tipos: artesianos e livres (ou freáticos). Os aquíferos artesianos são aqueles em que a água se encontra sob pressão superior à atmosférica em decorrência de um desnível de sua superfície provocado pelo confinamento de uma ou mais mai s camadas de baixa permeabilidade. Já nos aquíferos livres esse confinamento não existe e, portanto, a superfície da água se encontra com pressão igual à atmosférica. O conhecimento do tipo de aquífero é importante, pois no caso de aquíferos freáticos, a variação do seu nível corresponde à variação do volume de água armazenado. Ao contrário, a variação do nível piezométrico não está correlacionado com a variação de volume armazenado, mas sim com a variação da pressão da água. SISTEMAS PARA REBAIXAMENTO DE AQUÍFEROS
É importante notar que qualquer que seja o tipo de rebaixamento utilizado, o mesmo impõe uma diminuição das pressões neutras no solo e, consequentemente, um aumento das pressões efetivas que podem causar recalques indesejáveis às estruturas situadas no raio de influência do rebaixamento, principalmente se estiverem assentadas sobre camadas compressíveis (argilas moles ou areia fofa). Por P or isso, um projeto de rebaixamento pressupõe um estudo do recalque das estruturas adjacentes. 1. BOMBEAMENTO DIRETO Por este processo, o esgotamento se faz recalcando, para fora da zona de trabalho, a água conduzida por meio de valetas e acumulada dentro de um poço executado abaixo da escavação. A escolha da bomba empregada deve ser feita com base em experiências anteriores. Esse sistema de rebaixamento apresenta alguns inconvenientes, pelo fato de direcionar o fluxo na direção da escavação, devendo, portanto, ser empregado em obras de pequena importância. A seguir são listados os principais incovenientes do bombeamento direto:
Carreamento das partículas finas do solo pela água, o qual pode acarretar o recalque das fundações vizinhas Fenômeno da areia movediça, quando o gradiente hidráulico for elevado, podendo impossibilitar a execução de fundações diretas Possibilidade de ruptura do fundo da escavação quando, devido à subpressão da água, quando esta for maior do que o peso efetivo do solo
Um recurso utilizado para evitar esses dois últimos efeitos, consiste no emprego de escoramentos não estanques.
2. SISTEMAS DE POÇOS FILTRANTES (“WELLPOINTS”)
Esse sistema consiste em dispor ao longo da periferia da área a rebaixar um tubo coletor, dotado de tomadas d’água espaçadas uniformemente. No prumo destas tomadas descem
tubos de PVC terminados por ponteiras especiais. A ligação das ponteiras às luvas da tomada d’água do tubo coletor é feito através de mangueiras plásticas dotadas de um registro. As
ponteiras descem a uma profundidade um pouco maior do que a do ponto mais baixo a ser escavado. Como a água é retirada do solo utilizando-se vácuo, todo o sistema deve ser o mais estanque possível para impedir a entrada de ar que diminui a eficiência do rebaixamento. Além do mais, deve-se evitar desníveis ao longo da linha do coletor sendo que a rede deve ter ligeiro aclive no sentido das bombas, a fim de não se formarem bolsas de ar no interior das canalizações. Embora a altura teórica máxima de aspiração seja de de coluna d’água, na prática o rebaixamento conseguido é da ordem de a abaixo do coletor. Isto se deve à não possibilidade, na prática, de se obter vácuo absoluto. Por esta razão, quando há a necessidade de rebaixamentos maiores do que a partir do coletor, deve-se proceder em mais de um estágio. O sistema é aplicável eficientemente aos solos permeáveis, até um valor mínimo de coeficiente de permeabilidade, k , da ordem de e diâmetros efetivos maiores do que . As ponteiras constituem-se de um tubo de ferro galvanizado ou de PVC, terminado por uma peça com cerca de de comprimento (a ponteira propriamente dita), perfurada e envolvida por uma malha de nylon ou geotêxtil. As ponteiras são instaladas em perfurações prévias executadas por sondagem à percussão com circulação d’água. Quando o solo onde se instala a ponteira é de granulometria muito fina, imediatamente após a instalação desta devese envolvê-la com pedrisco selando o topo com argila socada. Nunca deve ser usado bentonita ou outro material estabilizante para conter as paredes da perfuração. 3. SISTEMA DE REBAIXAMENTO COM POÇOS PROFUNDOS Conforme se mostrou no item anterior, o uso de ponteiras filtrantes é limitado pela profundidade a que se pretende rebaixar o nível d’água. Para superar essa limitação, foi
desenvolvido o sistema de rebaixamento com poços profundos, que podem ser de dois tipos: com o emprego de injetores ou com o emprego de bombas de recalque submersas de eixo vertical. 3.1. REBAIXAMENTO COM INJETORES Neste sistema de rebaixamento, são executados poços com a de diâmetro e profundidades de até , no interior dos quais se instalam os injetores. O espaçamento entre estes poços varia de a . O sistema funciona como um circuito semi-fechado em que a água é injetada por uma bomba centrífuga até o injetor instalado no fundo do poço. A água injetada atravessa o bico venturi do injetor e é acrescida pela água que é aspirada do solo subindo por outro tubo, com diâmetro ligeiramente superior ao de injeção, até a superfície e daí para o tubo de descarga acoplado a uma caixa d’água (cujo nível é mantido constante ao longo do processo) . A perfuração dos poços pode ser executada utilizando-se uma perfuratriz que gira um revestimento metálico que possui, acoplada em sua extremidade inferior, uma coroa de perfuração, cuja finalidade é desagregar o solo. A fim de transportar o material desagregado até a superfície, injeta-se água pelo interior do revestimento.
A principal desvantagem do rebaixamento com injetores é a sua baixa eficiência (que gira em torno de 15 a 20%), ou seja, têm-se um alto consumo de energia por unidade de volume de água bombeada. 3.2. REBAIXAMENTO COM BOMBAS SUBMERSAS DE EIXO VERTICAL Este sistema de rebaixamento é empregado nos mesmos casos de injetores, porém quando se necessita de maiores vazões por poço ou de maiores profundidades. Neste caso, utilizam-se bombas submersíveis instaladas dentro de tubo-filtro. O acionamento e desligamento da bomba, em cada poço, é feito automaticamente por eletrodos ligados ao motor da mesma que são acionados pelo contato com a água.
