Análises geotécnicas e hidrossedimentológicas de estradas não pavimentadas: estudo de caso da Fazenda Cerro Azul - Planalto Norte Catarinense

Abstract

Diversos estudos e modelos para a compreensão e minimização dos processos erosivos têm sido desenvolvidos atualmente. Entretanto, estudos voltados à minimização de processos erosivos em estradas não pavimentadas ainda são poucos. Tendo em vista a necessidade de um estudo científico neste assunto, o presente trabalho visa minimizar impactos ambientais de estradas não pavimentadas, por meio da implementação de técnicas adequadas para o dimensionamento de sistemas de drenagem destas estradas. Este trabalho foi desenvolvido em uma fazenda de reflorestamento de pinus, localizada na divisa entre os municípios de Rio Negrinho e Doutor Pedrinho, Planalto Norte Catarinense, e tem como objetivo a caracterização física e mecânica do solo utilizado na construção e adequação de estradas não pavimentadas e a análise, por meio de ensaios geotécnicos, do comportamento deste solo utilizando cal cálcica hidratada como agente estabilizante. O teor de cal ótimo para estabilização foi definido por meio do Método de Eades e Grim como 7%. A eficiência deste teor de cal foi confirmada por meio do Método Expedito das Pastilhas MCT, em que o solo analisado, antes classificado como Siltoso/Arenoso #Não Laterítico (NS`-NA`), passou a ser classificado como Arenoso #Laterítico (LA- LA'). Foram analisados também os resultados obtidos por meio do Ensaio Índice de Suporte Califórnia (CBR), que mostraram que com um teor de 6% de cal o solo passa a apresentar resistência elevada. Além disso, com dados obtidos em campo e em laboratório, obteve-se o melhor dimensionamento dos dispositivos de drenagem das estradas da área de estudo por meio do modelo ESTRADAS. Foram analisados quatro trechos de estradas, um trecho sem área de contribuição externa à estrada e outros três trechos com variação nas características da cobertura vegetal da área de contribuição externa, sendo elas: vegetação rasteira, solo exposto e plantio de pinus em idade adulta. Com os resultados, conclui-se que além da declividade da estrada, o fator determinante no espaçamento entre as bacias de acumulação é o tipo de cobertura vegetal da área de contribuição externa à estrada. O trecho com área externa com solo exposto apresentou a maior perda de solo entre os trechos analisados e, consequentemente, o menor espaçamento entre as bacias de acumulação. O espaçamento no trecho de estrada sem área de contribuição foi o mesmo obtido no trecho de estrada com área de contribuição externa à estrada caracterizada por reflorestamento de pinus em idade adulta, em função da elevada taxa de infiltração estável.

Several studies and models for understanding and minimization of erosion have been currently developed. However, there are a few studies focusing on minimizing erosion on unpaved roads still now. With the need for a scientific study on this topic, the present study aims to minimize environmental impacts of unpaved roads, through the implementation of appropriate techniques for the drainage system design of these roads. This study was carried out on a pine reforestation farm, located at a border between the cities of Rio Negrinho and Doutor Pedrinho, Santa Catarina North Plateau, and its objectives were: (i) to characterize the physical and mechanical properties of the soils used in the construction and adequacy of unpaved roads; and (ii) to analyze, by geotechnical tests, the behavior of soil which contains hydrated lime calcium as stabilizing agent. The optimum content of lime stabilization was determined 7% by the Eades and Grim method. The efficiency of lime content was confirmed by the MCT Classification method, where the soil analyzed before classified as Silty / Sandy - Not Lateritic (NS `-NA"), was classified as Sandy - Lateritic (LA - LA '). The results obtained by the California Bearing Ratio (CBR) test were analyzed and showed that with a lime content of 6% the soil begins to possess a high resistance. Moreover, with data from field and laboratory, the best design of drainage devices of roads in the study area was obtained by using the model ESTRADAS. Four stretches of road were analyzed, being one stretch without area of external contribution to the road and three tretches with a variation in the vegetation characteristics in the area of external contribution to the road, i.e., vegetation tripping, bare soil and planted pine trees in adulthood. With the obtained results, it is concluded that, besides the slope of the road, the determinant factor in the spacing between the accumulation basins is the vegetation type of the area of external contribution to the road. The stretch with the external expose soil showed the largest soil loss among the analyzed stretches and, consequently, the smaller spacing between the accumulation busins. The spacing on the stretch of road without contribution area was same on the stretch of road with the external contribution area to the road characterized by pine reforestation in adulthood, due to the high infiltration rate.