Importância da periodicidade e atualização dos levantamentos geotécnicos

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1 Importância da periodicidade e atualização dos levantamentos geotécnicos Pinheiro, A. L. Instituto Federal Espírito Santo/Ifes, Cachoeiro de Itapemirim, ES, Brasil, antonio@ifes.edu.br Lana, M. S. Universidade Federal de Ouro Preto/UFOP, Ouro Preto, MG, Brasil, milene@demin.ufop.br Sobreira, F. G. Universidade Federal de Ouro Preto/UFOP, Ouro Preto, MG, Brasil, sobreira@degeo.ufop.br Resumo: Neste artigo discute-se os critérios, a importância da periodicidade e da atualização dos levantamentos geotécnicos para o planejamento da ocupação urbana. Uma vez que a ocupação urbana é essencialmente dinâmica, torna-se necessário que os levantamentos sejam atualizados. São apresentados e discutidos exemplos de acidentes que ocorreram na cidade de Ouro Preto, devido ao uso e a ocupação inadequada do meio físico em encostas, comprovando a relevância destes procedimentos de periodicidade e atualização dos levantamentos geotécnicos. Sugestões são apresentadas objetivando o desenvolvimento de uma boa técnica de levantamento de dados em campo e organização dos mesmos de forma conveniente para uma análise confiável de riscos geotécnicos. Abstract: In this work the criteria and the importance of regular geotechnical surveys for urban occupation planning are discussed. As urban occupation is essencially dynamic, these surveys must be continually updated. Disasters due to inadequate urban occupation in Ouro Preto are presented and discussed, showing the relevance of doing regular geotechnical surveys. Suggestions for developping a good procedure of geotechnical surveys and data organization are presented in order to achieve a reliable urban hazard analysis. 1 INTRODUÇÃO Para o bom desenvolvimento e eficaz resultado de uma análise de riscos geotécnicos é necessário ser criterioso desde o início, utilizando uma boa técnica de levantamento de dados em campo e organização dos mesmos de forma conveniente. Os maciços pertencentes ao Quadrilátero Ferrífero, por serem de complexa evolução geológico-estrutural e muitas vezes de baixa resistência são de difícil caracterização, tal a variedade de fatores que interferem no seu comportamento geomecânico; por isso a metodologia básica para levantamento de dados geológico-geotécnicos em maciços rochosos descrita na literatura (ISRM, 1981) não tem dado bons resultados. Os problemas de estabilidade de taludes nesses maciços são muito afetados pelo tipo de estruturas geológicas presentes, assim como pelos

2 litotipos envolvidos. Além disso, os processos de alteração verificados em regiões de clima tropical dificultam ainda mais a caracterização desses maciços. 1.1 Parâmetros que influenciam no levantamento geotécnico Influência da escala de trabalho adotada A escala de trabalho adotada em um levantamento geológico-geotécnico sistemático, com vistas à análise da estabilidade de taludes em maciços rochosos, é de suma importância. Levantamentos em escala regional (1:10000 ou menor) visam definir as estruturas geológicas regionais, tipos litológicos envolvidos e morfologia do terreno. A partir dessas informações são definidas áreas para os levantamentos de detalhe (1:1000 ou maior). Nos levantamentos geotécnicos de detalhe procura-se dentro da precisão da escala adotada coletar o máximo de informações possíveis, a fim de identificar e definir os mecanismos de ruptura, bem como analisar a estabilidade dos taludes e propor soluções para sua estabilização, se for o caso. Pinheiro et al. (2001) e Pinheiro (2002) abordam este assunto Estruturas geológicas Na fase de levantamento geológicogeotécnico de detalhe a deformação do maciço durante sua evolução geológicoestrutural deve ser levada em conta. Estruturas geológicas, tais como xistosidade, dobramentos, falhamentos, intrusões, influenciam diretamente os mecanismos de ruptura. É comum nesse tipo de levantamento a ocorrência de variações locais de atitude da xistosidade, levando a mecanismos de ruptura que também variam localmente. Para caracterizar tais mecanismos a atitude da xistosidade deve ser medida sistematicamente ao longo de toda a área estudada, delimitando os setores onde ocorrem as variações que levam a mecanismos diferentes. Em Scarpelli (1994), Lana e Gripp (1999) e Lana (2000) encontra-se discussões a respeito da influência das estruturas geológicas na estabilidade de taludes Periodicidade e atualização Além da importância do nível de detalhe dos levantamentos geotécnicos vale a pena ressaltar que a periodicidade é relevante. Uma vez que atividade de ocupação urbana é dinâmica, torna-se necessário que os levantamentos sejam atualizados. Não podemos de forma alguma ficar atrelados à levantamentos que foram feitos no passado, já que a intervenção antrópica no meio físico contribui ou até mesmo cria situações de risco geotécnico. A relevância destes procedimentos pode ser comprovada com acidentes que ocorreram na cidade de Ouro Preto. 2 A CIDADE DE OURO PRETO/MG A cidade de Ouro Preto localiza-se na porção centro sul de Minas Gerais, possui uma população estimada em 2008 de habitantes (IBGE, 2008) e uma área de Km². Localiza-se na mesoregião metropolitana de Belo Horizonte (latitude 20º23'08" sul e a uma longitude 43º30'29" oeste), a 96 km dessa cidade, num domínio geológico denominado Quadrilátero Ferrífero. Os principais acessos ao município são pela Rodovia dos Inconfidentes (BR-356) e pela MG-262. A cidade está implantada em um grande vale limitado pelas serras de Ouro Preto a norte e do Itacolomi a sul, por onde corre o Ribeirão do Funil. A morfologia local caracteriza-se por altas montanhas de desenvolvimento linear, áreas aplainadas com altitudes diversas e vales alongados, muitas vezes bem encaixados. Cerca de 40% da área urbana exibe feições com declividades entre 20 a 45% e apenas 30% com declividades entre 5 e 20%. Zonas escarpadas são comuns em toda a área urbana (Gomes et al., 1998). Os traços do relevo, acidentado com vertentes bem íngremes e vales profundos e encaixados, mostram uma clara dependência deste à geologia local. O principal elemento da paisagem na área urbana é a Serra de Ouro Preto, limite norte da malha urbana e divisor de duas grandes bacias de drenagem regionais, dos rios das Velhas e Doce, estando a cidade nas cabeceiras deste último rio. As altitudes estão em torno de m nas partes mais baixas e m no topo da 2

3 Serra de Ouro Preto. A malha urbana estendese ocupando tanto o vale principal, como as vertentes e contrafortes das serras, principalmente a Serra de Ouro Preto (figura 1). Figura 1: Vista da ocupação urbana de parte da Serra de Ouro Preto A morfologia da região é caracterizada por vales profundos e vertentes íngremes, com pequenas áreas aplainadas nos topos de morro. A ocorrência de deslizamentos de encostas na região urbana de Ouro Preto é um fenômeno que data dos primeiros tempos de ocupação, no início do século XVII. Desde o início de seu povoamento, a ocupação buscou incorporar os poucos espaços planos existentes entre seus córregos e montanhas. As condições geomorfológicas da cidade de Ouro Preto, aliadas às condições geológicas complexas, propiciam à cidade graves problemas de estabilidade geotécnica. Além dessas condições naturais adversas, o clima chuvoso e a ação antrópica humana (principalmente a ocupação urbana desordenada), agravam a situação, com o surgimento de muitas situações de riscos geotécnicos e causando grandes prejuízos à população e ao poder público. Ouro Preto enfrenta hoje grandes problemas no tocante à sua expansão e ao crescimento urbano, devido à inexistência de áreas em condições adequadas de ocupação, sob o ponto de vista geotécnico. Atualmente sofre as conseqüências da ocupação inadequada do espaço urbano, em função do povoamento excessivo, da falta de áreas de expansão e da concentração da população de baixa renda em torno dos rios, córregos e zonas da periferia do núcleo urbano. Além destes aspectos, a ocupação e expansão urbana da cidade ficam restritas pelo fato do espaço urbano estar limitado por três áreas de proteção ambiental: as reservas ecológicas Parque do Tripuí e Parque do Itacolomi e a APA das Andorinhas, onde nasce o Rio das Velhas, um dos principais afluentes do São Francisco. Além dessas áreas de proteção ambiental, o centro da cidade é área de proteção histórica não podendo ocorrer nenhuma interferência que descaracterize o acervo tombado pela UNESCO como Patrimônio Histórico da Humanidade. O que resta entre as áreas de proteção ambiental e a histórica são áreas que requerem um estudo geotécnico detalhado quando se pretende qualquer tipo de uso ou ocupação. O município tem registrado um grande e freqüente número de acidentes provocados pela desestabilização de encostas que ocorre durante períodos chuvosos, e principalmente, nos mais intensos e prolongados. Nos últimos anos ganharam mais destaque aqueles causados pelas chuvas de 1979 e 1989, onde se registraram vários deslizamentos e movimentos correlatos. De maneira geral a ocupação da cidade é de forma caótica e predatória, no sentido de desconsiderar muitas vezes a natureza do terreno. Tudo acontece sem qualquer ação normalizadora ou fiscalizadora por parte dos órgãos de controle. 2.1 Alguns movimentos em encostas ocorridos em Ouro Preto, MG Período colonial O histórico de ocorrência de movimentos de massa data do período colonial brasileiro, de acordo com W. L. Von Eschwege, dentre outros acidentes, em 1814 foram soterrados o proprietário de uma lavra e todos seus escravos. A cata, onde se minerava ouro, foi soterrada pela encosta do morro que deslizou e também destruiu as residências e parte da estrada que interligava as cidades de Ouro Preto e Mariana. Acidentes desse tipo eram comuns na época porque a atividade de mineração de ouro era desenvolvida de modo intenso e as medidas de segurança ignoradas. 3

4 As cidades de Ouro Preto e Mariana absorveram uma concentração de pessoas, população superior à da cidade de Nova York, na época. Nos locais onde eram executadas as lavras de ouro realizavam-se grandes desmontes, escavações, transporte e deposição aleatória do material removido para áreas a jusante, abertura de poços, galerias e canais, além do desmatamento generalizado. O impacto da ocupação sobre o meio físico nessa época foi muito mais intenso nos trabalhos de mineração do que em decorrência das obras de implantação da cidade Chuvas de 1979 As chuvas intensas e prolongadas por cerca de quarenta dias em 1979 (1216 mm nos meses de janeiro e fevereiro) fizeram deste período o de mais alta pluviosidade de que se tem registro. A cidade foi duramente atingida, com a ruína de muitas casas, obstrução de ruas e escorregamentos diversos, provocando grandes prejuízos materiais. Alguns monumentos históricos foram afetados, entre eles as igrejas de São Francisco de Assis, São José e Mercês, onde posteriormente foram executados estudos e obras de contenção. Ao longo da Rua Padre Rolim, Bairro São Cristóvão, na entrada da cidade, diversas ocorrências foram registradas, afetando a rua e o bairro. Na figura 2 é percebida uma grande cicatriz, correspondente ao escorregamento verificado na Rua Padre Rolim. O escorregamento se deu em material rochoso, observar a figura. Figura 2: Cicatriz correspondente ao escorregamento verificado na Rua Padre Rolim em 1979, IPHAN. Hoje há uma ocupação da área acima e abaixo da cicatriz ignorando todos os trabalhos que foram e que estão sendo desenvolvidos relacionados a áreas de riscos geotécnicos (figura3). Figura 3: Ocupação da área acima e abaixo da cicatriz em Outro movimento de massa de grande importância ocorrido em 1979 deu-se a montante do bairro Vila São José (figura 4), onde um volume aproximado de m 3 de material se movimentou, atingindo e colocando em risco dezenas de moradias. O escorregamento se deu em xisto bem alterado (Fm Sabará) e foi causado pela erosão da base da encosta, onde aflorava um quartzito (Fm Taboões) bem alterado e friável (Sobreira et al, 1990). 4

5 Figura 4: Movimentos gravitacionais de massa ocorridos no Morro do Curral em 1979, IPHAN. De acordo com relatórios do IPHAN (Instituto do Patrimônio Histórico e Artístico Nacional), decidiu-se pela suavização da encosta, com a remoção de m 3 de material e deposição sobre o antigo depósito de efluentes do processo metalúrgico para obtenção do alumínio, depósito inativo conhecido como lago de lama com área de m 2, situado à montante da rua Dr. Horlando Ramos. Essa alternativa, além de ser de mais baixo custo, evitava a remoção do material deslizado por dentro do centro da cidade, em função do curto percurso entre as obras e a área de deposição. O trânsito de caminhões carregados de material pelo centro histórico acarretaria danos ao conjunto do núcleo histórico de Ouro Preto. A conformação geométrica na base do talude deveria funcionar como área de segurança quanto a possíveis escorregamentos no futuro. Os técnicos recomendaram a construção de um tapume por cerca de arame, contornando os limites inferiores da área de terraplenagem, para inibir a ocupação de tipo permanente, como moradia ou outras edificações; recomendaram também, a instalação de um completo sistema de drenagem e a cobertura vegetal com grama em todos os taludes, o que observando a figura 5, verifica-se que não ocorreu. Quanto ao uso futuro, a medida adotada deveria ser a implantação de um bosque de árvores de porte médio (ou pomar), a fim de que se reforçasse a estabilidade do terreno e diluísse a agressividade visual da obra. Figura 5: Ocupação da base da encosta em O que se observa hoje (figura 5) é que a área já está toda ocupada e nenhuma das recomendações foi seguida Acidente ocorrido em 2004 Outro caso que enfatiza a importância de levantamentos geotécnicos criteriosos e com uma certa periodicidade foi o ocorrido no Bairro Jardim Alvorada, uma vez que a atividade de ocupação urbana é dinâmica, torna-se necessário que os levantamentos sejam atualizados. O uso e a ocupação inadequada do meio físico em uma encosta originalmente retilínea com uma inclinação média em torno de 20 0, com desnível ou amplitude em torno de metros teve sua forma original alterada pela ocupação urbana ao longo de duas décadas (Pinheiro et al, 2004). As práticas utilizadas ao longo dos anos, com as aberturas das ruas e a ocupação crescente da encosta, geralmente com a execução de cortes verticais e construção de muros escalonados, foram modificando a forma da vertente e promoveram o descalçamento na base desta, alterando por conseqüência o equilíbrio antes existente (figura 6). 5

6 Figura 6: Loteamento do bairro Jardim Alvorada em 1980, IPHAN. O somatório das diversas intervenções associadas à falta de levantamentos geotécnicos atualizados culminou com a movimentação de uma grande massa de material, que afetou uma área de 3500m 2, compreendendo oito propriedades (4 casas e 4 lotes) e deixou em risco uma casa a montante, situada próxima à superfície de ruptura principal (figura 7 e 8). Figura 7: Escorregamento ocorrido em 2004 Figura 8: Situação em 2009, mostrando a obra realizada no local (parte superior central da figura) Aterro na Água Limpa Uma outra situação que merece estudos e acompanhamento do ponto de vista geotécnico é o aterro que vem evoluindo no Bairro Água Limpa, onde uma drenagem sofreu um processo de aterramento que se iniciou na década de 70, com a obra de corte para construção civil em um morrote situado a montante da drenagem e consequente deposição do material dentro da mesma (figura 9). O local ao longo dos anos foi alvo de disposição não controlada de resíduos sólidos (bota fora) oriundos de diversas obras executadas em diferentes pontos da cidade. Uma disposição de resíduos mais significativa foi executada em 2008, onde o material retirado de uma área à jusante onde será construída uma área esportiva foi depositado por cima do material já existente (figura 10). Figura 9: Corte e aterro executado na década de 70 (parte central superior), IPHAN. 6

7 Figura 10: Deposição de material em No local mostrado na figura 11 observase o início de ocupação da base do aterro desconsiderando o processo de aterramento da drenagem e os escorregamentos ocorridos no passado. Além desses casos supracitados na cidade de Ouro Preto existem vários outros locais que merecem estudos relacionados ao uso e ocupação para prevenir contra futuras catástrofes. Figura 11: Obras de ocupação em CONSIDERAÇÕES FINAIS A inobservância ou desconhecimento de trabalhos realizados na cidade de Ouro Preto com objetivo de auxiliar no uso e ocupação de um meio físico que não oferece as melhores condições geotécnicas, aliada as necessidades oriundas do crescimento populacional levam a prejuízos financeiros altíssimos e em alguns casos perda de vidas humanas. A relevância de levantamentos geotécnicos de detalhe e a importância da periodicidade dos mesmos são observadas nos exemplos supracitados. Áreas onde ocorreram acidentes no passado são ocupadas sem o menor questionamento quer seja da população ou de órgãos fiscalizadores. O que se observa na cidade é que a ação antrópica agrava e muitas vezes cria situações de riscos geotécnicos à população. Há uma necessidade crescente de conscientização da população e uma melhor orientação e fiscalização dos órgãos públicos responsáveis não só no período chuvoso, mas sim durante todo ao ano no intuito de que catástrofes sejam evitadas. 4. AGRADECIMENTOS Expressamos nossos agradecimentos à FAPEMIG (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais) pelo apoio dado a este trabalho. 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Eschwege, W. L. Pluto Brasiliensis Vol. Tradução Domício de Figueiredo Murta série Brasiliana Cia. Edit. Nacional São Paulo, s/ data. Gomes, R. C.; Araújo, L. G.; Bonuccelli, T; Sobreira, F. G. (1998) Condicionantes geotécnicos do espaço urbano de Ouro Preto/MG. In: XI Congresso Brasileiro de Mecânica de Solos e Engenharia Geotécnica. Brasília. Anais... Associação Brasileira de Mecânica de Solos e Engenharia Geotécnica, pp IPHAN Instituto Patrimônio Histórico e Artístico Nacional (acervo fotográfico) ISRM (1981) Rock characterization testing and monitoring. E. T. Brown, 211p. Lana, M. S., Gripp, M. F. (1999) Um procedimento para identificação dos mecanismos de ruptura em taludes rochosos. In: REM, Revista da Escola de Minas, pp

8 Lana, M. S. (2000) Estudo dos mecanismos de ruptura em taludes de grande altura num maciço rochoso de complexa geologia estrutural. Tese de doutorado na Universidade Federal de Minas Gerais. Pinheiro, A. L., Lana, M. S., Goulart, L. E. A. (2001) - Influência das estruturas geológicas e da escala de trabalho na metodologia de levantamentos geológicogeotécnicos. Conferência Brasileira sobre Estabilidade de Encostas, III COBRAE, Rio de Janeiro, RJ. pp Pinheiro, A. L (2002) - Análise de rupturas em taludes no Morro do Curral, Ouro Preto, Minas Gerais. Dissertação de mestrado, DEMIN/ Universidade Federal de Ouro Preto. 116p. Pinheiro, A. L., Lana, M. S., Sobreira, F. G. (2004) Riscos geológicos na cidade histórica de Ouro Preto. In: Simpósio Brasileiro de Desastres Naturais. Florianópolis. Anais... Florianópolis pp Scarpelli (1994) Classificação geomecânica aplicada a avaliação da estabilidade de taludes em minas de ferro do Quadrilátero Ferrífero. Dissertação de Mestrado na EESC-USP/SP, 187p. Sobreira, F. G., Araújo, L. G., Bonuccelli, T. (1990) Levantamento e soluções estruturais para contenção de encosta em Ouro Preto. UFOP, 91p. 8