Drenagem do subleito da auto-estrada
Geotêxtil não tecido para filtração em drenagem de subleito rodoviário
Visão geral do projeto
O projeto de expansão da autoestrada Northridge, com 18 quilómetros de extensão numa região montanhosa propensa a fortes chuvas sazonais, enfrentou desafios críticos relacionados com a estabilidade do subleito e as inundações. O solo do subleito era composto por areia fina e argila siltosa, propenso à perda de partículas e ao entupimento dos sistemas de drenagem quando exposto à água. Para proteger a estrutura do subleito, prevenir a erosão do solo e garantir a eficiência da drenagem a longo prazo, foram adotados geotêxteis de polipropileno não tecido como a principal solução de filtração para a rede de drenagem lateral do projeto.
Seleção de geotêxteis e requisitos técnicos
Após a análise da composição do solo e dos testes de desempenho hidráulico, o projeto selecionou geotêxteis não tecidos agulhados de 300 g/m² com as seguintes propriedades principais:
• Permeabilidade: ≥5×10⁻³ cm/s (garantindo uma rápida infiltração de água)
• Tamanho efetivo da abertura (EOS): 0,15-0,25 mm (retendo as partículas finas do solo e permitindo o fluxo de água)
• Resistência à tracção: ≥18kN/m (MD/TD) (suportando tensões de recalque do subleito e de construção)
• Resistência química: Resistente aos ácidos e álcalis do solo, bem como à degradação microbiana.
Cenário de Aplicação e Processo de Implementação
Os geotêxteis foram utilizados principalmente nas valas de drenagem lateral da rodovia (instaladas ao longo das bermas do subleito) e sob a camada de base agregada, seguindo os seguintes passos:
1. Preparação da vala: As valas de drenagem escavadas (50 cm de largura × 60 cm de profundidade) foram niveladas e compactadas para remover as pedras pontiagudas e os detritos.
2.º Revestimento com geotêxtil: Os geotêxteis não tecidos foram instalados para revestir completamente as valas, com sobreposições de 20 cm nas emendas para evitar espaços vazios. O geotêxtil estendeu-se 15 cm para além das bordas da vala, de modo a cobrir a superfície do subleito adjacente.
3. Colocação do agregado: Uma camada de 40 cm de espessura de cascalho graduado (granulometria de 10 a 20 mm) foi colocada sobre o geotêxtil como meio de drenagem, garantindo uma distribuição uniforme sem danificar o geotêxtil.
4. Vedação e Reaterro: O geotêxtil foi dobrado sobre a camada de cascalho para formar uma estrutura em forma de "bolsa", impedindo a entrada de partículas de solo no agregado. As valas foram depois reaterradas com solo compactado do subleito.
Resultados do projeto e benefícios de desempenho
Desde a inauguração da rodovia em 2022, o sistema de filtração geotêxtil tem apresentado excelentes resultados:
• Retenção eficaz do solo: Não foi detetado entupimento na camada de drenagem de cascalho. A inspeção posterior mostrou que o geotêxtil reteve com sucesso 99% das partículas finas do solo, permitindo ao mesmo tempo o fluxo de água desimpedido.
• Eficiência de drenagem melhorada: O sistema de drenagem lateral reduz o teor de água no subsolo em 65% até 24 horas após chuvas intensas, eliminando as inundações e minimizando o risco de amolecimento do subsolo.
• Melhoria da estabilidade do subleito: O efeito de reforço do geotêxtil (redução do deslocamento do solo) diminuiu o assentamento do pavimento em 80% em comparação com troços sem infiltração de geotêxtil, prolongando a vida útil da rodovia em aproximadamente 10 anos.
• Economia de custos: Ao evitar a manutenção do sistema de drenagem e as reparações no subleito, o projeto permitiu poupar aproximadamente 420.000 dólares nos primeiros dois anos de operação, com reduções de custos a longo prazo de 30% em comparação com os métodos de filtração tradicionais (por exemplo, mantas de palha ou cascalho não filtrado).
Conclusão
Este caso realça o papel vital dos geotêxteis não tecidos na filtração e drenagem do subleito das estradas. Ao separar eficazmente as partículas do solo do meio de drenagem, o geotêxtil garante um desempenho de drenagem sustentável, protege a integridade do subleito e proporciona benefícios económicos e operacionais significativos. Serve como um modelo replicável para projetos de infraestruturas em áreas com solos problemáticos e elevada pluviosidade.