Uso de barreiras dinâmicas e estáticas como soluções de contenção em taludes rochosos

Abstract

Este trabalho aborda a estabilização e contenção de taludes e encostas rochosas no contexto da infraestrutura de transportes, com ênfase na malha rodoviária, visando prever, projetar e verificar estruturas de contenção, com enfoque nas barreiras de impacto, capazes de interceptar os blocos de rocha provenientes das encostas e assim evitar acidentes ao longo do corpo estradal. A revisão bibliográfica apresentada inclui conceitos fundamentais para a compreensão e caracterização de taludes rochosos, dissertando sobre: características dos movimentos de massa e a distinção entre tombamentos, deslizamentos e quedas; análise dos tipos de descontinuidade ou plano de fraquezas presentes nas rochas responsáveis pelo estudo cinemático dos taludes; trajetórias e dispersões típicas dos blocos rochosos diferenciando os conceitos de quedas, saltos, e rolamentos em encostas. De mesmo modo, a revisão da literatura apresenta as soluções de convivência usualmente utilizadas para contenção de blocos de rocha como entelamentos, bermas dissipadoras, valas ou trincheiras para coleta de blocos, falso túnel e barreiras de impacto, subdividindo em barreiras estáticas (rígidas e semirrígidas) e dinâmicas (flexíveis). Em seguida, o trabalho versa sobre o estudo de caso selecionado, um talude rochoso presente em uma rodovia federal que liga a região metropolitana à serra gaúcha do estado do Rio Grande do Sul, que após as chuvas torrenciais em maio do ano de 2024 sofreram escorregamentos e quedas de blocos na via, sendo previstas duas linhas de barreiras flexíveis, uma na crista e outra em uma cota intermediária do talude, além de uma barreira semirrígida ao pé da encosta. Como proposto, foram efetuadas análises e verificações numéricas de estabilidade e segurança para as três estruturas propostas, utilizando softwares geotécnicos usuais no mercado, concluindo-se que ambas as barreiras flexíveis contribuíram de forma significativa para a segurança do talude, com o volume de blocos rochosos estimado sendo adequadamente contido. Para a barreira semirrígida instalado ao pé do talude, composta por material areno-siltoso, a verificação mostrou-se eficaz, cumprindo com sucesso sua função de conter o solo residual. Assim, as estruturas analisadas para o caso do talude rochoso escolhido deste trabalho foram projetadas adequadamente e atendem plenamente as verificações previstas nas normas pertinentes.

This work deals with the stabilization and containment of rock slopes in the context of transport infrastructure, with an emphasis on the highway network, with the aim of predicting, designing and verifying containment structures, with a focus on impact barriers, capable of intercepting the blocks of rock coming from the slopes and thus avoiding accidents along the body of the road. The literature review presented includes fundamental concepts for understanding and characterizing rock slopes, covering: the characteristics of mass movements and the distinction between topples, slides and falls; analysis of the types of discontinuity or plane of weakness present in the rocks responsible for the kinematic study of slopes; typical trajectories and dispersions of rock blocks, differentiating the concepts of freefalls, bounces and rolling on slopes. Likewise, the literature review presents the coexistence solutions usually used to contain rock blocks, such as cable nets, dissipating berms, ditches or trenches for collecting blocks, false tunnels and impact barriers, subdivided into static (rigid and semi-rigid) and dynamic (flexible) barriers. The paper then looks at the selected case study, a rocky slope on a federal highway linking the metropolitan region to the Serra Gaúcha in the state of Rio Grande do Sul, which after torrential rains in May 2024 suffered landslides and block falls on the road. Two lines of flexible barriers were planned, one on the crest and the other at an intermediate level of the slope, as well as a semi-rigid barrier at the foot of the slope. As proposed, numerical stability and safety analyses and checks were carried out for the three proposed structures, using the usual geotechnical software on the market, and it was concluded that both flexible barriers contributed significantly to the safety of the slope, with the estimated volume of rock blocks being adequately contained. For the semi-rigid barrier installed at the foot of the slope, composed of sand-silt material, the verification proved to be effective, successfully fulfilling its function of containing the residual soil. Thus, the structures analyzed for the case of the rock slope chosen for this study were designed appropriately and fully comply with the checks provided for in the relevant standards.