INFORME TÉCNICO Junho / 2005

SISTEMA DE DRENAGEM VERTICAL COM O GEOCOMPOSTO MacDrainSISTEMA DE DRENAGEM VERTICAL COM O GEOCOMPOSTO MacDrainSISTEMA DE DRENAGEM VERTICAL COM O GEOCOMPOSTO MacDrainSISTEMA DE DRENAGEM VERTICAL COM O GEOCOMPOSTO MacDrain®®®®

“Mesmo em uma situação de drenagem crítica (aterro “Mesmo em uma situação de drenagem crítica (aterro “Mesmo em uma situação de drenagem crítica (aterro “Mesmo em uma situação de drenagem crítica (aterro constituído por solo altamente permeável), o sistema de constituído por solo altamente permeável), o sistema de constituído por solo altamente permeável), o sistema de constituído por solo altamente permeável), o sistema de drenagem construído com o geocomposto MacDraindrenagem construído com o geocomposto MacDraindrenagem construído com o geocomposto MacDraindrenagem construído com o geocomposto MacDrain®®®® sa- sa- sa- sa-tisfaz a todas as exigências técnicas (vazão, resistência à tisfaz a todas as exigências técnicas (vazão, resistência à tisfaz a todas as exigências técnicas (vazão, resistência à tisfaz a todas as exigências técnicas (vazão, resistência à compressão, etc.) impostas por um projeto de drenagem compressão, etc.) impostas por um projeto de drenagem compressão, etc.) impostas por um projeto de drenagem compressão, etc.) impostas por um projeto de drenagem convencional”.convencional”.convencional”.convencional”.

Como exemplo para a avaliação da eficiência do MacDrain®, calcular-se-á sua capacidade de captar o fluxo de águas que percolará através de um aterro contido por uma estrutura de 10 m de altura (fig. 1). Utilizar-se-á uma rede de fluxo (especialmente traçada para este caso) que determina de forma simplificada e com boa acurácia a va-zão máxima que percola pelo solo.

Na fig. 1 é possível visualizar a disposição e o número das linhas de fluxo e equipotenciais que formam a rede de flu-xo. Assim, determina-se o fator de forma desta rede, defi-nido como a relação entre equipotenciais e linhas de fluxo (Nf / Nq), que aplicado à fórmula abaixo determina a referi-da vazão:

onde: k = coeficiente de permeabilidade do solo = 10-3 cm/s; h = altura da estrutura = 10 m; Nf = número canais de fluxo = 6; Nq = número de perdas de carga unitária = 8.

Portanto, tem-se como vazão resultante:

Para se obter a capacidade de vazão que escoará pelo MacDrain® é necessário determinar a tensão a que este estará submetido.

Adota-se, a favor da segurança, um valor aproximado para o coeficiente de empuxo no repouso K0=0.5, equivalente a um solo com ângulo de atrito de 30 graus, e peso específi-co γ=20kN/m3, e assumindo que o peso específico adotado

para o solo seja o saturado, o peso específico submerso deve ser 10 kN/m3, obtendo assim a tensão horizontal efe-tiva:

P = γ.h.K0 = 10.10.0,5 = 50 kPa

Na ficha técnica do MacDrain® 2L (tab. 1), encontram-se os seguintes valores, para o gradiente hidráulico igual a 1:

Obtém-se para P=50kPa uma capacidade de vazão de 1,35 l/s.m.

Pelas normas, tem-se ainda que aplicar os seguintes fatores de redução para o geocomposto MacDrain®:

FRIN = 1,30 (Intrusão do solo); FRCR = 1,40 (Fluência – CREEP); FRCC = 1,20 (Colmatação química); FRBC = 1,15 (Colmatação biológica).

Com isso a vazão admissível para o sistema, utilizando o MacDrain® 2L, resulta:

Comparando a vazão obtida através do traçado da rede de fluxo com a capacidade de vazão admissível do MacDrain® 2L, obtém-se:

,

⋅⋅=

q

f

NN

hkQ

mslsmQ /)/(075,0/000075,0861010 35 ==

⋅⋅= −

Figura 1 – Rede de fluxo para o muro de 10 metros de altura.

Pressão [kPa] Vazão [l/s.m] 10 2,84 20 2,17 50 1,35

100 0,41

Tabela1 - Capacidade de Vazão do MacDrain®

Prof. Dr. Benedito de Souza BuenoProf. Dr. Benedito de Souza BuenoProf. Dr. Benedito de Souza BuenoProf. Dr. Benedito de Souza Bueno Chefe do Lab. de Geossintéticos USP - São Carlos

Prof. Dr. Pérsio de Almeida BarrosProf. Dr. Pérsio de Almeida BarrosProf. Dr. Pérsio de Almeida BarrosProf. Dr. Pérsio de Almeida Barros Depto. de Geotecnia e Transportes FEC - UNICAMP - Campinas

METODOLOGIA E CÁLCULOS REVISADOS POR:METODOLOGIA E CÁLCULOS REVISADOS POR:METODOLOGIA E CÁLCULOS REVISADOS POR:METODOLOGIA E CÁLCULOS REVISADOS POR:

REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICASREFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICASREFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICASREFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS

[1] Cedergren H.R. Seepage, Drainage and Flow nets, John Wiley & Sons Inc., USA, 1967.

[2] Lambe T.W. & Whitman R.V. Soil Mechanics, 119-120, John Wi-ley, 1979.

[3] Koerner, Robert M. , Designing with Geosynthetics (4th Edition), Prentice Hall, USA, 1998.

CONCLUSÃOCONCLUSÃOCONCLUSÃOCONCLUSÃO O geocomposto MacDrainO geocomposto MacDrainO geocomposto MacDrainO geocomposto MacDrain®®®®, depois de aplicado, apresenta , depois de aplicado, apresenta , depois de aplicado, apresenta , depois de aplicado, apresenta uma capacidade de vazão 7,2 vezes maior do que a vazão uma capacidade de vazão 7,2 vezes maior do que a vazão uma capacidade de vazão 7,2 vezes maior do que a vazão uma capacidade de vazão 7,2 vezes maior do que a vazão que o solo pode conduzir, satisfazendo a todas as exigên-que o solo pode conduzir, satisfazendo a todas as exigên-que o solo pode conduzir, satisfazendo a todas as exigên-que o solo pode conduzir, satisfazendo a todas as exigên-cias técnicas impostas pelas condições locais, substituindo cias técnicas impostas pelas condições locais, substituindo cias técnicas impostas pelas condições locais, substituindo cias técnicas impostas pelas condições locais, substituindo com eficiência um sistema de drenagem convencional.com eficiência um sistema de drenagem convencional.com eficiência um sistema de drenagem convencional.com eficiência um sistema de drenagem convencional.

51,2/)/(35,1

)(msl

FRFRFRFRQQ

BCCCCRIN

=×××

=

mslQadm /)/(54,0=

2,7075,054,0 =

Maccaferri Maccaferri Maccaferri Maccaferri do Brasil Ltdado Brasil Ltdado Brasil Ltdado Brasil Ltda.... Rod. Dom Gabriel Paulino Bueno Couto, Km 66 P.O. BOX 520 - CEP 13201-970 Jundiaí - São Paulo - Brasil Tel. (+55) 11-45893200 - Fax (+55) 11-45823272 E-mail: maccaferri@maccaferri.com.br - Web site:www.maccaferri.com.br

Comparativo de custo entre o sistema de drenagem com o Geocomposto Comparativo de custo entre o sistema de drenagem com o Geocomposto Comparativo de custo entre o sistema de drenagem com o Geocomposto Comparativo de custo entre o sistema de drenagem com o Geocomposto MacDrainMacDrainMacDrainMacDrain®®®® e o sistema convencional (muro de 10m de altura). e o sistema convencional (muro de 10m de altura). e o sistema convencional (muro de 10m de altura). e o sistema convencional (muro de 10m de altura).

Dreno tradicional (Brita+geotêxtil)Dreno tradicional (Brita+geotêxtil)Dreno tradicional (Brita+geotêxtil)Dreno tradicional (Brita+geotêxtil)

(*) Considerado 10% de perdas referente às irregularidades ocorridas durante a execução. (**) Considerado 5% de perdas referente às sobreposições e cortes. MacDrainMacDrainMacDrainMacDrain®®®® 2L 2L 2L 2L

(n.a.) não aplicável para esta solução.

OBS.: Neste comparativo foram empregados os preços dos insumos para a Região de São Paulo (Janeiro / 2005).OBS.: Neste comparativo foram empregados os preços dos insumos para a Região de São Paulo (Janeiro / 2005).OBS.: Neste comparativo foram empregados os preços dos insumos para a Região de São Paulo (Janeiro / 2005).OBS.: Neste comparativo foram empregados os preços dos insumos para a Região de São Paulo (Janeiro / 2005).

Materiais Quant. para 1m.l.

Custo unitário R$

Custo Total R$ / m

Brita n. 1 3,30 m3 * 35,00 / m3 115,50 / m

Geotêxtil não-tecido 300g/m2 21,00 m2 ** 4,09 / m2 85,89 / m

Tubo-dreno Ø 100 mm 1,00 m 2,50 / m 2,50 / m

Tábua 1’’ x 12’’ (5 reapr.) 0,30 m2 2,92 / m2 0,88 / m

Pedreiro (+ leis sociais) 1,43 h 6,03 / h 8,62 / m

Ajudante geral (+ leis sociais) 4,39 h 5,15 / h 22,61 / m

Custo total por metro linear 236,00 / m

Custo total+B.D.I. (30 %) 306,80 / m

Materiais Quant. para 1m.l.

Custo unitário R$ / m

Custo Total R$ / m

Geocomposto Macdrain® 2L 10,00 m2 16,90 169,00 / m

Brita n. 1 n.a. n.a. n.a.

Geotêxtil não-tecido 300g/m2 n.a. n.a. n.a.

Tubo-dreno Ø 100 mm 1,00 m 2,50 / m 2,50 / m

Pedreiro (Leis sociais inclusas) n.a. n.a. n.a.

Ajudante geral (+ leis sociais) 1,60 h 5,15 / h 8,24 / m

Custo total por metro linear 179,74 / m

Custo total+B.D.I. (30 %) 233,66 / m

A eficiência, a facilidade e rapidez de execução, além do diferencial no custo, fazem do MacDrain® uma solução indispen-sável para sistemas de drenagem. Enquanto no método tradicional emprega-se uma tábua que se eleva a cada etapa de compactação do aterro, para o MacDrain® é necessário somente que um ajudante o fixe à estrutura deixando a execução do aterro independente da drenagem.