O reforço com geogrelha em pilha de rejeito consiste na inclusão dessas camadas na base e nos taludes da estrutura, aumentando a estabilidade e expandindo a capacidade de armazenamento na mesma área licenciada. Esse ganho de eficiência permite centralizar a operação em uma única estrutura, eliminando a necessidade de transpor bacias ou abrir novas áreas de disposição.

Para o gerente de geotecnia ou de engenharia, o ponto de decisão é prático: em quais condições o reforço na pilha substitui a abertura de uma nova área e qual potencial de economia. Este artigo trata dessa decisão de arranjo, com a conta e o critério de engenharia que a sustentam.

O que é o reforço com geogrelha na pilha de rejeito

O reforço com geogrelha consiste na utilização de um geossintético em formato de malha que atua diretamente no aumento da resistência do solo por meio do intertravamento mecânico. Suas aberturas funcionam confinando o material granular e redistribuindo as tensões internas, o que eleva a capacidade de carga da estrutura e controla deformações de forma rigorosa (IGS Brasil).

Quando aplicada a pilhas de rejeito filtrado, o reforço na base e nos taludes viabiliza uma geometria mais alta e íngreme, expandindo o volume útil de disposição. Estudos de modelagem numérica analisam a estabilidade dessas estruturas dividindo-as analiticamente em zona frontal e zona interna, com o fator de segurança (FS) rigorosamente validado via análise por elementos finitos (UFOP; PUC-Rio). 

Alinhada a essas diretrizes, a BVP integra o dimensionamento desse reforço diretamente ao projeto geotécnico, garantindo total sinergia com o volume e as metas previstas no plano diretor de disposição.

Incremento de volume em área já licenciada

Reforçar a base da pilha com geogrelha permite maximizar o volume disponível dentro do perímetro já licenciado, evitando a complexidade de operar em duas áreas simultâneas. Esse é o ganho mais direto e estratégico para operações que enfrentam restrições de  espaço.

Sem a introdução do reforço, o esgotamento do volume útil costuma forçar a abertura de uma segunda área para operação. Isso adiciona infraestrutura de acessos, drenagem e tratamento de fundação, aumenta a distância média de transporte (DMT) e pulveriza a frota de equipamentos entre dois pontos operacionais. Com o maciço reforçado, o arranjo maximizado concentra a disposição na estrutura original, preservando a eficiência e a logística de uma frota única.

Em termos financeiros, o impacto é contundente: Estudos de Case desenvolvidos pela BVP demonstram que o investimento no reforço com geogrelha pode reduzir o custo de expansão a uma faixa de apenas 15% a 20% do CAPEX necessário para a abertura de uma nova área de disposição.

A conta: área única ou nova área

A escolha estratégica entre reforçar a pilha existente e a abertura de uma nova área de disposição é definida por uma análise comparativa de CAPEX, complexidade de licenciamento, prazos para implantação e distâncias de transporte (DMT). A tabela abaixo consolida o trade-off observado em case da BVP, evidenciando os impactos de cada cenário.

Em um caso real, o custo de compra ou indenização de uma nova área pode ultrapassar R$ 15 milhões, antes do CAPEX de infraestrutura. A redução de investimento chega a 80% no caso estudado, sempre condicionada às características da estrutura.

Critério de engenharia: estabilidade, tração e arrancamento

O volume adicional só se confirma com três verificações essenciais: a estabilidade pelo fator de segurança (FS) alvo, a tração mobilizada na geogrelha e a resistência ao arrancamento. Sem esses critérios, o ganho volumétrico carece de respaldo técnico e de projeto.

A análise separa a zona frontal, que responde pela resistência do arranjo, da zona não interna. A especificação  da geogrelha parte da resistência à tração necessária para cada camada. A BVP atua de ponta a ponta nesse ciclo: desenvolve esse dimensionamento detalhado como projetista e realiza o acompanhamento da estrutura exercendo o papel de Engenheiro de Registro (EoR).

Quando o reforço na pilha é indicado

O reforço com geogrelha na pilha apresenta viabilidade quando a área licenciada é insuficiente para o volume previsto e a alternativa convencional seria  a abertura de novo site. As condições que mais favorecem a adoção dessa solução são:

• Insuficiência de Espaço: Área de disposição licenciada insuficiente para o volume de rejeitos previsto.
• Restrições topográficas e ambientais: Topografia restrita, com encostas íngremes, cavidades ou cursos de rios.
• Necessidade de evitar a transposição de bacias para uma área nova.
• Janela Temporal restrita: Pressão de prazo, cenários onde o licenciamento ambiental de um novo ativo demandaria anos.

Vale ressaltar que a indicação definitiva do reforço depende das condições de fundação, da tipologia do rejeito e do índice de vazios admissível do projeto. Por esta razão, a decisão estratégica deve ser precedida por  um rigoroso estudo de alternativas, peça-chave dentro da gestão de rejeitos de mineração antes da consolidação do arranjo final.

Da decisão de arranjo ao projeto

Em suma, o reforço com geogrelha mostra-se com oportunidade de ampliação de volume da pilha na área licenciada, mas o sucesso do resultado depende das condições da fundação, das propriedades do rejeito e do critério de estabilidade. A decisão entre reforçar ou abrir nova área deve ser centralizada no estudo de alternativas, considerando as projeções de CAPEX, prazos operacionais e riscos de licenciamento.

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Perguntas frequentes

A geogrelha aumenta a capacidade de uma pilha de rejeito?

Sim. A inclusão de camadas de geogrelha na base e nos taludes eleva a estabilidade global da estrutura e permitem taludes mais íngremes, o que aumenta o volume disponível na mesma área licenciada.

O reforço com a geogrelha substitui a abertura de uma nova área de disposição?

Em muitos casos, sim. Quando o ganho de volume na área existente atende ao plano de disposição, o reforço evita a transposição de bacia e o CAPEX de uma nova área.

Quanto custa reforçar a pilha com geogrelha ante abrir nova área?

O custo é atrativo. No case da BVP, por exemplo, o investimento com a geogrelha ficou em 15% a 20% do CAPEX de uma nova área, com redução de até 80% do investimento no caso estudado.

O reforço compromete a estabilidade da pilha?

Pelo contrário. O reforço é dimensionado por verificações de estabilidade, tração mobilizada e arrancamento. O fator de segurança alvo é definido caso a caso no projeto, garantindo que o FS seja plenamente atendido.

Em que tipo de pilha o reforço se aplica?

Aplica-se sobretudo a pilhas de rejeito filtrado com limite de área licenciada, onde o ganho de volume evita o custo e o impacto ambiental de expandir a operação para uma nova área.