Monitoramento de obras de engenharia pode evitar desastres

Grupo de pesquisa da USP, em São Carlos, aplica técnicas cartográficas para garantir segurança de obras estruturais

Equipamento amarelo é uma estação total – Foto: Fotomontagem a partir dos subsídios gráficos de atribuição via Wikimedia Commons

A física nos mostra que não existe corpo rígido. Toda vez que se aplica uma força sobre algo, há uma deformação e esse objeto é afetado em diferentes níveis — comprimento, altura e largura. Por isso, em obras estruturais da engenharia deslocamentos de centímetros, às vezes, milímetros, podem significar fissuras e instabilidade. Para monitorar essas alterações, são utilizados equipamentos de alta precisão, como estações totais ou GPSs. O método aplica-se a encostas, formações rochosas, pontes, viadutos e até mesmo barragens. O uso de software e o controle correto permitem avisos remotos em casos de emergência, como na situação vivida em Brumadinho, Minas Gerais.

O professor Irineu da Silva, da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) da USP, coordena quatro alunos de doutorado em um grupo focado no assunto: o monitoramento de estruturas. Segundo Silva, o Brasil é destaque no desenvolvimento de tecnologia para monitorar estruturas, posicionando-se no nível de países como Bélgica, Suíça e Chile.

“Existem dois tipos de acompanhamentos. Há os métodos geotécnicos, nos quais aparelhos ligados à estrutura medem características intrínsecas, como resistência. E os geodésicos, que aferem deslocamentos externos, muitas vezes, remotamente”, explica o professor.

Os pesquisadores de São Carlos trabalham por meio da segunda via, na qual são usados equipamentos como estações totais, inclinômetros, níveis e GPS – não o dos celulares, mas antenas bem maiores e de uso especializado. As pesquisas buscam certificar a qualidade dos métodos aqui no Brasil e ampliar a sua aplicação— os melhores aparelhos têm coeficiente de erro na casa de um milímetro.

Ciência garante o uso eficiente

O doutorando Diego de Oliveira Martins, por exemplo, estudou a estação total. O apetrecho funciona a partir da emissão de ondas eletromagnéticas. O disparo atinge um alvo fixo, um prisma. Os raios são refletidos de volta ao aparelho. A distância é processada por meio do número de oscilações no percurso. A angulação permite o cálculo de nível (diferença de altura) e de coordenadas espaciais.

Mais especificamente, ele pesquisou a acurácia do método, ou seja, a proximidade entre o valor obtido experimentalmente e o verdadeiro na medição de uma grandeza física. Com distâncias de até um quilômetro entre estação e alvo, Martins fez uma série de testes. “O prisma era movimentado por um braço robótico em pequenas distâncias. A diferença entre o deslocamento real e o apontado pela estação ficava na casa dos centésimos de centímetro.”

Equipamento estação total como o da foto é um exemplo dos utilizados pelos pesquisadores da USP, em São Carlos, em estudos de monitoramento de obras estruturais – Foto: Wikimedia commons

Em alguns casos, entretanto, a posição da estação não é confiável. Apela-se, então, ao GPS ou à proposta de estudo de Guilherme Poleszuk dos Santos Rosa. O doutorando propõe o uso de outros medidores sobre a estação total. Há, assim, um confronto de dados, com uma comparação de informações de diferentes fontes em busca de uma conclusão mais verossímil.

Silva destaca que dessa maneira não ocorrem alarmes falsos. Como os aparelhos são digitais e, muitas vezes, robotizados, os testes são feitos 24 horas por dia. A sinalização de risco pode ser enviada diretamente a computadores ou celulares, ou mesmo disparar sirenes automaticamente.

“Por critérios de segurança, há sempre mais de um aparelho. Caso um deles não detecte o deslocamento além do limite, o outro emite o alerta de risco. Fora que os dados de ambos podem ser confrontados em busca de menor erro de aferição”, disse o professor da EESC.

Dada a diversidade de aparelhos, bem como o avanço das fontes energéticas, como as placas solares, pode-se usar esse tipo de análise nos mais variados locais.. Em outros países, a tecnologia geodésica também é usada para garantir a segurança das estruturas. É o caso do Chile, que adota a técnica em minas de cobre para evitar acidentes como o que ocorreu em 2015, com o soterramento de 33 mineiros. Na Itália, é empregada para prevenir deslizamentos de encostas e na Suíça, em desabamentos na região dos Alpes.

O que é geodésia?

A geodésia nasceu da cartografia e do maior conhecimento da forma da Terra (geoide, tecnicamente), as medidas da superfície e sua reprodução ficaram paulatinamente mais certeiras. Apesar de ser um ramo tradicional da ciência, os estudos mais modernos da área chegaram ao Brasil há 25 anos. O professor Irineu da Silva foi um dos pioneiros, quando foi à Suíça estudar fotogrametria.

O professor disponibiliza o conhecimento de seu grupo, desde o método até os mais novos softwares, à sociedade. Segundo ele, o geodésico seria uma opção  eficiente em situações como o rompimento da barragem de Brumadinho ou o problema na estrutura do viaduto do Jaguaré, em São Paulo.

Fonte Jornal da USP

COMPARTILHAR