Técnicas de instrumentação: evitando o colapso de uma megaestrutura

A saúde de uma megaestrutura depende de múltiplas ações na sua fase de projeto, construção e manutenção. Um dos mais relevantes é a instrumentação geotécnica, processo através do qual é possível monitorizar o comportamento estrutural de uma barragem, por exemplo, e emitir avisos que permitem intervenções precoces, após determinação de múltiplos parâmetros físicos.

“Não ganhamos nada olhando para as paredes quando elas já ruíram. O que precisamos é de ter dados que nos permitam reagir antes que entrem em colapso. A ideia central da instrumentação é fornecer esses alertas em tempo hábil”, afirma o engenheiro do Idiem, Iván Bejarano.

Reservatórios de água e depósitos de rejeitos de mineração são duas das obras mais complexas em construção: o monitoramento e a instrumentação por meio de sensores são fundamentais na sua gestão e acompanhamento. (Imagem: Idiem)

Na opinião do especialista, isso é ainda mais importante num país sísmico como o Chile. De facto, a monitorização geotécnica é útil para registar o desempenho das estruturas tanto em condições regulares como nas cargas que geram eventos extraordinários: deformações, recalques, tensões superiores às previamente calculadas ou deslocamentos laterais.

Instrumentação em um país sísmico

Um dos motivos que torna a instrumentação em barragens de rejeitos e reservatórios de água ainda mais desafiadora são as características dos materiais. Ao contrário de um edifício na cidade, estas estruturas são construídas utilizando recursos obtidos do meio ambiente: areia dos próprios depósitos, ou material granular de colinas próximas e empréstimos para construir um muro. O seu desempenho, em suma, é menos previsível que um edifício urbano,

“Existe um risco real de uma estrutura falhar, porque mesmo que se projetem paredes para que não desmoronem, elas podem comportar-se de forma diferente por vários motivos. A instrumentação existe para verificar coisas que pensávamos que iriam acontecer quando a estrutura foi projetada ou, eventualmente, corrigi-las caso isso não acontecesse. Por isso, os requisitos para autorização de obras, tanto públicas como privadas, vão cada vez mais nesse sentido”, detalha Bejarano.

Parâmetros críticos

Os dispositivos utilizados para monitoramento e instrumentação geotécnica são frequentemente alojados na superfície ou dentro da parede. Os que trabalham na superfície podem ser instalados diretamente nessas áreas, enquanto os do tipo subterrâneo requerem perfuração e sondagem, o que implica um trabalho mais complexo para localização dos instrumentos, conforme explica o especialista do Idiem.

Por outro lado, existem diferenças quanto à forma como é encarado o projeto de implementação. No caso de barragens de água, a parede geralmente não varia em altura e portanto o projeto de instrumentação não costuma variar ao longo do tempo. Na indústria mineira a estratégia é diferente, uma vez que as paredes que contêm os rejeitos vão crescendo à medida que a produção aumenta, e a instalação de dispositivos de monitorização varia consoante as diferentes fases, obrigando a uma atualização permanente dos sensores instalados.

Uma vez instalados os sensores, eles emitem sinais para um painel de controle que permitem comparar os dados de comportamento atuais com a referência dos modelos iniciais da obra. O engenheiro registrador e o geotécnico são os principais usuários das informações, sendo os responsáveis ​​pelo processamento dos indicadores para fazer os relatórios necessários e sugerir ações corretivas, se necessário.

“Assim, na pior das hipóteses, a instrumentação poderia nos dar informações para adotar medidas e se a falha for iminente, tomar ações emergenciais para proteger a vida das pessoas, o meio ambiente e a infraestrutura”, conclui Iván Bejarano.