RELATÓRIO SEMESTRAL PROGRAMA DE ESTUDOS GEOLÓGICOS E GEOTÉCNICO COMPLEMENTARES UHE FOZ DO RIO CLARO

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1 RELATÓRIO SEMESTRAL PROGRAMA DE ESTUDOS GEOLÓGICOS E GEOTÉCNICO COMPLEMENTARES UHE FOZ DO RIO CLARO AGMA JULHO 2008 CONSILIU Meio Ambiente & Projetos

2 Execução: Consiliu Meio Ambiente & Projetos CREA PR /F Equipe Técnica Coordenador Geral Engº Civil Cesar Menezes Coordenadora Adjunta Arquiteta Luciana Sans de Menezes Coordenadora Técnica Engª Civil Maria Alice Cordeiro Soares Assessoria Técnica Engels Gabriel Mirção Engª Ambiental Ana Cecília de Luca Campos Geóloga Rosângela Tapia Lima Engº Agrônomo Eoroclito Antonio Tesseroli Neto Apoio Técnico Palmiro Vaccari 1

3 SUMÁRIO SUMÁRIO... 2 Apresentação Introdução Caracterização dos Atributos Descritos: Unidades Geológicas Principais Feições Geológicas Estruturais Memorial Fotográfico Sondagens Próximas Ações

4 APRESENTAÇÃO O presente relatório refere se as atividades referentes ao Programa de Estudos Geológicos e Geotécnicos Complementares na Usina Hidrelétrica Foz do Rio Claro, executado pela Consiliu Meio Ambiente & Projeto no primeiro semestre de 2008 e tem como objetivo apresentar detalhes das características geológicas e geotécnicas. 3

5 1 INTRODUÇÃO O Programa de Estudos Geológicos e Geotécnicos Complementares na Usina Hidrelétrica Foz do Rio Claro, executado pela Consiliu Meio Ambiente & Projeto possui seu desenvolvimento diretamente relacionado ao Diagnóstico Ambiental do Meio Físico do EIA do empreendimento. Foi considerado a Área Diretamente Afetada (ADA) do AHE Foz do rio Claro, que corresponde ao espaço onde haverá interferência diretamente das ações construtivas e operacionais do empreendimento. Envolve o reservatório, em sua cota máxima de inundação (354,0m), acrescida da faixa de preservação permanente (100m), além das áreas do canteiro de obras, alojamentos, estruturas e eventuais áreas de empréstimos de material situadas além da cota de inundação. Dessa forma a ADA abrangerá uma área de 10,1km 2. Este relatório descreve as atividades realizadas no período de fevereiro a junho de 2008, que são: Atividades de escritório (pré campo), tais como fotointerpretação e análise dos documentos existentes, associados a atividades de campo fornecem subsídios para o desenvolvimento do Programa de Estudos Geológicos e Geotécnicos Complementares na Usina Hidrelétrica Foz do Rio Claro. Atividades de campo, onde foi efetuado o reconhecimento das diferentes características geológica geotécnicas da área de estudo. Atividades de sondagem 4

6 2 PROGRAMA DE ESTUDOS GEOLÓGICO E GEOTÉCNICO COMPLEMENTARES Com base nas informações obtidas nos estudos elaborados no Estudo de Impacto Ambiental (2002), nas sondagens realizadas para o projeto de engenharia e nos estudos geológicos iniciais elaborados por Paulo Cesar Vieira dos Santos em 2001, deu se continuidade a elaboração dos documentos cartográficos, paralelamente foi contratada a empresa responsável pela realização das sondagens simples reconhecimento e rotativas, que encontram se dispostas no ANEXO 1 Estudo Geológico Geotécnico Preliminar. Foram realizadas atividades de campo durante o mês de fevereiro, onde se iniciou as atividades de caracterização geológica geotécnica e levantamento de atributos básicos para a elaboração do documento proposto. Atualmente o programa encontra se na fase de elaboração de documentos cartográficos e das sondagens. A empresa responsável pelas sondagens é ENGESON Engenharia e Sondagens e iniciou suas atividades em 16 de maio de Na seqüência encontram se descritos os principais atributos geológico geotécnicos e um memorial fotográfico CARACTERIZAÇÃO DOS ATRIBUTOS DESCRITOS: A geologia local é representada pela Formação Serra Geral, de idade Juro Cretácea e depósitos Terciários/Quaternários. Apesar do predomínio do basalto em subsuperfície, é possível observar em sondagens camadas interderrames de arenito Botucatu. Acrescenta se ainda que localmente, aparecem blocos e/ou matacões de arenitos da Formação Adamantina sobrepondo as efusivas da Formação Serra Geral. Entretanto, no mapeamento de superfície, por serem pontuais estes arenitos não são representados em mapa. 5

7 Unidades Geológicas No mapeamento desta área foram reconhecidas, principalmente, as Unidades geológicas, suas respectivas litologias e feições estruturais. Além disto, com o objetivo de uma melhor caracterização geológico geotécnica da área mapeada, apresentam se, em complementação às características das unidades e feições geológicas, informações relacionadas com o grau de alteração das rochas, grau de fraturamento, grau de coerência, orientação e mergulho das descontinuidades principais, abertura e tipo de preenchimento, tal como aparecem em afloramentos. A Unidade geológica que serve de substrato rochoso em grande extensão da área de interesse, conforme apresentado anteriormente, trata se da Formação Serra Geral, de idade Juro/Cretácea, que traz principalmente basaltos toleíticos (RADAMBRASIL, 1983) recobertos por Depósitos Terciários/Quaternários. É importante enfatizar que muitos afloramentos de basalto são descontínuos ou como ocorre em quase todo o morrote junto ao eixo na margem esquerda, aparece em pequenos blocos imersos num solo residual, ou conforme aparece em outros pontos, dispersos sobre solo coluvionar Formação Serra Geral (JK SG ) Na área mapeada encontram se diferentes fácies de basaltos como representantes da Formação Serra Geral: Basalto denso ou maciço; Basaltos amigdaloidais; Basalto vesicular; e brecha basáltica. Localmente, estes estão associados a níveis de arenitos eólicos da Formação Botucatu e genericamente são denominados, neste relatório, por Basaltos. O Basalto é praticamente o litotipo presente em toda a área do barramento e em função da ação do intemperismo e associação com os solos coluvionares sobrepostos a ele, mostra formas de relevo suavizadas com pequenas altitudes e superfícies arredondadas. Os basaltos estão quase sempre encobertos por coberturas terciárias/quaternárias (solos) e, em geral, os afloramentos, situados fora das drenagens, não são contínuo. Assim, no mapa geológico, que será fruto do presente levantamento, somente foram cartografado como JK SG, 6

8 porções do leito do rio Claro e, raras ocorrências locais, apesar de todo ou quase todo, substrato rochoso ser reconhecidamente representado por basaltos conforme traz a literatura consultada. Entretanto, devido à importância e extensão das coberturas na área, optou se por individualizá las, mesmo certo da existência do basalto como substrato rochoso na região. Os afloramentos deste litotipo não são muito freqüentes, contudo, na sua maioria, afloram principalmente na calha do rio Claro, junto a algumas outras pequenas drenagens da região. Nestes casos, são bastante preservados. As aparições a meia encosta são muito raras e, quando aparecem, estão sob a forma de pequenos blocos ou matacões pouco arredondados. Os afloramentos possuem uma variação na coloração, mas comumente possuem tons esverdeados, acinzentados até negros. Sua textura predominante é afanítica fina, apresentando principalmente, os seguintes constituintes: plagioclásio, piroxênio, óxidos (magnetita/ilmenita). Em menor importância, aparece calcedônia, zeólitas, quartzo, carbonatos e argilominerais. Sendo que, estes últimos constituintes, aparecem freqüentemente preenchendo cavidades na rocha. Ressalta se que em alguns pontos é comum observar que os afloramentos de basalto estão parcialmente ou totalmente laterizados, apresentando uma superfície de coloração acastanhada e variação das propriedades geotécnicas do basalto. Na região, constantemente observa se, aparecimento de lentes intertrapianas de arenito da Formação Botucatu associado ao Basalto. Em geral, o arenito aparece, em superfície, na forma de blocos de pequenas dimensões, na maioria recozidos, em cores amareladas, alaranjadas, avermelhadas e amarronzados, bimodais, com grãos arredondados e granulometria média fina ressalta se que em alguns pontos aparece matacões e/ou blocos de arenito, granulometria média, apresentando estratificação plano paralela, variando de branco até amarelado/avermelhado, constituído basicamente por quartzo, feldspato e máficos (Formação Adamantina). Nos pontos observados em campo, os afloramentos da Fm. Adamantina aparecem na base e/ ou talude de uma encosta, associada sempre ao cascalho. Contudo chegando se ao topo da encosta, observa se uma superfície plana recoberto por solo arenoso. Na região, todas as fácies do basalto afloram, dificultando, a individualização dos litotipos. Assim, a seguir, são apresentadas as 04 diferentes fácies principais: 7

9 Basalto Denso ou Maciço Trata se de um basalto que apresenta, em sua maioria, características superiores de resistência. São de coloração cinza escuro, isotrópicos, homogêneos e, em geral, afaníticos; Basalto Vesicular Possuem em diferentes pontos do terreno. É caracterizado por apresentar cavidades milimétricas a centimétricas, muitas esferoidais, disseminadas por toda a rocha. Quando a cavidade não está preenchida recebe o nome de vesícula. Quando em grande número na rocha pode alterar sensivelmente as características de resistência e permeabilidade do basalto ; Basalto Amigdaloidal Aparece muitas vezes associados ao basalto vesicular. É texturalmente semelhante ao anterior, contudo possui as cavidades preenchidas totalmente ou parcialmente por outros materiais, como: calcedônia, quartzo, argilominerais (nontronita), carbonato e zeólitas. Brecha Basáltica É caracterizado por apresentar, principalmente, blocos de arenito englobados pela lava basáltica, ou mesmo, diferentes fragmentos de basalto anguloso, envolvidos por uma matriz mais fina de lava, aparentemente, de mesma composição do magma principal. O grau de fraturamento, talvez em função do padrão de intemperismo e estruturação da rocha, muitas vezes, varia bastante, muito embora, em alguns pontos não foi determinado o padrão de fraturamento. Associado ainda a fraturas e descontinuidades no basalto, aparece alguns geodos, preenchido por cristais de quartzo. Segue se uma descrição de estruturas associadas aos basaltos: Fraturamentos Horizontalizados Comumente, os afloramentos extensos de basalto observados em campo, principalmente junto ao salto do rio Claro possuem pacotes homogêneos empilhados, uns sobre os outros, com a superfície basal bastante retilínea e horizontalizada, algumas vezes, lisas, abertas, possuindo ou não, uma película de óxido de ferro recobrindo estas superfícies. A explicação para o aparecimento destas juntas horizontalizadas neste tipo de derrames basálticos, são 8

10 muitas vezes, associadas às falhas horizontais e, geneticamente possuem duas hipóteses para explicar seu aparecimento: 1) seu desenvolvimento se dá em separado, durante a movimentação e solidificação dos derrames; e 2) após a consolidação do derrame. Por outro lado, juntas horizontalizadas também aparecem quando a porção basal da lava tem um decréscimo de velocidade devido ao arrasto causado pela superfície que a lava flui. Este atrito em conjunto com a contração parcial própria do resfriamento rápido junto ao contato também leva a rupturas basais sub horizontais; Vesículas/Amígdalas A presença de vesículas/amígdalas nos basaltos segundo Cabrera (1971), pode não indicar somente um zoneamento típico de topo de lava, como descrito por Orsati, 1978, mais que isso, a presença de vesículas de gás depende do grau de viscosidade da lava tanto quanto da velocidade de cristalização do fluxo, uma vez que a rápida cristalização do topo e base retém o vapor no interior do magma e, quando ocorre um resfriamento lento o material permite o desprendimento dos gases. Assim, a presença de vesículas é mais contingência da mobilidade da lava e viscosidade que a quantidade de elementos dissolvidos. É importante ressaltar que freqüentemente junto à zona onde aparecem as amígdalas/vesículas é comum a presença de juntas horizontais. Em termos geotécnicos, esta textura pode resultar numa alta porosidade e baixa resistência do maciço rochoso. Estas estruturas apesar de aparecer na área possuem ocorrência restrita. Brecha Basáltica Este tipo de estrutura, observado em várias porções em superfície, sobretudo junto ao eixo de barramento pode denotar duas condições principais na lava fundida. 1) aumento na viscosidade próprio para a grande perda dos gases dissolvidos; e 2) decréscimo da cristalização. Ambos acelerados pela movimentação da lava fundida e fluxo freqüentemente mudando a densidade da lava pode formar esta estrutura. Em termos geotécnicos é importante observá la em função, principalmente, da diminuição da resistência do maciço. Disjunção Colunares É bem provável que exista a presença de Juntas Colunares ou Disjunções Colunares bem preservadas na região, contudo próximo ao eixo, aparece um morrote com inúmeros matacões (Ø m de 0,5 m) facetados e angulosos, típicos de 9

11 disjunções colunares. Em geral, as disjunções colunares são formadas devido às contrações motivadas pelo resfriamento do material magmático. Durante o resfriamento, a rocha tende a se contrair, mas como um sólido, ela tende a se expandir sob tensão. Quando a tensão devido à contração causada pelo resfriamento é capaz de vencer o poder de extensão, a rocha se parte. A posição, tamanho, forma e regularidade das disjunções dependem da viscosidade do magma, temperatura da lava, velocidade de resfriamento, regularidade do resfriamento e homogeneidade do magma. Quando ocorre a presença de gases inclusos, correntes de convecção no interior da massa, variação da composição química etc, são formadas estruturas diferentes de hexágonos, forma tradicional da estrutura; Juntas Esféricas Estes tipos de Juntas, apesar de serem estruturas secundárias, são importantes estruturas. Tal estrutura é função do contínuo resfriamento das colunas verticais, após a sua formação. A contração horizontal causará um alargamento das juntas verticais, mas a tensão em outras direções somente pode ser aliviada pelo rachamento. Quando a lava é homogênea, existirão outros centros de contração distribuídos igualmente ao longo de cada coluna e as partículas serão atraídas em direção a este ponto resultando enfraquecimentos concêntricos e rachaduras. Quando expostas à ação do intemperismo, elas propiciarão o aparecimento do descascamento cebolar. Fraturamento Irregular regiões onde ocorre um intenso fraturamento do basalto, pode sugerir que o fraturamento seja conseqüência de um resfriamento rápido seguido de movimentação da lava, ocasionando um grande número de diáclases irregulares ou mesmo frente de lava Coberturas Terciárias/Quaternárias Na área mapeada encontram se diferentes tipos de materiais correlacionados ao Quaternário/Terciário, entre os quais os solos Detrito lateríticos, solos coluvionares lateríticos, solos residuais de basalto e os depósitos aluvionares. 10

12 Solos Detrito Lateríticos As coberturas detrito lateríticas típicas, encontradas em bordas de chapada, não foram definidas na área, provavelmente em função das pequenas altitudes presentes na área e condições pedogenéticas. Contudo, como é observada em alguns locais a existência da laterita, optou se por manter esta denominação. As aparições destas formações são bastantes variáveis. Muitas vezes, a laterização está associada às capas superficiais do basalto, mais susceptíveis aos agentes intempéricos que por vezes se soltam formando pequenos fragmentos. Entretanto, na Propriedade FRC D 03 (Roberto Coimbra) observa se um morrote sobressaindo na topografia capeado totalmente por concreções, soldadas ou não por óxidos de Fe/Al associada ao solo coluvionar. É importante ressaltar que estas ocorrências são localizadas Solos Coluvionares Os solos coluvionares recobrem grande extensão da área e foram considerados coluvionares, porque se acredita em um transporte a partir de cotas mais elevadas para cotas inferiores. Geneticamente não foi realizado nenhum estudo, porém, a partir das relações de campo e baseado em observações de sondagens, pode se considerá los como pertencentes a esta categoria de solos. Mais ainda, de acordo com a forma de ocorrência, somada as evidências locais, supõe se que este solo seja produto de um intenso processo de pedogênese que continua atuando sobre os solos transportados das cotas mais elevadas para cotas menores. Os solos coluvionares são observados em ambas as margens do rio Claro. Possuem grande extensão lateral, recobrindo quase que inteiramente a área mapeada. O solo apresenta se com coloração avermelhada e composição areno argilosa à argilo arenosa, associado localmente a silicificação, concreções lateríticas, cascalhos e blocos de basalto e/ou arenito. Em toda a região, o cascalho é constituído diferentes granulometrias (1 a 10 cm de diâmetro), subarredondados, imerso em uma matriz areno siltosa mais fina, apresentando uma cor amarelo à avermelhado, provavelmente em função da oxidação e/ou ação de processos lateríticos 11

13 Solos Residuais de Basalto (TQsr) Os solos residuais de basalto são solos derivados da rocha mãe, a partir da atuação dos agentes intempéricos. A constituição típica destes solos é predominantemente varia de silteargiloso à argila siltosa. A coloração predominante é acastanhada. Em superfície, freqüentemente estes solos estão associados a blocos e matacões de basalto (Ponto 160, 161, 168 etc. Foto 23) Depósitos Aluvionares (Qal) Os depósitos aluvionares Quaternários típicos distribuem se principalmente em faixas estreitas e descontínuas ao longo da calha do rio Claro com espessura bastante reduzida. Ressalta se ainda que em alguns pontos às margens do rio Claro é freqüente a presença de areia médiafina quartzosa (aluvião) associada a óxidos (ilmenita e magnetita), proveniente da desagregação do basalto. Em áreas sujeitas a inundações freqüentes, depósitos de coloração cinza esbranquiçado á cinza escuro, areno siltosos à areno argilosos, formados por quartzo, argila, sericita e matéria orgânica. Nestes locais, o solo adquire uma textura típica em função da integração de solos coluvionares e aluvionares e são representados em mapa geológico também pela designação genérica (Qal ) PRINCIPAIS FEIÇÕES GEOLÓGICAS ESTRUTURAIS Apesar dos pontos visitados em toda a área, na grande maioria deles, as feições estruturais presentes são primárias, relacionadas ao vulcanismo basáltico na área. Por outro lado, um melhor entendimento estrutural se esbarra principalmente na falta de afloramentos para entender melhor o contexto geológico local, muitas estruturas não são visíveis ou estão mascaradas em conseqüência da ação do intemperismo, ou ainda, pode se citar o recobrimento dos maciços rochosos por sedimentos inconsolidados. Estas observações são justificáveis em função das dificuldades de se estabelecer de forma clara como se sucederam 12

14 os eventos que afetaram a área e a correlação entre eles, especialmente, baseada apenas em observações de superfície. Apesar da predominância de descontinuidade tanto horizontais e verticais observadas em afloramentos, ressalta se linhas de falhas e fraturas tem orientações predominantes NE SW MEMORIAL FOTOGRÁFICO Na seqüência são apresentadas as principais características da área de estudo (Figura 1 Figura 10. FIGURA 1 ROCHA BASÁLTICA FIGURA 2 CACHOEIRA EM ROCHA BASÁLTICA, DIREÇÃO PREFERENCIAL DE FRATURA LOCALIZAÇÃO: PROPRIEDADE FRC D 03 (ROBERTO COIMBRA) / COORDENADAS: E/ N 13

15 FIGURA 3 SOLO RESIDUAL DA FORMAÇÃO ADAMANTINA LOCALIZAÇÃO: ESTRADA DE ACESSO A OBRA / COORDENADAS: E E / N N FIGURA 4 SOLO RESIDUAL DE ROCHA BASÁLTICA LOCALIZAÇÃO: ESTRADA DE ACESSO A OBRA / COORDENADAS: E E / N N FIGURA 5 TALUDE LOCALIZADO PRÓXIMO A CACHOEIRA LOCALIZAÇÃO: PROPRIEDADE FRC D 03 (ROBERTO COIMBRA) / COORDENADAS: E/ N FIGURA 6 SEDIMENTO ALUVIONAR 14

16 FIGURA 7 FORMAÇÃO ADAMANTINA LOCALIZAÇÃO: PROPRIEDADE FRC D 03 (ROBERTO COIMBRA) FIGURA 8 CONGLOMERADO DA FORMAÇÃO ADAMANTINA LOCALIZAÇÃO: PROPRIEDADE FRC D 03 (ROBERTO COIMBRA) FIGURA 9 PROCESSO EROSIVO: FLUXO CONCENTRADO LOCALIZAÇÃO: PROPRIEDADE FRC D 03 (ROBERTO COIMBRA) FIGURA 10 PROCESSO EROSIVO: FLUXO LAMINAR LOCALIZAÇÃO: PROPRIEDADE FRC D 02 / COORDENADAS: E / N Após a finalização do mapa preliminar nova atividade de campo deverá ser realizada com o objetivo de eliminar eventuais dúvidas em relação á geologia. 15

17 2.2 SONDAGENS As sondagens executadas em 2002 e 2003 pela Queiroz Galvão AS, estão localizadas em torno do eixo da barragem. Sondagens foram realizadas ao longo do reservatório para complementar as informações geológico geotécnicas. Foram realizadas 7 sondagens a percussão com aproximadamente 10 metros de profundidade ou até atingir o nível impenetrável (Basalto), que estão indicados no mapa em anexo (Figura 11) e na seqüência serão realizadas outras 3 sondagens mistas, com aproximadamente 20 metros de profundidade para pesquisa das fundações, com ensaios de perda d água nos trechos em rocha e ensaios de infiltração d água e do índice de resistência à penetração (SPT) nos trechos em solo. A sondagem a percussão (SP) tem o objetivo de determinar os tipos de solos e suas profundidades de ocorrência e índices de resistência à penetração do solo, e obter a posição do nível d água (NBR 6484 Solo, Sondagens de simples reconhecimento com SPT Método de ensaio). O índice de resistência à penetração é realizado pela cravação de amostrador padrão no terreno, em golpes sucessivos de um peso determinado em queda livre, sobre a cabeça de cravação, conectada às hastes e ao barrilete corresponde ao número de golpes necessários à cravação do amostrador. Quando à resistência do material impede a cravação do amostrador padrão, o ensaio deve ser interrompido, ou segundo critérios preestabelecidos em função da finalidade da sondagem a ser realizada. As sondagens rotativas ainda não foram efetuadas, pois estas estão programadas para iniciarem após a conclusão da campanha de sondagem da Alusa. Os laudos referentes as sondagens SPTs ainda não foram entregues pela empresa contratada para efetuar as sondagens. 16

18 Figura 11 Execução de sondagens a percussão 2.3 PRÓXIMAS AÇÕES Entre as próximas atividades estão a realização das sondagens rotativas e apresentação das análises de todas as sondagens realizadas, assim como complementações do relatório. 17

19 CONSILIU Meio Ambiente & Projetos R. Fernando Simas, 631 CEP Curitiba - Paraná (41) geral@consiliu.com.br

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