Análise e Dimensionamento Geotécnico de Fundações em Estacas Metálicas Curtas para Trackers em Usinas Fotovoltaicas no Brasil

Abstract

Há uma tendência global em diminuir a geração de energia não renováveis. No Brasil, a energia solar fotovoltaica tem ganhado cada vez mais espaço e se tornado mais atrativa. Apesar de ser constatado um significante aumento, ao longo dos últimos 10 anos, das construções de grande porte para geração de energia com uso da tecnologia fotovoltaica, alguns aspectos relacionados às investigações geotécnicas e técnicas de dimensionamento das fundações de suporte de trackers ainda não são padronizados nem totalmente entendidos. Neste sentido, o presente trabalho tem por objetivo analisar vários aspectos relacionados aos procedimentos executivos de ensaios pull out test (POT) e ao dimensionamento das fundações em estacas metálicas curtas para trackers utilizados em usinas fotovoltaicas no Brasil. Primeiramente, pesquisas foram realizadas junto aos especialistas e fornecedores de trackers para mapear semelhanças e divergências de procedimentos executivos, bem como dos métodos de dimensionamento utilizados. Em seguida, os resultados medidos nas provas de carga de carregamentos axial de tração e horizontal foram comparados com os resultados previstos pelos métodos consagrados de capacidade de carga. Os métodos de capacidade de carga de Grenoble, de Aoki-Velloso e Décourt-Quaresma foram utilizados na previsão de carga axial, considerando somente a parcela do atrito lateral. O Método de Broms foi utilizado para prever carga última e deslocamento horizontal na superfície do terreno. Em termos de resultados, a pesquisa feita junto aos fornecedores e especialistas de trackers permitiu elaborar dois fluxogramas e mapear os pontos convergentes e divergentes que merecem ainda mais investigações. Notou-se que há necessidade de uma maior densidade de ensaios SPT por hectare de modo a ter perfis característicos mais representativos do comportamento do solo. Também que a estatística pode ser utilizada para incorporar incertezas na elaboração de perfis característicos de resistência do solo. O método de Grenoble apresentou menores valores de capacidade de carga à tração em relação aos métodos de Aoki-Velloso (32 a 69%) e de Décourt-Quaresma (60 a 81%). Ainda assim, na maioria dos perfis, as cargas admissíveis de tração estimadas pelo método de Grenoble são menores que as cargas medidas in situ. Os deslocamentos horizontais estimados na superfície pelo método de Broms foram superiores à média dos deslocamentos medidos nas provas de carga. Uma equação semi-empírica foi desenvolvida e pode ser utilizada nos futuros empreendimentos para estimar o deslocamento horizontal na superfície do solo em função da carga lateral aplicada na estaca, rigidez e lado da estaca. Ressalta-se que, comprovado a aplicabilidade da equação proposta a partir de novos resultados de POT diferentes dos utilizados para desenvolver o método, os ganhos podem ser consideráveis em termos de custo e tempo.