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Reaterro de valas exige cuidados com compactação do solo

Material aplicado no preenchimento das escavações deve apresentar propriedades e grau de compactação adequados para suportar a ação de cargas de serviço

Texto: Gabriel Bonafé

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Preenchimento de vala (TFoxFoto/ Shutterstock.com)

O reaterro de valas é uma atividade de terraplenagem que consiste no preenchimento de escavações utilizando o próprio material escavado. O serviço é habitual em obras de instalações subterrâneas, como redes de saneamento básico, elétricas, telefônicas e de gás.

Quando a escavação da vala é feita em vias urbanas, onde o tráfego é intenso, torna-se imprescindível a compactação do reaterro, de forma que o solo adquira o mesmo nível de densidade que apresentava antes da interferência.

“Caso esse cuidado não seja tomado, o solo ao redor da vala vai sofrer um alívio de tensões que desloca partículas. Consequentemente, a camada acima sofre um afundamento”, alerta Roberto Massaru Watanabe, engenheiro civil com experiência em projetos viários do Estado de São Paulo.

Dependendo da situação do solo e das características das instalações que serão enterradas na vala, pode ser inviável reutilizar o material escavado na própria obra, o que demanda o uso de material de preenchimento proveniente de outros locais, com origem controlada.

CÁLCULOS DE PROJETO

O fator mais importante a ser considerado nos cálculos do projeto de um reaterro é o alívio de tensões, ou seja, a força e extensão de cargas no solo ao redor da vala. “A natureza levou milhões de anos realizando um processo lento de adensamento, de modo que o solo que se pretende escavar encontra-se em determinado grau de compactação, suficiente para suportar a ação das cargas ali atuantes”, conta Watanabe. “A escavação não poderá perturbar este estado de equilíbrio instalado e o reaterro deverá restituir o estado de tensões anteriormente existente para assegurar a continuidade desse equilíbrio”, justifica.

A natureza levou milhões de anos realizando um processo lento de adensamento, de modo que o solo que se pretende escavar encontra-se em determinado grau de compactação, suficiente para suportar a ação das cargas ali atuantes. A escavação não poderá perturbar este estado de equilíbrio instalado e o reaterro deverá restituir o estado de tensões anteriormente existente para assegurar a continuidade desse equilíbrio
Roberto Massaru Watanabe

O cálculo de alívio de tensões precisa considerar a coesão do solo e o nível do lençol freático. Dependendo dos parâmetros, a vala pode exercer influência no solo em extensões de até cinco vezes referente a profundidade escavada.

LOGÍSTICA

Outro item importante a ser considerado nos cálculos, especialmente nos aspectos logísticos, é a taxa de empolamento — fenômeno de expansão volumétrica que ocorre com o solo após a escavação. Por meio dela, é possível mensurar o volume aproximado de material que será transportado.

Já para calcular o volume de terra que será reaplicado, a fórmula deve considerar as dimensões e, principalmente, as propriedades de resistência dos produtos que serão instalados.

MATERIAIS EXCEDENTES

Nem todo o material escavado pode ser utilizado para recompor as valas, o que requer especificação no projeto quando for necessário usar solo de outros lugares. “O material escavado poderá ser reutilizado para o reaterro se não estiver muito saturado e nem contiver resíduos de construção”, afirma José Luiz Godoy e Vasconcellos, arquiteto e urbanista e professor pleno do Departamento de Edifícios da Faculdade de Tecnologia do Estado de São Paulo (Fatec-SP).

Nesse tipo de obra, é indispensável planejar a destinação adequada dos resíduos. “Em escavações para reparo de rompimento de rede, particularmente de água ou de esgoto, é comum a presença de tubulação feita em cimento-amianto, cujo descarte só pode ser feito em aterros controlados”, lembra Watanabe.

Em vias urbanas, as camadas iniciais, formadas por pavimento asfáltico não são úteis para o reaterro. De acordo com a resolução n° 307/2002 do Conselho Nacional do Meio Ambiente (Conama), trata-se de um resíduo Classe A que pode ser reutilizado ou reciclado como forma de agregado. Outra opção, ainda segundo o Conama, é encaminhá-los a aterros para uso futuro.

Outro material que não pode ser reutilizado é o solo orgânico, o qual Godoy e Vasconcellos recomenda encaminhar a um bota-fora autorizado ambientalmente.

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Vala escorada (serato/ Shutterstock.com)

CUIDADOS DURANTE A OBRA

As obras de escavação devem ser feitas com sistemas de escoras para garantir a segurança do projeto e dos trabalhadores. Isso porque as forças oriundas do alívio de tensão desagregam as paredes da vala e causam desmoronamentos.

Segundo Watanabe, geralmente não há sinais prévios desse processo, como estalidos ou ruídos, de modo que o acidente pode ocorrer “quando menos se espera”. Além disso, a vala não precisa ser muito funda para provocar desastres (em profundidades de 1,5 m, o peso do desmoronamento equivale a cerca de 4.200 kgf).

A especificação das escoras deve ser feita de acordo com as necessidades do projeto, considerando sobretudo as cargas do solo. “Modernamente, a construção dispõe de equipamentos como escoras pneumáticas que atuam sobre o empuxo passivo e minimizam o efeito do alívio de tensões”, indica Watanabe.

As escoras devem ser instaladas na vala acompanhando o avanço da escavação. O mesmo vale para o reaterro, quando são retiradas progressivamente à compactação das camadas.

Outro cuidado que deve ser considerado é a segurança no entorno da vala. Além de placas e sinalizações, é importante a instalação de barreiras físicas, como cavaletes e tapumes, para evitar a queda de pessoas e veículos.

COMPACTAÇÃO DO SOLO

Segundo Watanabe, o reaterro deve ser executado em camadas de até 15 cm de altura, dimensão que assegura a homogeneidade do solo. Após a disposição do material, é necessário compactá-lo conforme requisitos do projeto e normas técnicas.

A compactação das camadas no entorno das tubulações e as três últimas camadas são as mais importantes para não deformar as tubulações e o pavimento final
José Luiz Godoy e Vasconcellos

De acordo com a especificação técnica ET-DE-H00/004, válida para reaterro de valas em obras rodoviárias do Departamento de Estradas de Rodagem de São Paulo (DER/SP), por exemplo, o solo de reaterro deve apresentar Índice de Suporte Califórnia (CBR, na sigla em inglês) igual ou superior a 2%. O documento proíbe, ainda, o uso de matéria orgânica e materiais de qualidade inferior ao solo adjacente.

Para compactação, é necessário o uso de equipamentos especiais, como compactadores de solos, rolos compactadores e até pilões manuais. “Existem vários tipos de compactadores, uns baseados na força de impacto e outros na vibração. Solos arenosos são bem compactados com equipamentos de vibração, enquanto que solos argilosos ficam mais bem compactados com equipamentos de impacto”, orienta Watanabe. “Instrumentos que medem o grau de compactação, umidade e densidade, operados por técnicos habilitados, completam a garantia de um bom reaterro”, acrescenta o engenheiro.

Em instalações de tubulações ou galerias enterradas, é necessário que o projeto especifique o método de compactação e os equipamentos adequados para execução do serviço. “A compactação das camadas no entorno das tubulações e as três últimas camadas são as mais importantes para não deformar as tubulações e o pavimento final”, diz Godoy e Vasconcellos. O engenheiro também recomenda que a repavimentação seja feita com avanço de 25 cm no perímetro da vala para evitar calombos na pista.

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Colaboração técnica

José Luiz Godoy e Vasconcellos – Mestre em Arquitetura e Urbanismo, possui graduação em Engenharia pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (USP). É professor pleno do Departamento de Edifícios da Faculdade de Tecnologia do Estado de São Paulo (Fatec-SP).
Roberto Massaru Watanabe – Formado em Engenharia Civil pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, turma de 1972. Participou do projeto da Rodovia Imigrantes, duplicação da Regis Bittencourt, Anel Rodoviário (atual Rodoanel) e do Sistema Cantareira de Abastecimento de Água para a Grande São Paulo. Presta consultoria em segurança, conforto e habitabilidade de edificações.
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