Por Paul Gorman
O rompimento de duas barragens de rejeitos no Brasil em um período de cinco anos levou o governo e o setor de mineração a tomar medidas para enfrentar os riscos associados a estruturas de contenção de rejeitos antigas, construídas pelo método de alteamento a montante.
O rompimento da barragem de Brumadinho e o consequente fluxo de lama, em 2019, causaram a morte de 270 pessoas, quatro anos após a tragédia de Mariana, que deixou 19 mortos. Ambos os desastres ocorreram no estado de Minas Gerais, a cerca de 150 km de distância um do outro.
Após o rompimento da barragem de Brumadinho, a Agência Nacional de Mineração identificou 221 barragens cadastradas no estado, 42 das quais foram classificadas como de alto risco e exigiam medidas urgentes para reduzir o risco de rompimento.
No município de Congonhas, também em Minas Gerais, a empresa de engenharia Intertechne usou os softwares Leapfrog e PLAXIS 2D e 3D da Seequent para desenvolver um projeto de descomissionamento de uma barragem de rejeitos com investimento previsto de 5 bilhões de reais (962,3 milhões de dólares), que abrange uma área de aproximadamente 250.000 m² e deverá ser concluído até o final de 2035.
Por que o Brasil está descomissionando barragens de rejeitos alteadas a montante
Após o rompimento da barragem de rejeitos de Brumadinho, a Política Nacional de Segurança de Barragens do Brasil passou a exigir o descomissionamento dessas estruturas para proteger a população e o meio ambiente.
As barragens de rejeitos alteadas a montante eram construídas por meio de sucessivos muros de contenção sobre camadas de rejeitos de mineração mais antigas, não compactadas e frequentemente saturadas.
Sua construção era relativamente barata, mas essas barragens eram muito frágeis e vulneráveis a chuvas intensas ou abalos sísmicos, que poderiam provocar a liquefação dos sedimentos soltos e causar seu rompimento.
O geólogo sênior de projetos da Intertechne, Andrés Miguel González Acevedo, afirmou que o principal objetivo desse projeto era “eliminar um passivo ambiental crítico” e atender às exigências legais por meio da construção de um robusto aterro de reforço.
“A importância do projeto é reforçada pelos graves acidentes ocorridos no Brasil envolvendo barragens alteadas a montante.”
“Ao final da implementação, espera-se a eliminação completa de um passivo ambiental, com a reintegração segura da área ao meio ambiente, sem riscos socioeconômicos ou ambientais remanescentes.”
Segundo ele, a equipe do projeto avaliou e modelou as fundações da barragem e seu entorno, o que permitiu reproduzir com precisão suas estruturas geológicas e geotécnicas.
A imagem mostra ensaios CPTU realizados no aterro e nos rejeitos da barragem.
Fonte: Intertechne
Soluções conectadas para eliminar riscos ambientais
A Intertechne tem quase 40 anos de experiência em diversas áreas da engenharia.
González Acevedo afirmou que, mais recentemente, a empresa tem concentrado seus esforços no setor de mineração, com foco no descomissionamento e na estabilização de barragens, na segurança, na sustentabilidade e na conformidade regulatória.
Neste projeto, o software da Seequent, The Bentley Subsurface Company, havia sido adotado desde o início.
Os principais desafios enfrentados envolveram as condições críticas da barragem, que restringiam o acesso para investigações da subsuperfície, a elevada complexidade geotécnica dos rejeitos, as rigorosas exigências regulatórias e a necessidade de integração entre a modelagem geológica em 3D, o BIM e as análises numéricas avançadas em 2D e em 3D. Além disso, o projeto exigiu uma intensa coordenação entre agências reguladoras, entidades independentes e equipes multidisciplinares.
“Dada a grande importância e a sensibilidade do projeto, bem como a necessidade de reduzir as incertezas associadas ao comportamento dos rejeitos e da fundação da estrutura, optou-se pela adoção das soluções da Bentley devido à sua robustez técnica e à forte integração entre as ferramentas.”
“A interoperabilidade nativa entre os softwares permitiu um fluxo contínuo de dados entre as disciplinas, reduzindo a perda de informações e garantindo maior consistência entre os modelos geológicos e geotécnicos.”
“O Leapfrog foi usado para construir modelos em 3D da barragem e de suas fundações, que foram posteriormente importados para o PLAXIS 3D para desenvolver modelos de tensão e deformação da estrutura”, afirmou ele.
“O uso do PLAXIS 2D e 3D permitiu realizar análises drenadas, não drenadas e acopladas da sequência construtiva da obra, possibilitando a avaliação de diversos cenários com o uso do mesmo modelo constitutivo. Isso permitiu compreender com maior precisão o comportamento da estrutura e, consequentemente, prever o desempenho das obras de estabilização.
Segundo González Acevedo, a capacidade de automatizar análises por meio de scripts em Python no PLAXIS foi um fator decisivo na escolha do software, assim como a disponibilidade de um modelo constitutivo adequado ao comportamento dos rejeitos, já implementado no PLAXIS.
A automatização de partes do fluxo de trabalho de atualização permitiu que, à medida que novos dados de investigação eram recebidos, a equipe dedicasse menos tempo à reconstrução dos modelos e à conciliação de informações entre as disciplinas, aumentando a produtividade e mantendo o projeto conforme o cronograma previsto.
“O principal indicador de sucesso do projeto foi a obtenção de modelos geológico-geotécnicos integrados, representativos e adequadamente ajustados, reduzindo as incertezas e fornecendo suporte técnico confiável para a tomada de decisão em um projeto de elevada criticidade e relevância socioambiental.”
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Imagem mostrando a e stratificação dos rejeitos com base nos resultados dos ensaios CPTU.
Fonte: Intertechne
Como o Leapfrog e o PLAXIS contribuíram para o desenvolvimento do projeto
Segundo González Acevedo, o uso dos softwares da Seequent otimizou a etapa de projeto dos trabalhos realizados pela Intertechne para recuperar a área e reintegrá-la ao ambiente circundante.
“Isso elimina um passivo ambiental crítico, considerando que a estrutura se encontrava em um nível elevado de emergência, o que representava um alto risco de rompimento. Desde a concepção do método de descomissionamento, na fase conceitual, foi possível realizar a modelagem geológica em 3D das condições geológicas e da estrutura, usando o software Leapfrog, e, com base nessa modelagem, realizar avaliações de estabilidade e desempenho usando o PLAXIS 2D e 3D, tanto para a condição atual da barragem quanto para sua condição final, após a implementação do projeto de descomissionamento.”
“Dessa forma, foi possível otimizar as soluções tanto em termos de geometria quanto de volume de materiais e, consequentemente, de custos. Como resultado final, espera-se a eliminação completa do passivo ambiental e a integração dessa solução ao meio ambiente, de forma segura e sem riscos remanescentes.”
Segundo ele, o Leapfrog e o PLAXIS permitiram obter uma “representação mais precisa das condições da área avaliada, abrangendo aproximadamente 250.000 m² nas regiões do reservatório, da barragem, dos encontros e da área a jusante”.
A imagem mostra a reperfilagem do reservatório e os canais.
Fonte: Intertechne
Dados sobre a recuperação ambiental da barragem de rejeitos deCongonhas:
Local: Congonhas, no estado de Minas Gerais, Brasil;
Custo do projeto: 5 bilhões de reais (962,3 milhões de dólares);
Data de conclusão: 31 de dezembro de 2035 (estimada)
* Intertechne Consultores S.A. fue proclamada ganadora de la categoría “Modelado y análisis del subsuelo” en los Premios Year in Infrastructure 2026, organizados por Bentley Systems en Singapur.