UFABC- Universidade Federal do ABC- PROEXT

2011/2012

Gestão de Riscos Geológicos em Ambiente Urbano: Escorregamentos e Processos Correlatos

2º OFICINA: SOLUÇÕES DE ESTABILIZAÇÃO

CLÁUDIA PAIVA

FATORES CONDICIONANTES DOS ESCORREGAMENTOS

Os deslizamentos ocorrem sob a influência de condicionantes NATURAIS, ANTRÓPICOS OU AMBOS.

2 GRUPOS DE CONDICIONANTES:

- Agentes Predisponentes

- Agentes Efetivos

- Agentes Predisponentes: conjunto de

condições geológicas, topográficas e ambientais da

área onde se desenvolve o movimento de massa

(Guidicini & Nieble). Características naturais dos terrenos!

- Agentes Efetivos: referem-se ao conjunto

de fatores diretamente responsáveis pelo

desencadeamento do movimento de massa,

incluindo-se a ação humana.

PREPARATÓRIOS OU IMEDIATOS

(DEPENDENDO DA FORMA DE SUA ATUAÇÃO NO PERÍODO QUE ANTECEDE À RUPTURA)

FATORES CONDICIONANTES DOS ESCORREGAMENTOS E

PROCESSOS CORRELATOS DA DINÂMICA AMBIENTAL

BRASILEIRA:

Fatores que solicitações

Fatores que a resistência dos terrenos

(c/ os respectivos processos naturais e/ou antrópicos associados).

Estabilidade de Taludes: Fatores Condicionantes dos M.M. (Varnes, 1978):

AÇÃO FATORES F.NATURAL/ANTRÓPICO

REMOÇÃO DE MASSA EROSÃO, CORTES

SOLICITAÇÃO

SOBRECARGA PESO ÁGUA CHUVA, PESO DA VEGETAÇÃO, ATERROS, ESTRUTURAS

SOLICITAÇÕES DINÂMICAS TERREMOTOS, EXPLOSÕES, TRÁFEGO

PRESSÕES LATERAIS

ÁGUA EM FISSURAS, MATERIAL EXPANSIVO

RESISTÊNCIA

CARACTERÍSTICAS DO MATERIAL

TEXTURA, ESTRUTURA, ESTADO DE TENSÕES

FATORES VARIÁVEIS COESÃO E ÂNGULO DE

ATRITO, ↑ NA

FATORES CONDICIONANTES DOS ESCORREGAMENTOS E PROCESSOS

CORRELATOS DA DINÂMICA AMBIENTAL BRASILEIRA:

Resumidamente:

Características climáticas (Regime Pluviométrico).

Distribuição de materiais no substrato das encostas/ taludes (solos, rochas, depósitos, estruturas geológicas, etc).

Características Geomorfológicas: inclinação, amplitude e forma do perfil das encostas (retilíneo, convexo, côncavo).

Regime de águas de superfície e subsuperfície.

Características de Uso e Ocupação do Solo: incluindo cobertura vegetal e diferentes formas de intervenção antrópica das encostas (cortes, aterros, concentração de água pluvial e servida, etc).

• A AÇÃO DA ÁGUA TEM SIDO UMA DAS MAIORES RESPONSÁVEIS NA OCORRÊNCIA DE MUITOS

ESCORREGAMENTOS DE TALUDES. AO INFILTRAR EM UM MACIÇO DE SOLO PODE PRODUZIR OS

SEGUINTES EFEITOS FAVORÁVEIS AO ESCORREGAMENTO:

- INTRODUÇÃO DE UMA FORÇA DE PERCOLAÇÃO, NO SENTIDO DO ESCORREGAMENTO;

- AUMENTO DO PESO ESPECÍFICO DO SOLO E, PORTANTO, DA COMPONENTE DA FORÇA DA

GRAVIDADE QUE ATUA NA DIREÇÃO DO ESCORREGAMENTO;

- PERDA DA RESISTÊNCIA DO SOLO POR SATURAÇÃO;

- DIMINUIÇÃO DA RESISTÊNCIA EFETIVA DO SOLO PELO DESENVOLVIMENTO DE PRESSÕES

NEUTRAS.

• ALÉM DISSO, O ESCOAMENTO DAS ÁGUAS SOBRE OS TALUDES, PODE ADQUIRIR VELOCIDADES

SUFICIENTES PARA PROVOCAR EROSÕES QUE, INICIANDO NO PÉ DO TALUDE, PODEM PROVOCAR

A INSTABILIDADE DE GRANDES MASSAS.

FATORES CONDICIONANTES DOS ESCORREGAMENTOS

AÇÃO DA ÁGUA:

FATORES CONDICIONANTES DOS ESCORREGAMENTOS

HOMEM Principal Agente Modificador da Dinâmica das Encostas!

CONDICIONANTES ANTRÓPICOS:

•REMOÇÃO DA COBERTURA VEGETAL;

•LANÇAMENTO E CONCENTRAÇÃO DE ÁGUAS PLUVIAIS E/OU SERVIDAS;

•VAZAMENTO NA REDE DE ÁGUA E ESGOTO;

•PRESENÇA DE FOSSAS;

•EXECUÇÃO DE CORTES C/ ALTURAS E INCLINAÇÕES ACIMA DE LIMITES TECNICAMENTE SEGUROS;

•EXECUÇÃO DEFICIENTE DE ATERROS (COMPACTAÇÃO, GEOMETRIA E FUNDAÇÃO);

•EXECUÇÃO DE PATAMARES (“ATERROS LANÇADOS”);

•LANÇAMENTO DE LIXO NAS ENCOSTAS/TALUDES;

•RETIRADA DE SOLO SUPERFICIAL;

•ÁREA DE ASSENTAMENTOS PRECÁRIOS (OBSTRUÇÃO DA DRENAGEM NATURAL).

FATORES CONDICIONANTES DOS ESCORREGAMENTOS

EXEMPLO - CONDICIONANTES ANTRÓPICOS:

MÉTODOS DE ANÁLISE DE ESTABILIDADE:

• MÉTODOS ANALÍTICOS: BASEADOS NA TEORIA DO EQUILÍBRIO-LIMITE E NOS MODELOS MATEMÁTICOS DE TENSÃO-DEFORMAÇÃO.

• MÉTODOS EXPERIMENTAIS: MODELOS FÍSICOS DE DIFERENTES ESCALAS.

• MÉTODOS OBSERVACIONAIS: BASEADOS NA EXPERIÊNCIA ACUMULADA COM A ANÁLISE DE RUPTURAS ANTERIORES (RETROANÁLISE, ÁBACOS DE PROJETOS, OPINIÃO DE

ESPECIALISTAS)

MÉTODOS DE ANÁLISE DE ESTABILIDADE:

-ATUALMENTE: ANÁLISE BASEADA NO MÉTODO DO EQUILÍBRIO LIMITE + UTILIZADA!

“CONSIDERA QUE AS FORÇAS QUE TENDEM A INDUZIR A RUPTURA SÃO EXATAMENTE

BALANCEADAS PELOS ESFORÇOS RESISTENTES”

COM A FINALIDADE DE COMPARAR A ESTABILIDADE DE TALUDES EM CONDIÇÕES

DIFERENTES DE EQUILÍBRIO LIMITE, DEFINE-SE: FS OU CS (FATOR DE SEGURANÇA OU

COEFICIENTE DE SEGURANÇA)

FS = FORÇAS RESISTENTES/ FORÇAS ATUANTES

PORTANTO, A CONDIÇÃO DE E QUILÍBRIO LIMITE : FS=1

TENSÕES RESISTENTES (s= c’ + ’ tg )

TENSÕES ATUANTES

• MÉTODOS ANALÍTICOS: TEORIA DO EQUILÍBRIO-LIMITE EXPRESSA A ESTABILIDADE

DE UM TALUDE /ENCOSTA POR UM COEFICIENTE OU FATOR DE SEGURANÇA (CS

ou FS).

Coeficiente de Segurança (CS) Condição do Talude

CS 1,0 TALUDE INSTÁVEL !

CS = 1,0

Condição limite de estabilidade associada à iminência da ruptura.

CS 1,0 (pouco maior)

Condição estável: quanto mais próximo de 1 for o CS, mais precária

e frágil será a condição de estabilidade do talude.

CS 1,0 (muito maior)

Condição estável: quanto maior for o CS, menores serão as possibilidades

do talude sofrer ruptura quando submetido a condições críticas (por ex.: percolação de água)

• Fator de Segurança: valor numérico da relação estabelecida entre a Resistência ao Cisalhamento, Disponível, do solo (s= c’ + ’ tg ) e a Resistência ao Cisalhamento Mobilizado (sm) para garantir o equilíbrio do corpo deslizante, sob o efeito dos esforços atuantes.

FS = s/ sm

A Resistência ao cisalhamento (S) que se desenvolve ao longo da superfície de ruptura é:

S = Rc +R

onde Rc = Força resultante de coesão

R = Força resultante de atrito

OBS: Rc e R são produtos dos parâmetros de resistência pela área (A) da sup. onde se desenvolve essa resistência.

EXERCÍCIOS: MÉTODOS DE ANÁLISE DE ESTABILIDADE

• Fator de Segurança:

FS = Forças Resistentes/ Forças Atuantes

ou

FS = Momentos Resistentes/ Momentos Atuantes

OBS1: Um valor de FS 1 implica em estabilidade do maciço, ou seja, os esforços atuantes são menores do que os esforços resistentes.

OBS2: O valor do FS pode variar com o tempo (chuvas, expansão, rebaixamento rápido do NA, escavação de base, movimentos tectônicos, diminuição da coesão, percolação de água, etc.)

LEVANTAMENTOS DE CAMPO:

-MAPEAMENTO GEOLÓGICO DA SUPERFÍCIE;

-IDENTIFICAÇÃO DAS FEIÇÕES DE INSTABILIDADE;

-SURGÊNCIAS D’ÁGUA;

-VEGETAÇÃO;

-INTERFERÊNCIAS ANTRÓPICAS, ETC.

OBS: ESPECIAL ATENÇÃO DEVE SER DADA AS ÁREAS DE TOPO E À

BASE DA REGIÃO INSTABILIZADA OU POTENCIALMENTE

INSTABILIZÁVEL

(LOCAIS QUE FORNECEM OS MELHORES INDÍCIOS DE SUPERFÍCIE A

RESPEITO DO PROCESSO DE INSTABILIZAÇÃO INVESTIGADO!)

MEDIDAS DE PREVENÇÃO DOS ESCORREGAMENTOS

Medidas Preventivas Estruturais: Soluções de Engenharia

(Contenção de Taludes, Implantação de Sistemas de Drenagem,

Reurbanização de Áreas, etc.)

• Medidas Preventivas Não Estruturais: ações de políticas públicas

voltadas ao Planejamento/Gerenciamento do Uso do Solo (Zoneamento

Geomabiental, P.P.D.C, Educação Ambiental, etc).