Antiga reivindicação da população carioca, as obras da Linha 4 do metrô do Rio de Janeiro finalmente ganharam o mundo real e avançam dia a dia, da Barra da Tijuca, Zona Oeste da cidade, em direção a Ipanema, na Zona Sul, e de lá para o Centro. Demorou, mas agora o processo parece ser irreversível. Afinal, foram mais de 12 anos de espera, desde a realização da primeira licitação para a execução do empreendimento, em 1998.

O projeto prevê a construção de um sistema com cerca de 16 km de extensão, e sete estações – Jardim Oceânico, São Conrado, Gávea e Leblon e Jardim de Alah, além da Nossa Senhora da Paz e General Osório, ambas em Ipanema - e, quando concluída, terá capacidade para transportar cerca de 250 mil passageiros/dia. O custo estimado do projeto é de R$ 5 bilhões. O equivalente a 55% dos recursos necessários serão bancados pela iniciativa privada e os 45% restantes, pelo Tesouro do Estado.

O empreendimento deverá ser concluído a tempo de atender à demanda por transporte para os Jogos Olímpicos de 2016, que terá grande concentração de competições na Barra da Tijuca, onde também será construída a Vila Olímpica, que vai hospedar os atletas e comissões técnicas. Pela sua capacidade de reestruturar o sistema de transporte, aumentar a mobilidade e transformar os paradigmas de deslocamentos da Zona Oeste da cidade do Rio de Janeiro, a Linha 4 já é considerada como o maior legado para a população da cidade, depois dos Jogos de 2016.

As obras estão sendo executadas pelo Consórcio Construtor Rio Barra (CCRB), composto pela Norberto Odebrecht, Carioca Engenharia, Cowan e Servix, sob a liderança da Queiroz Galvão. O escopo do contrato prevê a exploração dos serviços públicos de transporte metroviário, precedida de obra pública.

O projeto executivo do trecho Jardim Oceânico - São Conrado ficou sob a responsabilidade da MC Link Engenharia. Trata-se de um projeto que, pela sua natureza e localização, é considerado um grande desafio à engenharia nacional, exigindo uma perfeita integração de técnica com o meio ambiente.

Um subtrecho, totalmente enterrado, com a extensão de aproximadamente 730 metros, está sendo executado segundo as metodologias Cut and Cover. Ele tem início nas proximidades da ponte sobre o canal de Marapendi, vizinho ao Downtown, de onde prossegue, procurando seguir o eixo da Armando Lombardi e terminando defronte ao Shopping Barra Point. Aí se inicia o trecho de transição ou “Via a céu aberto – VCA” (seção transversal em “U”), onde a galeria do metrô atinge a superfície, numa extensão de cerca de 160 metros.

No caso do Jardim Oceânico, foram projetadas para contenção lateral da vala paredes diafragma de 80 cm de espessura, as quais são escoradas com perfis metálicos posicionados conforme as cotas de projeto e montados a medida que a escavação progride. Na fase de reaterro, as reações das estroncas sobre as diafragmas são substituídas pelas lajes da construção permanente e as estroncas retiradas a medida que o reaterro é executado.

A utilização do método construtivo “a céu aberto” ao longo da Avenida Armando Lombardi, importante via de transito na chegada e saída da Barra, exigiu um planejamento compatível da obra, de modo a preservar suas faixas de rolamento em todas as etapas da construção, minimizando dessa maneira os transtornos provocados ao trânsito local.

A montagem de uma passarela para pedestres permitiu a eliminação dos sinais e, consequentemente, melhor fluxo dos veículos. Para idosos e portadores de necessidades especiais existe o serviço de uma Van que executa gratuitamente o trajeto no entorno da obra ininterruptamente.

O subsolo da região do Jardim Oceânico é caracterizado por uma formação de restinga, tendo as sondagens realizadas revelado um perfil geológico basicamente constituído por areias finas, imbricadas e muito compactas, normalmente a partir de cerca de 8 metros de profundidade. Trata-se, portanto, de um material de boa permeabilidade, ocorrendo apenas uma camada de argila abaixo do fundo da estação, na sua região central.

O nível do lençol d’água subterrâneo encontra-se a cerca de 2,0 metros de profundidade, estando, portanto, a galeria metroviária totalmente submersa, o mesmo acontecendo em praticamente toda a estação Jardim Oceânico, exceto na sua parte central onde existe uma grande “claraboia” em arco acima da superfície, denominada “teto verde”.

O objetivo do “teto verde” é valorizar a arquitetura da construção e proporcionar iluminação natural, que alia praticidade à economicidade.

Durante as obras, será realizado o rebaixamento do nível d’água subterrâneo através de poços profundos, o qual será desativado apenas na fase final de reaterro.

A formação de restinga da região do Jardim Oceânico, bem como a proximidade da obra com uma fonte livre importante, que é a Lagoa da Tijuca - a qual possui uma ligação direta e próxima com o mar -, justifica a contaminação da água do subsolo, dentre outros, por sulfatos e cloretos em teores elevados. Isso exigiu a especificação de um concreto compatível com a agressividade do meio, bem como a execução de uma impermeabilização envolvendo toda a estrutura, de modo a preservá-la e otimizando sua vida útil.

Do ponto de vista estrutural, as galerias são constituídas de uma estrutura em pórtico rígido, apoiado através de pilares birrotulados no meio do vão do teto e do piso, espaçados de 2,00 metros (eixo a eixo), sendo a estrutura submetida aos casos de carga prescritos nas diretrizes técnicas da Riotrilhos. No trecho de manobra dos trens não existem pilares intermediários e o cálculo estrutural da estação mereceu concepções de projeto especificas.

Ponte Estaiada

Considerando as necessidades de preservar o meio ambiente e, ao mesmo tempo, valorizar as inquestionáveis belezas e riquezas naturais do Jardim Oceânico, na Barra da Tijuca, a MC Link Engenharia propôs, para a transposição do Canal da Barra pelos trilhos do metrô, a construção de uma ponte que passasse a ser reconhecida como um novo cartão postal da cidade. Sua concepção arquitetônica teria de integrar em perfeita harmonia o meio ambiente e o cenário urbano, valorizando seu entorno.

O projeto teria de incorporar um vão livre sobre o canal da Barra que preservasse suas margens, eliminando possíveis impactos na fauna e flora local. Necessitaria ainda preservar o sistema viário existente, sem, entretanto inviabilizar quaisquer alterações futuras não relacionadas com o sistema metroviário. Outro pressuposto era a revitalização do entorno da ponte através de uma reurbanização competente, recuperando áreas degradadas sob o aspecto urbano e ambiental, bem como a valorização de toda vizinhança da ponte através do impacto positivo que beleza da obra trará seja durante o dia, seja à noite, através de uma iluminação rica e contrastante.

A solução adotada foi a da construção de uma ponte com um vão estaiado cuja superestrutura é composta por aduelas que serão montadas em balanços sucessivos, sendo que os estudos preliminares realizados indicam as seguintes características básicas:

O subtrecho da linha 4 em elevado tem uma extensão total de cerca de 420 metros, sendo composto por um encontro, vãos com estrutura convencional e um vão estaiado sobre o canal da Barra.

Túnel

Os túneis do trecho Jardim Oceânico - São Conrado estão situados no maciço da Pedra da Gávea, entre os morros “Focinho do Cavalo” na Barra da Tijuca e o “Dois Irmãos” em São Conrado, com uma extensão total de pouco mais de 5 km.

O trecho inicial, a partir do emboque Barra é constituído por um túnel de seção alargada, o qual se transforma em dois túneis singelos, interligados entre si por galerias emergenciais, de modo a preservar a segurança dos passageiros no caso de acidente ou incêndio.

No caso de uma emergência, o passageiro deverá desembarcar do trem e seguir através de uma plataforma de emergência até a interligação mais próxima, a qual foi projetada de forma a preservar a segurança, permitindo o passageiro acessar o túnel singelo ao lado, onde aguardará o resgate.

Próximo ao emboque Barra, seguindo obliquamente ao túnel operacional, existe ainda uma zona de estacionamento de trens e pequenos reparos, constituída de três vias, sendo uma delas dotada de fosso de inspeção.

Já próximo à estação São Conrado, o túnel retorna a uma seção alargada de modo a abrigar uma zona de estacionamento de trens e manobra, adequando-se ainda à caverna da própria estação, cujo projeto estabeleceu uma plataforma central.

Quanto à metodologia executiva, os túneis estão sendo construídos pelo processo drill and blast, isto é, com desmonte a fogo do maciço, utilizando explosivos. Foram projetados dois túneis de serviço, um na Barra e outro em São Conrado, indispensáveis para viabilizar a logística da construção.

O desmonte do maciço com uso de explosivos exige um plano de fogo cuidadoso a cada avanço e rigoroso controle dos efeitos das detonações, de modo a preservar a segurança da obra, do maciço e construções vizinhas.

A adequação dos tratamentos do maciço é uma rotina que se repete a cada avanço, função do mapeamento da frente de escavação realizada por geólogos.

De acordo com o engenheiro José Raul Nascimento Novaes, da MC Link, a preservação do meio ambiente também tem sido muito bem cuidada, sendo bom exemplo a passagem dos túneis sob a região do Sorimã na Barra da Tijuca, onde a geologia/geotecnia era desfavorável e o recobrimento de rocha de boa qualidade sobre os túneis também escasso.

Nesse trecho, além dos cuidados corriqueiros, o projeto teve como premissa garantir a absoluta necessidade de preservar o nível do lençol d’água da região que abriga rios e onde o abastecimento de residências com poços artesianos é frequente.

Como característica geral dos túneis entre o emboque Barra e São Conrado, o material a desmontar é normalmente de boa qualidade, rocha sã, apresentando uma litologia caracterizada pela presença de biotitas gnaisses do lado da Barra da Tijuca e gnaisses facoidais do lado de São Conrado.

Entretanto, existem regiões de descontinuidades e falhas geológicas importantes, com presença de água, particularmente na região do Sorimã, já vencida, na estrada das Canoas, na região do Gávea Golf Clube e na rua Capuri. Nesses casos, o projeto prevê tratamento intensivo do maciço, além de um rigoroso plano de instrumentação e controle de toda área de influência da obra, inclusive das edificações.

Em todos os casos, os túneis serão revestidos com concreto projetado, independentemente da qualidade da rocha, de modo a eliminar a possibilidade de desprendimento a qualquer tempo de blocos e lascas de rocha, com riscos de acidentes.

Encosta de São Conrado

Outro desafio enfrentado pelo projeto da MC Link foi a encosta de São Conrado. O problema existente independia da construção do metrô, mas a execução da obra deveria agravá-lo e, dessa maneira, exigia um tratamento adequado da região a ser perturbada. A encosta é constituída de um capeamento de solo de espessura variável sobre o topo rochoso, que aliada a uma forte declividade se constitui num conjunto de alto risco a instabilidades e erosões.

As declividades da encosta de São Conrado aliadas às propriedades geomecânicas de seus materiais justificam as ocorrências antigas e recentes de escorregamentos e deslizamentos, indicando ainda uma forte probabilidade de evolução das instabilidades já identificadas e novos problemas.

O projeto de estabilização foi realizado considerando as escavações previstas para os túneis, com relação às características geológicas e geotécnicas do maciço e às edificações existentes, muitas das quais já abaladas estruturalmente, como consequência de incidentes registrados.

Os deslizamentos e a estabilidade dos solos sobre o maciço rochoso onde estão sendo realizadas as detonações exigiram um projeto de estabilização competente, além de um controle rigoroso do efeito das detonações sobre a encosta e edificações lindeiras.

Para permitir a realização do projeto, se realizou previamente uma intensa campanha de sondagens e investigações geológico-geotécnicas, além de levantamentos que permitissem um mapeamento detalhado da encosta.

Foram então projetados muros de contenção, estrategicamente localizados e obedecendo às seguintes tipologias:

Muros de crista do escorregamento: são aqueles localizados nos limites ou raízes dos escorregamentos, tendo como função evitar seu progresso. Os muros de crista são constituídos por estruturas verticais compostas de estacas raiz e tirantes, consolidados por vigas de coroamento no seu topo, formando um conjunto resistente e dimensionado para equilibrar os empuxos dos solos potencialmente instáveis.

Muros de encosta: são estruturas de contenção executadas no interior dos solos, formando uma barreira interna capaz de conter uma massa de solo potencialmente instável. Os muros de encosta foram concebidos para aumentar a segurança da encosta natural existente e são constituídos de dois conjuntos de estaca raiz, um vertical e outro inclinado, consolidados por uma viga de concreto armado no seu topo, unindo as extremidades superiores das estacas raíz.

Além dos muros de contenção, foi ainda projetado um competente sistema de drenagem da encosta, constituído por drenos sub-horizontais com o objetivo de manter o nível d’água o mais próximo possível do seu nível natural mínimo e mantê-lo sob controle, mesmo sob precipitações intensas e contínuas.

Foram também previstos sistemas de drenagem superficiais para coleta, transporte e destinação final das águas coletadas nos drenos e das precipitações chuvosas.

Tipo de solo é um dos desafios

Na busca pela maior concentração de demanda, os estudos poderão apontar, por exemplo, pela passagem dos trilhos sob as ruas Visconde de Pirajá e Ataulfo de Paiva, duas das vias de maior densidade de ocupação de Ipanema e Leblon, respectivamente. Trata-se de bairros de classe média alta, com imóveis de alto valor. Os técnicos do consórcio construtor, responsáveis pelas obras, acreditam que para esse trecho será necessário o uso do shield.

Nesse trecho o solo é basicamente arenoso, com afloramentos de rocha, o que dificulta o trabalho do shield. Por isso, um dos grandes desafios do projeto é associar os interesses dos eixos de demanda às características da região do ponto de vista da geologia e geotecnia.

Nas áreas próximas ao Canal de Marapendi, o tipo de solo muda completamente. No lado do mar encontra-se um solo favorável, que é a formação de restinga. E do lado do morro encontra-se solo de formação lacustre, menos favorável. E há ainda o que os engenheiros consideram “o pior dos mundos”, que é a mistura desses dois tipos de solo. “Daí a importância das sondagens e investigações geológicas, para definir o melhor método construtivo a ser adotado”, explica o engenheiro José Raul Novaes, da empresa MC Link Engenharia, responsável pelo projeto executivo do trecho do traçado em elevado.