Geocomposto drenante sob geomembrana: como eliminar bolhas por subpressão e gás

A lagoa é esvaziada para limpeza e, em poucas horas, a geomembrana que estava perfeitamente assentada no fundo aparece boiando em bolhas de vários metros de diâmetro. Em outro caso, a lagoa nunca foi esvaziada: as bolhas surgem no talude, crescem ao longo dos meses e a equipe de operação passa a conviver com elas como se fossem característica do sistema.

São situações diferentes com a mesma origem. Existe pressão atuando por baixo da barreira e não existe caminho para ela sair. O reflexo comum na obra é atribuir o problema ao material — manta fina demais, ancoragem mal executada, fornecedor ruim. Nenhuma dessas hipóteses resolve, porque nenhuma delas altera o balanço de pressões sob a geomembrana.

As três causas de bolha sob a geomembrana

A geomembrana de PEAD é praticamente impermeável e tem densidade próxima à da água. Qualquer pressão positiva por baixo tende a levantá-la. Três mecanismos produzem essa pressão, e é comum que dois deles atuem juntos.

Subpressão hidrostática (uplift)

Ocorre onde o nível freático está acima da cota do fundo impermeabilizado, ou onde a água de chuva se infiltra pelo talude e se acumula na interface entre o solo e a manta. Enquanto a lagoa está cheia, a coluna de líquido contrabalança a pressão externa e nada aparece. O momento crítico é o esvaziamento rápido: a carga interna some, a externa permanece, e a diferença levanta o sistema. Reservatórios em terreno de várzea, lagoas de ETE em áreas de nível d'água alto e bacias escavadas abaixo do lençol são os casos típicos. O problema não é permanente — é sazonal e operacional, o que o torna mais difícil de diagnosticar depois de instalado.

Solos geradores de gás

Solos com matéria orgânica em decomposição, aterros sobre antigas áreas de disposição de resíduos e solos de característica geoquímica específica produzem gás de forma contínua sob a barreira. O gás não tem para onde ir e gera pressão positiva permanente. O resultado são as bolhas que o jargão de campo chama de "whales" ou "hippos". Elas não são um problema estético. Produzem tração localizada no material, afinamento em pontos de dobra, risco de furo por movimentação repetida, perda de contato com a base e comprometimento da estabilidade do talude.

Ar aprisionado e efeito térmico

Menos grave, porém frequente em obra recém-executada. O ar preso durante o lançamento dos painéis se expande com o aquecimento da manta exposta ao sol e forma bolhas de pequeno porte. É um problema de execução, não de projeto — mas, se o sistema não tiver alívio, esse ar também continua sem saída.

Por que espessura e ancoragem não resolvem

Diante de uma bolha, a reação mais comum é aumentar a espessura da manta na próxima obra. É uma resposta compreensível e tecnicamente ineficaz.

A espessura governa resistência ao puncionamento, resistência ao rasgo, robustez durante a instalação e durabilidade. Não governa o balanço de pressões. Uma geomembrana de 2,0 mm sobre solo gerador de gás forma a mesma bolha que uma de 1,0 mm — apenas com mais rigidez, o que em alguns casos concentra ainda mais a tensão nas bordas da deformação.

A ancoragem tem limitação equivalente. A vala de ancoragem resiste ao arrancamento pela borda e à ação do vento sobre o painel exposto. Ela não impede que uma pressão distribuída sob a área central levante o material.

A resposta tecnicamente correta é a mesma para os três mecanismos: dar caminho de saída. Alívio, não reforço.

O que é o geocomposto drenante

O geocomposto drenante é um produto de camadas termofixadas: um núcleo drenante — geoespaçador ou geonet — com um geotêxtil não tecido em uma face (configuração 1L) ou nas duas faces (configuração 2L).

Cada camada tem uma função distinta. O núcleo conduz o fluxo no plano, ou seja, transporta água ou gás lateralmente até um ponto de saída. O geotêxtil filtra: deixa o fluido passar e retém as partículas de solo que entupiriam o núcleo. Na configuração 2L, o geotêxtil superior ainda funciona como camada de proteção mecânica da geomembrana contra a irregularidade da base.

Sob a geomembrana, a configuração 2L é a que faz sentido na maioria das obras, porque acumula as três funções: alívio, filtração e proteção.

A propriedade que define o desempenho é a transmissividade hidráulica — a capacidade de conduzir vazão no plano do produto, medida conforme a ASTM D4716, sob tensão normal e gradiente hidráulico definidos. Essa observação é decisiva: transmissividade não é um número único do produto. É um número associado a uma condição de carregamento. Um valor de catálogo obtido sob 20 kPa não descreve o comportamento do mesmo material sob 200 kPa de aterro.

Alternativas de alívio: o que comparar

O geocomposto não é a única solução possível. A comparação abaixo resume o que cada alternativa entrega em obra.

Na prática de obra, geocomposto e respiros trabalham juntos: o geocomposto conduz o fluxo até um ponto, e o respiro dá a saída controlada.

Onde aplicar: raramente na área inteira

Existe uma percepção difundida de que o geocomposto encarece demais a obra. O dado costuma surpreender: o custo por metro quadrado do geocomposto drenante é da mesma ordem de grandeza do de uma geomembrana de 1,0 mm.

E, em obras convencionais, ele não é aplicado na área total. A aplicação é dirigida às zonas em que a pressão se concentra — fundo, pé de talude, faixas de maior gradiente e trechos identificados na investigação geotécnica —, tipicamente de 15% a 20% da área impermeabilizada. Em obras sobre solo comprovadamente gerador de gás ou com lençol acima da cota de fundo, a área tratada cresce e passa a ser definida por projeto.

A comparação relevante não é entre o custo do geocomposto e o custo de não instalá-lo. É entre o custo do geocomposto e o custo de esvaziar uma lagoa em operação, escavar, reparar a barreira, reensaiar as soldas e responder por um período de indisponibilidade — quando não por um passivo ambiental.

Erros comuns: o que observar em campo

• Instalar o geocomposto sem prever saída. Sem ponto de descarga — respiro, dreno de pé de talude, saída em cota superior — o produto apenas armazena a pressão que deveria aliviar.
• Usar núcleo drenante sem geotêxtil de filtração em contato com solo fino. O núcleo colmata e a função desaparece nos primeiros meses.
• Emendar o geocomposto apenas por sobreposição, sem amarração do núcleo e sem costura ou fixação do geotêxtil conforme recomendação do fabricante. A emenda mal executada interrompe o fluxo exatamente onde ele precisa ser contínuo.
• Deixar o geocomposto exposto por longos períodos antes do lançamento da geomembrana. O geotêxtil sofre degradação por ultravioleta.
• Não registrar no relatório de CQA a área efetivamente coberta, o lote do produto e a localização das saídas de alívio. Do ponto de vista de responsabilidade técnica, o que não está documentado não foi executado.

A instalação da geomembrana e todos os serviços associados de emenda, corte e reparo devem seguir a ABNT NBR 16199:2020 — Barreiras geossintéticas: instalação de geomembranas poliméricas. A execução do sistema de alívio não é exceção: integra o mesmo conjunto de registros de qualidade.

Fechamento

Bolha sob geomembrana é sintoma hidráulico, não defeito de material. Indica que o projeto não previu caminho de saída para a água ou para o gás que existem sob a barreira — e nenhuma decisão tomada sobre a manta corrige isso depois.

A investigação que evita o problema é modesta em custo: caracterização do solo de fundação, definição do nível d'água máximo, avaliação do potencial de geração de gás e, a partir disso, dimensionamento do alívio. Feita na fase de projeto, custa uma fração do reparo. Feita depois de iniciada a operação, deixa de ser projeto e passa a ser obra de recuperação.