USE OF BIOENGINEERING IN EROSION CONTROL ON SLOPES ALONG THE BRAZILIAN HIGHWAY AXIS
REGISTRO DOI: 10.69849/revistaft/fa10202510212242
Soraia Cristina do Carmo de Souza
Dr. Antônio Estanislau Sanches
RESUMO
O presente artigo tem como objetivo analisar o uso da bioengenharia como técnica alternativa e sustentável para o controle da erosão em taludes ao longo do eixo rodoviário brasileiro. A partir de uma abordagem qualitativa e por meio de revisão bibliográfica, o estudo investiga os principais métodos e materiais utilizados na bioengenharia, como geotêxteis vegetativos, gramíneas, arbustos e outras soluções naturais aplicadas à estabilização de encostas. A pesquisa discute ainda os benefícios ambientais, econômicos e técnicos dessas práticas em comparação com os métodos convencionais, como o uso de concreto projetado e estruturas de contenção rígida. Os resultados apontam que a bioengenharia, quando bem aplicada, promove a estabilidade dos taludes, reduz a necessidade de manutenção do eixo viário, minimiza os impactos ambientais e contribui para a sustentabilidade e durabilidade das obras rodoviárias. O trabalho reforça a necessidade de maior divulgação, capacitação técnica e incentivo à adoção dessa abordagem no setor de infraestrutura viária no Brasil.
Palavras-chave: Bioengenharia; Erosão; Taludes; Sustentabilidade; Rodovias brasileiras.
ABSTRACT
This paper aims to analyze the use of bioengineering as an alternative and sustainable technique for erosion control on slopes along the Brazilian highway system. Based on a qualitative approach and through a literature review, the study investigates the main methods and materials used in bioengineering, such as vegetative geotextiles, grasses, shrubs, and other natural solutions applied to slope stabilization. The research also discusses the environmental, economic, and technical benefits of these practices compared to conventional methods, such as the use of shotcrete and rigid retaining structures. The results indicate that, when properly applied, bioengineering promotes slope stability, reduces highway maintenance needs, minimizes environmental impacts, and contributes to the sustainability and durability of road infrastructure works. The study reinforces the need for greater dissemination, technical training, and incentives for the adoption of this approach in the Brazilian road infrastructure sector.
Keywords: Bioengineering; Erosion; Slopes; Sustainability; Brazilian highways.
INTRODUÇÃO
O presente trabalho visa analisar a eficácia das técnicas de bioengenharia no controle da erosão em taludes rodoviários, especificamente no eixo rodoviário brasileiro, buscando identificar as vantagens e limitações dessas soluções frente aos métodos tradicionais. A pesquisa pretende também explorar a viabilidade econômica da implementação dessas técnicas, comparando-as com outras soluções convencionais em termos de custo-benefício.
A erosão de taludes rodoviários é um problema crítico para a infraestrutura viária, especialmente em países com grandes dimensões territoriais e variações climáticas como o Brasil. O processo de degradação do solo em encostas e taludes pode ser intensificado por diversos fatores, como chuvas torrenciais, tráfego de veículos pesados, intervenções humanas e a ação de ventos. Esses fatores geram instabilidade nos taludes, aumentando o risco de deslizamentos de terra e desmoronamentos, o que compromete não apenas a segurança viária, mas também o meio ambiente e a economia regional. (Santos, 2014).
Neste sentido, o estudo problematiza de que maneira a bioengenharia pode ser usada na estabilização de taludes? Para responder esse questionamento foi elaborado os seguintes objetivos: Identificar as principais vantagens e limitações das técnicas de bioengenharia em relação aos sistemas de drenagem e estabilização de taludes; Avaliar os benefícios ambientais e econômicos do uso da bioengenharia no controle de erosão; Investigar as técnicas de bioengenharia mais utilizadas no controle de erosão em taludes do eixo rodoviário brasileiro. De forma geral, este trabalho visa analisar a eficácia das técnicas de bioengenharia no controle da erosão em taludes no eixo rodoviário brasileiro, com foco na sustentabilidade e segurança das obras de infraestrutura viária.
Para Barbosa (2019) e Caputo (2015) os taludes podem ser definidos como qualquer superfície inclinada, podendo ser naturais ou artificiais, podendo ser compostos de rochas, solo residual e solo coluvionar. Estes, podem ser subdivididos em: talude de corte (formados pela retirada de material), de aterro (formados pela deposição de materiais) e construídos (originado a partir de cortes e aterros). Os taludes são compostos pelos seguintes elementos: crista ou coroamento, corpo do talude, ângulo de inclinação e pé do talude. Caputo (2015), salienta ainda que um dos fatos que ressalta a importância de estudar e investigar a estabilidade de taludes são os grandes acidentes ocorridos em todas as partes do mundo em diversas épocas, causando diversos prejuízos.
Nos últimos anos, a bioengenharia tem surgido como uma alternativa inovadora e mais sustentável para o controle da erosão. Esse campo interdisciplinar combina princípios de engenharia com conhecimentos ecológicos, utilizando vegetação e outros materiais naturais para estabilizar taludes e promover a recuperação do solo. Técnicas de bioengenharia, como o uso de plantas vegetais adaptadas às condições locais, sistemas de drenagem superficial e a aplicação de geossintéticos biodegradáveis, têm se mostrado promissoras para o controle de erosão, apresentando vantagens como custo mais baixo, menor impacto ambiental e maior integração com a paisagem natural.
A bioengenharia combina os princípios da ecologia, hidrologia, geologia e física. A ideia básica é aproveitar as propriedades naturais da vegetação para estabilizar o solo, enquanto as estruturas bem concebidas evitam falhas e permitem que, com o tempo, a vegetação se estabeleça. As raízes das plantas dão sustentação ao solo; a vegetação em decomposição incentiva a água a se infiltrar nele em vez de escoar, causando erosão GRAY e SOTYR (1996) citados em Araújo et al (2013).
Para Truong, Van e Pinners (2008) a bioengenharia apresenta vantagens como: a economia, sustentabilidade, redução de impactos gerados por obras de contenções e movimentos de massa, e principalmente, a segurança e como uma solução para a estabilização de taludes, pode ser destacado as obras com contenção e sem contenção. Dentre as técnicas sem contenção, destaca-se a bioengenharia. Uma das espécies de gramíneas mais utilizadas em obras geotécnicas como técnica de bioengenharia para estabilização de taludes, é o capim Vetiver. Além da reposição da cobertura vegetal, essa gramínea apresenta pode proporcionar aumento da resistência ao cisalhamento do maciço devido à profundidade e resistência das suas raízes.
De acordo com NORMA DNIT 074/2006 – ES, a bioengenharia pode ser aplicada em diferentes formas para garantir a segurança de taludes. Destaca também que cada caso ter ser implementado após o um estudo e deve buscar atingir o solo coeso e a técnica mais eficiente. A mesma norma destaca que é possível usar mais uma técnica em um mesmo caso. A mesma ressalta que o controle de acabamento e as inspeções devem vir especificados no projeto ambiental, de modo a permitir uma visão harmoniosa e uma perfeita integração com a natureza circundante associados à segurança contra riscos ambientais futuros.
No contexto brasileiro, onde a malha rodoviária é extensa e as condições geológicas e climáticas são bastante diversas, a aplicação de soluções baseadas em bioengenharia para a estabilização de taludes rodoviários tem se mostrado uma abordagem viável e inovadora. No entanto, apesar das evidências de sucesso em outros países, a implementação de bioengenharia no Brasil ainda enfrenta desafios como a falta de regulamentação específica, a escassez de dados sobre a eficiência das técnicas em diferentes condições e a resistência ao uso de soluções alternativas por parte de profissionais da área.
Com isso, espera-se contribuir para a disseminação do conhecimento sobre as práticas de bioengenharia no Brasil, incentivando a adoção de soluções mais sustentáveis para a preservação e segurança das rodovias, além de promover um maior equilíbrio entre o desenvolvimento da infraestrutura e a preservação ambiental.
METODOLOGIA
Este trabalho foi desenvolvido por meio de uma revisão bibliográfica de caráter qualitativo, com o objetivo de reunir, analisar e sintetizar os principais estudos e aplicações da bioengenharia na estabilização de taludes em rodovias brasileiras. De acordo com Severino (2007), a pesquisa bibliográfica constitui um instrumento essencial para o aprofundamento do conhecimento teórico, permitindo ao pesquisador estabelecer as bases conceituais do tema investigado.
A pesquisa abrangeu artigos científicos, dissertações, teses, normas técnicas e publicações institucionais, publicados nos últimos 20 anos, com ênfase em estudos realizados no contexto brasileiro.
A busca foi realizada em bases de dados como Scielo, Google Scholar, CAPES Periódicos, ScienceDirect, além de documentos técnicos de órgãos como o DNIT (Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes) e o IBGE, entre outros. Os principais termos utilizados na busca foram: bioengenharia de solos, estabilização de taludes, erosão em rodovias, engenharia naturalística, contenção vegetal, entre outros correlatos.
Os critérios de inclusão foram:
- Trabalhos publicados entre 2005 e 2025;
- Foco em técnicas de bioengenharia aplicadas a taludes ou contenção de encostas;
- Relevância para o contexto geotécnico ou ambiental do Brasil.
Após a coleta dos dados, os materiais foram organizados de forma temática, abordando:
- Fundamentos da bioengenharia de solos;
- Tipos de técnicas utilizadas (ex: gramíneas, estacas vivas, gabiões vegetados, biomantas);
- Vantagens e limitações.
REFERÊNCIAL TEÓRICO
Fundamentos da Bioengenharia de Solos
A bioengenharia de solos, também conhecida como engenharia natural, consiste na aplicação integrada de conhecimentos da engenharia civil, botânica, ecologia e geotecnia para controle de processos erosivos e estabilização de taludes. Essa abordagem promove o uso combinado de estruturas vivas (plantas) e elementos inertes (como enrocamentos, fibras vegetais e geotêxteis), proporcionando soluções sustentáveis e ambientalmente integradas para áreas suscetíveis à degradação (Araújo-Filho; Holanda; Andrade, 2013).
No contexto brasileiro, a bioengenharia tem se consolidado como uma alternativa viável em obras de infraestrutura viária, sobretudo em regiões com clima tropical e solos frágeis. De acordo com o DNIT (2018), a utilização de técnicas como a “parede Krainer”, biomantas de fibra de coco e revegetação com espécies nativas contribui não apenas para o controle da erosão, mas também para a melhoria paisagística e a segurança estrutural das rodovias. Nunes et al. (2023) reforçam que, mesmo em solos altamente antropizados, como os “Anthroposols”, as técnicas de bioengenharia mostraram-se eficazes na contenção de sulcos erosivos e na recuperação da cobertura vegetal.
Técnicas Utilizadas na Bioengenharia em Taludes Rodoviários
A escolha da técnica de bioengenharia depende das condições edafoclimáticas, da declividade do talude, da intensidade do processo erosivo e da finalidade da intervenção. As principais técnicas utilizadas incluem:
Biomantas e Geomantas
As biomantas, geralmente compostas por fibras vegetais como sisal ou coco, são utilizadas como cobertura protetora do solo em taludes recém-modelados. Elas reduzem a ação direta das gotas de chuva e promovem a germinação de sementes, criando uma barreira temporária até que a vegetação se estabeleça (Mariani, 2016). Estudos mostraram que o uso de biomantas pode reduzir a perda de solo em mais de 99% quando comparado a taludes expostos (Brochero; Baldissera, 2020).
São comercializadas em rolos e para a sua instalação, é necessário regularizar o terreno. Eliminadas as saliências, abre-se uma trincheira de cerca de 15 cm de profundidade, onde se introduz o início do rolo da biomanta. Concluída essa etapa, desenrolam-se as mantas, sem esticar, procurando que fiquem em contato com o solo, a fim de facilitar o crescimento das plantas através da manta. Por fim, sobrepõem-se as mantas lateralmente cerca de 10 cm desde o princípio até ao final (Deflor, 2006). Abaixo temos a Figura 1 que apresenta como são comercializados os rolos de biomantas.
Figura 1: Rolos de diferentes tipos de biomantas antierosivas.
Os rolos são vendidos em bobinas com área expressa em metros quadrados (ex: 100 m²). Informações como peso da bobina, larguras e comprimento, gramatura, espessura, espaçamento entre linhas de costura, e número de fios por costura são fornecidas.
Na Figura 2 abaixo, temos a aplicação da biomanta conforme o processo de aplicação já foi descrito.
Figura 2: Aplicação da biomanta em um talude.
Na Figura 2, temos registrado mais ao fundo da imagem a etapa de aplicação da biomanta onde são colocadas as bordas sobrepostas e mais a frente temos o início da aplicação.
Segundo Deflor (2006), as vantagens da aplicação de mantas orgânicas são:
- absorção da energia cinética produzida por partículas erosiva;
- aumento da capacidade de retenção de água no solo;
- material biodegradável que ao se decompor aumenta a fertilidade do terreno;
- regulação da temperatura do solo.
Estacas Vivas e Enrocamento Vegetado
As estacas vivas são hastes de espécies vegetais de crescimento rápido cravadas diretamente no solo, que ao enraizar-se reforçam mecanicamente o talude. Seu uso combinado com enrocamentos vegetados aumenta a resistência à erosão e melhora a drenagem superficial (Araújo‑Filho; Holanda; Andrade, 2013).
O método de propagação vegetativa por estacas. Conforme Maffra (2018), esse procedimento pode proporcionar proteção e reforço imediato ao solo, no caso de algumas técnicas de estabilização e conferir maior velocidade de desenvolvimento do material vivo. A técnica consiste em esculpir estacas a partir da base de ramos da espécie selecionada com cerca de 40 cm, que são cravadas no talude e são de fácil implementação, preparo e transporte do material vegetal (Fernandes; Freitas, 2011). Dentre suas vantagens que justificam sua maior utilização está a facilidade em coletar o material vegetativo no próprio local, facilitando o uso em técnicas de engenharia natural, tais como feixes vivos, grade viva, parede Krainer, e outras.
Na figura 3 temos o uso de uma estaca viva plantada em um talude com a função de promover um efeito estabilizante em profundidade. Importante salientar que essa técnica é indicada para taludes de baixo declive.
Figura 3 – Estava viva em talude.
A Figura 4 ilustra um exemplo de seção transversal de talude onde a técnica de estaquia é utilizada, com detalhes de dimensões e espaçamento.
Figura 4 – Seção Transversal de Talude com Estacas Vivas para Estabilização
Como observaram Durlo e Sutili (2014), deve-se atentar para as dimensões das estacas, pois as estacas mais finas, além de maior mortalidade e de brotação menos vigorosa, características que dificultavam o seu plantio, também apresentam maior dificuldade para serem introduzidas no solo devido à quebra constante, sendo por vezes necessário que se produza o orifício de plantio com uma estaca mais resistente para depois.
Hidrossemeadura e Semeio Manual
A bioengenharia de solos vem sendo amplamente adotada no Brasil como uma alternativa sustentável para a estabilização de taludes em obras rodoviárias. Entre as técnicas vegetativas utilizadas, destacam-se a hidrossemeadura e o semeio manual, que se diferenciam pela forma de implantação das espécies vegetais, mas compartilham o objetivo de promover rápida cobertura do solo, controle da erosão superficial e integração paisagística (Cavalcanti et al., 2019).
A hidrossemeadura é uma técnica mecanizada que consiste na aplicação de uma mistura líquida contendo sementes, fertilizantes, condicionadores de solo, água e agentes adesivos diretamente sobre o talude, por meio de equipamentos específicos. Essa técnica é especialmente indicada para áreas de difícil acesso ou com inclinação acentuada, como é comum em muitos segmentos de rodovias brasileiras, por permitir uma aplicação rápida e uniforme (Martins; Fiorio, 2020). Sua eficiência está na proteção inicial do solo contra a erosão e na agilidade do processo de revegetação, sendo muito utilizada em projetos de restauração ambiental e engenharia rodoviária. A Figura 5 ilustra essa prática, com a pulverização hidráulica ocorrendo sobre um talude exposto, demonstrando a viabilidade da técnica mesmo em condições adversas de relevo.
Figura 5 – Aplicação mecânica em talude
Na aplicação por hidrossemeadura a pulverização hidráulica ocorre sobre um talude exposto e tem como vantagem um menor número de profissionais para sua aplicação, conforme demonstrado na Figura 5.
Por outro lado, o semeio manual ainda é amplamente utilizado em obras de pequeno porte ou em trechos acessíveis, apresentando bons resultados quando realizado com preparo adequado do solo e seleção de espécies adaptadas ao local. Embora exija maior mão de obra, permite controle mais preciso da distribuição das sementes e pode ser combinado com cobertura orgânica, como palhada, para melhorar a fixação e umidade do solo (Silva; Souza, 2018).
Em trechos da BR‑163 (MT) e da BR‑381 (MG), essas técnicas têm sido aplicadas em projetos de contenção de taludes, principalmente após intervenções de retaludamento ou escavações profundas. A hidrossemeadura tem sido preferida nos taludes com inclinação superior a 45°, enquanto o semeio manual é adotado em encostas de menor grau, muitas vezes associado ao plantio de mudas e gramíneas nativas (DNIT, 2021).
A adoção de técnicas vegetativas como essas fortalece os princípios da engenharia natural, proporcionando estabilidade superficial aos taludes, aumento da infiltração da água, diminuição do escoamento superficial e melhora na estética da paisagem, além de atender exigências legais de compensação ambiental (Brasil, 2012).
A vegetação resultante da hidrossemeadura começa a se desenvolver poucos dias após a aplicação, desde que o solo possua condições mínimas de umidade e nutrientes. A Figura 6 evidencia um estágio intermediário da revegetação, com a formação de cobertura verde em parte do talude. Segundo Cavalcanti et al. (2019), essa fase inicial é essencial para reduzir o impacto direto da chuva no solo, diminuir o escoamento superficial e estabilizar a camada superior, funcionando como barreira natural contra processos erosivos, conforme figura 6.
Figura 6 – Talude parcialmente revegetado.
Fonte: PORTAL IGUAÇU, 2025.
Vantagens e Limitações das Técnicas de Bioengenharia
A bioengenharia oferece vantagens claras para o controle de erosão em taludes rodoviários, como a combinação de soluções vivas e inertes que aumentam a estabilidade superficial, melhoram a infiltração de água e promovem recuperação ecológica com menor impacto ambiental e custos operacionais reduzidos a médio prazo (Vianna, 2020). Essas técnicas também favorecem a adaptação ao clima local pela utilização de espécies nativas que reforçam o maciço por meio do sistema radicular e da cobertura vegetal, reduzindo a necessidade de obras rígidas recorrentes. Por outro lado, há limitações importantes: a eficácia depende fortemente da escolha de espécies, do preparo do solo e das condições hidrológicas locais, além de demandar tempo para que a vegetação se estabeleça e gere resistência equivalente a soluções convencionais (Kettenhuber, 2023).
As técnicas de bioengenharia apresentam uma série de vantagens técnicas e ambientais, sendo reconhecidas por seu caráter sustentável:
- Sustentabilidade ambiental: favorecem a recuperação da vegetação nativa, o aumento da biodiversidade e a redução do impacto visual (Solera et al., 2014).
- Custo-benefício: podem reduzir significativamente os custos de manutenção em longo prazo. Por exemplo, o uso de geocélulas mostrou uma economia de até 84% em manutenções (Blog da Engenharia, 2025).
- Redução do escoamento superficial e aumento da infiltração: minimizam a erosão laminar e promovem a recarga hídrica dos solos (DNIT, 2022).
No entanto, também apresentam limitações importantes:
- Dependência de condições ambientais favoráveis: o sucesso da revegetação depende de fatores como pluviosidade, tipo de solo e temperatura (Rocha, 2023).
- Manutenção inicial necessária: até que a vegetação se consolide, é preciso realizar podas, replantio e irrigação periódica (Silva et al., 2023).
- Necessidade de mão de obra qualificada e planejamento técnico: sem o conhecimento adequado das espécies e do comportamento dos solos, a técnica pode falhar, especialmente em áreas de risco (Salomão; Laure, 2023).
Conforme apresentado no Quadro 1 abaixo, as técnicas de bioengenharia variam significativamente em suas aplicações, vantagens e limitações. A escolha adequada depende da declividade, tipo de solo, regime hídrico e objetivos da obra (DNIT, 2022; Brochero; Baldissera, 2020).
Quadro 1 – Resumo de aplicação, vantagens e limitações do uso da Bioengenharia
Fonte: Organizado pelo Autor (2025).
O Quadro 1 demonstrou que dependendo da aplicação, inclinação e acesso ao talude, deverá optar por técnicas diferentes e que para cada técnica terá pontos vantajosos e poderá apresentar certas limitações. Por esse motivo deve ser feito um estudo antes de toda aplicação.
A literatura evidencia que a bioengenharia de solos é uma alternativa viável e sustentável para o controle de erosão em taludes rodoviários. Quando bem planejadas e executadas, essas técnicas apresentam benefícios múltiplos ambientais, econômicos e sociais contribuindo significativamente para a estabilidade das infraestruturas viárias brasileiras e a preservação do meio ambiente.
CONCLUSÃO
O presente trabalho analisou o uso da bioengenharia como alternativa técnica e sustentável para o controle da erosão em taludes ao longo do eixo rodoviário brasileiro. A partir de uma abordagem qualitativa, baseada em revisão bibliográfica, foi possível compreender a importância crescente da bioengenharia no contexto da engenharia civil moderna, especialmente frente às limitações econômicas, ambientais e operacionais das soluções convencionais de estabilização de encostas.
A pesquisa demonstrou que as técnicas de bioengenharia, como o uso de gramíneas, arbustos, geotêxteis vegetativos e métodos de revegetação, apresentam significativa eficácia na contenção de processos erosivos, além de promoverem benefícios adicionais como a recuperação ambiental, a melhoria estética das rodovias e a redução de custos com manutenção a longo prazo. Evidenciou-se, ainda, que a adoção dessas técnicas exige conhecimento interdisciplinar, envolvendo aspectos da engenharia civil, agronomia, geotecnia e ecologia, além de um planejamento técnico criterioso para garantir a viabilidade e a durabilidade das soluções aplicadas.
Apesar dos benefícios observados, identificou-se que a aplicação da bioengenharia em obras rodoviárias ainda é limitada no Brasil, em grande parte devido à falta de capacitação técnica, desconhecimento por parte de profissionais do setor e ausência de políticas públicas mais claras que incentivem o uso de métodos sustentáveis em projetos de infraestrutura. Portanto, destaca-se a necessidade de maior investimento em pesquisa aplicada, capacitação profissional e elaboração de normativas específicas que orientem e padronizem o uso da bioengenharia em taludes rodoviários.
Conclui-se, que a bioengenharia representa uma estratégia promissora e eficaz para o controle de erosão em taludes, aliando desempenho técnico, responsabilidade ambiental e viabilidade econômica. Espera-se que este trabalho contribua para o fortalecimento do debate sobre soluções sustentáveis na engenharia civil brasileira e sirva de base para futuras investigações e aplicações práticas no setor.
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