Título: Rebaixamento de lençol freático pelo Sistema de Ponteiras Filtrantes
Rebaixamento temporário do lençol freático, ou simplesmente, rebaixamento de lençol freático, como é conhecido no Brasil é o processo para fornecer condições de trabalho secas e seguras durante o trabalho de escavação.
O método mais comum para isso é pelo Sistemas de Ponteiras Filtrantes.
O que é água subterrânea?
Ao usar o termo “água subterrânea”, estamos nos referindo à água no solo que está abaixo do lençol freático.
A água subterrânea é criada pela infiltração de água da chuva da superfície para o solo, preenchendo os poros dentro do solo. A água subterrânea garante um ecossistema saudável e fornece uma fonte importante de nossa água potável.
Nosso mundo é altamente dependente de seus recursos hídricos existentes. Por esse motivo, é extremamente importante que a extração de água subterrânea seja cuidadosamente planejada e controlada ao realizar trabalhos de escavação subterrânea.
As condições de gravidade e pressão movem a água subterrânea para baixo e horizontalmente dentro do solo. A água se move a uma certa velocidade.
Essa velocidade depende da rapidez com que a água pode penetrar no solo e na estrutura do solo, isso é denominado fator de permeabilidade.
Alguns termos:
- Fator de permeabilidade k, que determina a vazão da água subterrânea em metros por dia;
- Aquíferos são tipos de solos portadores de água, como areia e cascalho, onde a água flui verticalmente;
- Aquitardos são tipos de solo mal drenados, como argila e turfa, onde a água flui horizontalmente;
- Porosidade % é a proporção de pequenos poros em, por exemplo, cascalho-areia-silte-argila-turfa;
- A zona freática é a parte do aquífero, abaixo do lençol freático, na qual a maioria dos poros e fraturas estão saturados com água.
O que é rebaixamento?
Antes que o trabalho de escavação possa começar, o lençol freático deve ser suficientemente rebaixado. Existem vários métodos para atingir isso, o mais popular é o rebaixamento de lençol freático por ponteiras filtrantes devido à sua eficiência, agilidade de instalação e custo-benefício.
A execução de grandes projetos é realizada por empresas especializadas em rebaixamento, como a Aquífero Engenharia, a mais de 25 anos no mercado e uma frota da ordem de 200 equipamentos.
Instalação das Ponteiras Filtrantes
Nessa técnica, um furo é feito primeiro no solo usando um tubo de jato que é conectado a uma bomba de alta pressão.
No entanto, quando confrontadas com camadas endurecidas de solo, geralmente temos que utilizar uma perfuratriz. Um filtro instalado na ponta de uma tubulação fina de 1.¾” ou 2”, e assim ele é colocado no furo até a profundidade desejada no aquífero (solo com água).
Uma mangueira de poço adequada garante um encaixe hermético entre a ponteira filtrante e o tubo horizontal, chamado coletor.
Para extração eficaz de águas subterrâneas, coloca-se as ponteiras em forma de U ao redor do poço de construção, com distância de um a dois metros, entre elas, conforme figura 1.
Os coletores são conectados ao equipamento de bombeamento por meio de uma mangueira flexível, conhecida por “giro”, que pode ser uma bomba de pistão ou um conjunto com bomba centrífuga e bomba de vácuo.
Assim que a bomba é iniciada, o vácuo no sistema aumenta e a água subterrânea é retirada através das ranhuras na parte inferior do filtro.
O lençol freático cai e uma linha de gradiente é formada no solo entre os filtros de desidratação de poço. Ou seja, a zona freática será desviada conforme ilustrado na figura 2.
Dica: É importante que todos os filtros sejam colocados na mesma profundidade. Caso contrário, há uma boa chance de que o solo na área da escavação retenha água em alguns lugares.
Rebaixamento de Lençol Freático em Multiestágios
Com um sistema de estágio único, é possível drenar uma vala com uma profundidade de cerca de 4 metros para o equipamento com bomba centrífuga e bomba de vácuo e de até 8 metros, com o equipamento a pistão. No entanto, se você precisar ir mais fundo, recomendamos usar um sistema de rebaixamento de multiestágio.
Este é um sistema no qual você instala os equipamentos de rebaixamento de lençol freático ao redor da área de escavação em vários estágios, frequentemente até 3 níveis, o que permite o rebaixamento com uma profundidade da ordem de 20 a 25 metros, dependendo dos equipamentos envolvidos.
Tecnicamente é possível a instalação em mais níveis, no entanto, o custo pode se tornar o processo caro, viabilizando outras técnicas, como o rebaixamento de lençol freático por poços profundos.
Uma outra dificuldade é o aumento do canteiro de obra, tendo em vista que para manter a segurança da obra taludes inclinados devem ser construídos de um nível para outro.
Algumas dicas:
- Certifique-se de que haja espaço de trabalho livre suficiente ao redor do canteiro de obras. Muito material será necessário ao instalar um sistema de rebaixamento multiestágio.
- Devido à profundidade da escavação, pode se tornar impraticável descarregar água para fora do local em um único processo. Por esse motivo, um tanque intermediário pode ser colocado em uma altura adequada na lateral do poço, no qual a bomba de rebaixamento pode descarregar. Uma bomba adicional é então usada em um segundo estágio para bombear ainda mais a água para cima e para fora da área escavada.
- É importante monitorar a pressão do sistema nas bombas e garantir que ela não fique muito alta, pois isso pode levar a situações perigosas.
- No caso das bombas de pistão, instale válvulas de retenção na linha de descarga para que ela possa ser aliviada caso haja alguma falha mecânica.
Com o sistema de rebaixamento em multiestágio na Figura 3, pode-se ver que o estágio superior bombeia menos água subterrânea. Isso se deve ao comportamento das linhas de gradiente da zona freática.
Descarga da água subterrânea extraída
A extração de água subterrânea pode ser regulamentada pelos órgãos ambientais.
Uma vala ou sistema de esgoto geralmente é suficiente para uso como ponto de descarga. No entanto, em alguns estados pode ter alguma restrição adicional que deve ser verificada nos órgãos competentes.
Visão geral dos produtos necessários para a drenagem de poços
Na figura 4 podemos ver um esquema de uma instalação típica de rebaixamento de lençol freático.
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