Geotechnical Assessment of Slope Instability Triggered by Solid Waste Dumping in Engineered Landfills and Informal Waste Dumps

Imagine uma encosta não como uma formação natural de rocha e solo, mas como uma enorme pilha artificial de lixo. Para o observador casual, um lixão é um incômodo ambiental ou um risco à saúde pública, um lugar onde os resíduos vão para apodrecer. Mas para um engenheiro geotécnico, ele é uma estrutura física com uma inclinação, uma fundação e uma forma específica de falhar, tal como uma colina natural ou uma barragem construída pelo homem. O material que compõe essa estrutura é o resíduo sólido municipal, uma mistura caótica de matéria orgânica, plásticos e detritos que altera sua resistência e peso conforme se decompõe ao longo do tempo. Diferente do solo abaixo dele, esse resíduo não se comporta de forma previsível; pode aprisionar água, gerar gases e enfraquecer à medida que se assenta. Quando esse material é empilhado alto demais, íngreme demais ou sem a drenagem adequada, as forças que o mantêm unido podem ser sobrecarregadas, levando a um deslizamento catastrófico. Compreender por que essas pilhas colapsam não é apenas uma questão de limpar a sujeira; é uma questão de prevenir a perda de vidas e propriedades em cidades de crescimento rápido, onde a gestão formal de resíduos muitas vezes não consegue acompanhar o crescimento populacional.

Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Engenharia e Tecnologia de Taxila propôs-se a entender exatamente como e por que essas pilhas de resíduos falham. Eles abordaram o problema olhando para o resíduo sólido não como uma questão de saneamento, mas como uma questão geotécnica — uma pergunta sobre como um tipo específico de material resiste ao seu próprio peso e à pressão da água. Os pesquisadores realizaram uma revisão sistemática, reunindo e analisando casos documentados de falhas de encostas ao redor do mundo. Eles examinaram cinco grandes desastres: o aterro sanitário de Doña Juana, na Colômbia, o lixão de Payatas, nas Filipinas, o depósito de resíduos de construção de Shenzhen, na China, o depósito aberto de Meethotamulla, no Sri Lanka, e o aterro de Koshe, na Etiópia. Esses locais variavam de instalações formalmente projetadas, com revestimentos e sistemas de drenagem, a lixões informais e não controlados, onde o lixo era simplesmente empilhado no chão sem qualquer supervisão de engenharia. Ao comparar esses eventos, a equipe buscou identificar os gatilhos comuns que transformam uma pilha estável de lixo em um deslizamento mortal.

A investigação revelou um padrão claro e consistente em todos os cinco casos. Em cada instância, a água foi a principal culpada. Seja a chuva infiltrando-se em um monte não gerenciado, o chorume — o líquido que drena dos resíduos em decomposição — preso dentro de um aterro, ou o aumento do lençol freático, o acúmulo de fluido foi o fator determinante que desestabilizou as encostas. A água reduz o atrito entre as partículas e aumenta a pressão interna dentro da pilha, efetivamente transformando uma massa sólida em algo que pode fluir. No caso do desastre de Shenzhen em 2015, que envolveu 2,73 milhões de metros cúbicos de resíduos de construção, a falha foi desencadeada por uma combinação de preenchimento rápido e um lençol freático ascendente que o solo subjacente não conseguia suportar. Da mesma forma, no depósito de Meethotamulla, no Sri Lanka, três dias de chuva intensa precederam imediatamente o colapso de uma pilha de lixo de 91 metros de altura. Mesmo no caso da tragédia de Koshe, na Etiópia, onde tratores trabalhavam sobre o lixão, os pesquisadores observaram que décadas de descarte não gerenciado provavelmente deixaram a massa de resíduos saturada e fraca, tornando-a vulnerável ao peso adicional dos equipamentos de construção.

O estudo também destacou uma diferença marcante entre aterros sanitários projetados e lixões informais, embora o resultado possa ser igualmente mortal em ambos. Os locais projetados, como o de Shenzhen, frequentemente falham devido a falhas técnicas específicas, como uma interface fraca entre o resíduo e o revesto plástico no fundo, ou uma condição do lençol freático que não foi totalmente considerada no projeto. Estes são problemas técnicos com soluções técnicas, como melhores testes de materiais ou suposições mais conservadoras sobre os níveis de água. Os lixões informais, no entanto, carecem de qualquer projeto formal. Eles crescem mais altos e mais íngremes do que os limites de segurança permitiriam, muitas vezes sem quaisquer sistemas de drenagem ou verificações de fundação. Os pesquisadores descobriram que esses locais não regulamentados frequentemente abrigam comunidades que vivem diretamente sobre ou ao lado das encostas instáveis, uma situação impulsionada pela pobreza e pela falta de opções de habitação. O desastre de Payatas, nas Filipinas, que matou mais de 300 pessoas, e o colapso de Koshe, que vitimou mais de 100 pessoas, ocorreram em tais locais informais. Os pesquisadores observaram que, enquanto as falhas de projetos de engenharia são bem documentadas na literatura científica, os desastres informais, apesar de causarem muito mais fatalidades, frequentemente carecem de investigação técnica rigorosa. Por exemplo, quase uma década após o colapso de Koshe, ainda não há uma retroanálise geotécnica publicada do evento, deixando uma lacuna significativa em nossa compreensão de como esses tipos específicos de falhas ocorrem.

Um achado crítico do artigo é que as margens de segurança para essas encostas de resíduos são frequentemente perigosamente estreitas. Os pesquisadores revisaram estudos baseados em confiabilidade que aplicaram códigos de engenharia padrão, originalmente projetados para o solo natural, a essas massas de resíduos. Eles descobriram que os fatores de segurança calculados para muitas dessas encostas que falharam estavam próximos do ponto de ruptura mesmo antes do desastre ocorrer. Isso sugere que os padrões de projeto atuais, que assumem que um material se comporta como o solo, podem subestimar sistematicamente o risco representado pelos resíduos. O resíduo sólido municipal é muito mais variável e dependente do tempo do que o solo; ele muda conforme se decompõe, e sua resistência pode cair significativamente ao tornar-se úmido. Confiar em códigos destinados a estruturas de terra naturais pode dar uma falsa sensação de segurança, levando engenheiros e autoridades a acreditar que uma encosta é estável quando, na verdade, está prestes a colapsar.

O artigo conclui que prevenir desastres futuros não requer a invenção de uma nova ciência, mas sim a aplicação dos princípios geotécnicos existentes com maior rigor e urgência. As soluções são diretas: gerenciar a água através de drenagem adequada e coleta de chorume, controlar a altura e a inclinação das pilhas e monitorar os locais continuamente quanto a sinais de movimento. Os pesquisadores argumentam que os lixões devem ser tratados como estruturas geotécnicas sujeitas às mesmas revisões de estabilidade que qualquer outra obra de terra de grande escala, independentemente de serem formalmente regulamentados ou informais. Essa mudança de perspectiva é crucial, especialmente em regiões em desenvolvimento onde o descarte informal é comum. O estudo enfatiza que a lacuna na segurança não é primariamente uma falta de conhecimento, mas sim uma falta de implementação. As ferramentas para prevenir essas tragédias — sistemas de drenagem, limites de inclinação e equipamentos de monitoramento — já existem. O que falta é a vontade institucional e os recursos para aplicá-las, particularmente nos locais informais, onde o custo humano da falha tem sido o mais elevado. Ao reconhecer o lixão como uma estrutura física sujeita às leis da física, e não apenas como uma pilha de lixo, as comunidades podem tomar as medidas necessárias para garantir que essas encostas permaneçam estáveis e não se tornem a próxima fonte de uma catástrofe evitável.