Tutuklu İnsanlar ve İşkence

As variáveis encontradas na literatura que influenciam o fluxo não saturado e a estabilidade de taludes, e são relacionadas às propriedades do solo, ou solos que compõem o talude são: (a) curva de retenção; e (b) função condutividade hidráulica. Descrevem-se a seguir as variáveis relativas às propriedades do solo.

A forma da curva de retenção de água dos solos é influenciada, segundo Calle (2000) pela distribuição granulométrica, pela distribuição granulométrica dos poros, pela estrutura do solo, e pela mineralogia das partículas do solo. Segundo esse autor solos arenosos apresentam curvas de retenção com variações mais bruscas do que solos argilosos, pois esses são mais bem graduados do que os solos arenosos, ocorrendo o mesmo com os poros desses solos. Em relação à estrutura de um solo, Calle (2000) observa que um determinado solo compactado apresenta curva de retenção com variações mais bruscas do que a do mesmo solo em condições naturais. O autor explica a diferença pelo efeito da compactação, que diminui as dimensões dos grandes poros, existentes entre os agregados, contudo não provoca alteração nas dimensões dos micro poros existentes no interior dos agregados.

Em relação à mineralogia Calle (2000) apresenta curvas de retenção obtidas por Koorevaar et al. (1983) in Fredlund e Rahardyo (1993) e Croney e Coleman (1961) in Fredlund e Rahardyo (1993), que indicam que argilas marinhas e turfas de oligotrofo jovem apresentam em geral, para um mesmo valor de sucção, um volume de água (ou uma umidade volumétrica) superior ao volume de água de uma areia de duna.

Isso ocorre pois os argilo-mineriais (presentes nas argilas e turfas) apresentam água adsorvida em seu interior, o que não ocorre entre as partículas de quartzo e outros minerais que constituem os solos arenosos. Os solos siltosos apresentados nas curvas de retenção acima apresentam umidades volumétricas intermediárias, isto é, maiores que as das areias e menores que as umidades volumétricas das argilas.

Donde se conclui que, de uma maneira geral, as curvas de retenção dos solos argilosos são mais afastadas do eixo das ordenadas, e as curva de retenção das areias são mais próximas desse eixo. E, portanto, para uma mesma umidade volumétrica as argilas apresentam maior sucção do que as areias.

A função condutividade hidráulica é regida principalmente pela própria curva de retenção de água e pela condutividade hidráulica saturada do solo.

Segundo Richards (1974) uma camada superficial de solo saturado que perde água por exemplo por ação do gradiente gravitacional, que leva a água dessa camada para as camadas mais profundas do maciço vai progressivamente substituindo a água dos poros por ar. Nesse processo a sucção que inicialmente era igual a zero cresce.

Analisando o processo de infiltração de água no solo, das camadas superficiais em direção às camadas mais profundas do maciço, Richards (1974) analisa alguns fatores que geram a redução da condutividade hidráulica e do fluxo não saturado.

(i) o aumento sucção resulta em aumento da tensão efetiva e na redução do volume dos poros;

(ii) a redução da quantidade de água nos poros e principalmente nos macro poros que são os primeiros a perder água. Segundo a equação de Poiseuille, com a qual se calcula a vazão em tubos capilares, essa vazão é diretamente proporcional ao quadrado do raio do tubo ou poro onde ocorre o fluxo. A condutividade hidráulica e o fluxo decrescem devido à redução da quantidade de poros e do raio médio dos poros onde ocorre fluxo;

(iii) aumento progressivo da quantidade de água que fica isolada e descontínua em diversos poros do solo, reduzindo a quantidade de áreas com água onde efetivamente ocorre fluxo de água.

Miller e Low (1963) apud Calle (2000) descrevem situações em que a entrada de ar no solo e elevações expressivas da sucção geram:

(iv) aumento da tortuosidade dos canais/poros onde ocorre fluxo, reduzindo o condutividade hidráulica e do fluxo não saturado no solo com baixa umidade;

(v) alteração na viscosidade da água, que começa a se aproximar daquela da água adsorvida pelas partículas sólidas, reduzindo o condutividade hidráulica e do fluxo não saturado no solo com baixa umidade.

Carvalho (1989) verificou a ocorrência de comportamento “fundamentalmente heterogêneo” entre os resultados de ensaios de condutividade hidráulica saturada obtidos para a areia argilosa retirada de área experimental implantada na Serra do Mar em Cubatão/SP. Os resultados variaram entre 3x10-3 e 1x10-4 cm/s, resultando em um valor médio para a condutividade hidráulica saturada de 7x10-4 cm/s. O autor explicou a variabilidade dos resultados obtidos, ou sua “discrepância” pela influência de macroestrutura como fendas, trincas, núcleos argilosos, etc. A variabilidade detectada em relação ao coeficiente de permeabilidade não foi confirmada em relação a outras características geotécnicas do solo estudado pelo autor, como peso específico aparente seco, onde poderia ser detectada alguma coerência de dados com permeabilidade.

Carvalho (1989) verificou divergência entre os resultados de ensaios infiltração realizados em campo, que indicaram velocidades de fluxo, e de alteração das poro- pressões de água, maiores que as obtidas em simulações realizadas pelo modelo de Mein e Larsson (1973), por meio da existência das macroestruturas citas acima. A explicação fornecida por Carvalho (1989) foi justificada principalmente ao apresentar resultado de ensaio de condutividade hidráulica saturada realizado em corpo de prova de menor diâmetro que os anteriormente ensaiados, cujo resultado foi menor

que aqueles, 5x10-6 cm/s. Segundo o autor quanto maior a amostra maior a probabilidade de se ensaiar macroestruturas, resultando em maiores coeficientes de permeabilidades.

Santos (2004), assim como Carvalho (1989), prevê “a presença de facetas peculiares que fazem com que o comportamento real do solo se distancie do comportamento do solo idealizado. Como exemplos desses tipos de singularidades o autor citou a “infiltração em fingers, em macro poros e fendas e o fluxo afunilado no contato entre solos siltosos e solos arenosos sotopostos”.

Por outro lado, o trabalho publicado por Rezaur (2003) apresentou resultados de monitoramento de talude não saturado que o autor descreveu como “variação rápida das poro-pressões de água” e diz não saber justificar o comportamento. Dados obtidos na pesquisa aqui apresentada indicam resultados semelhantes aos obtidos por Carvalho (1989) e Rezaur (2003). Nos três trabalhos mencionados, os solos apresentavam baixas sucções e elevados graus de saturação, maiores que 85 %, situação em que a equação 2.14 não é válida.

Algum fenômeno diverso do levado em consideração pelos autores não estaria ocorrendo? A alteração da sucção não ocorreria por meio de outro fenômeno além do fluxo de água? A transmissão de pressão no solo não poderia ocorrer por meio dos poros preenchidos com água, sem que ocorresse infiltração? Resultados apresentados no Capítulo 4 deste trabalho, item 4.4, indicam a ocorrência de situação similar às verificadas pelos autores citados acima.

Santos (2004) realizou análise paramétrica da infiltração de água de chuva em talude da região de São Carlos, estudado por Calle (2000), e sua influência na estabilidade de talude não saturado. O modelo de resistência adotado foi o proposto por Fredlund et al. (1978). As análises de fluxo foram realizadas utilizando o programa SEEP/W com três tipos de solo areia (A), silte argiloso (B) e areia argilo- siltosa (C) teóricos, considerando que tivessem mesma curva de retenção e parâmetros de resistência. As análises de estabilidade de talude foram realizadas com o programa SLOPE/W.

O autor verificou que a função condutividade hidráulica e a pressão de entrada de ar são as características ou propriedades dos solos que mais influenciam no comportamento da infiltração de água no solo e conseqüentemente da estabilidade de taludes. Quanto maior a condutividade hidráulica inicial, isto é, para a sucção inicial de campo antes do início da precipitação; e maiores a condutividade hidráulica saturada do solo e a pressão de entrada de ar, mais rápido é o avanço da frente de umedecimento e conseqüentemente maiores as taxas de redução do fator de segurança do talude.