ANÁLISE DE ESTABILIDADE DE TALUDE DE ÁREA DE RISCO NO BAIXO ROGER EM JOÃO PESSOA/PB

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1 ANÁLISE DE ESTABILIDADE DE TALUDE DE ÁREA DE RISCO NO BAIXO ROGER EM JOÃO PESSOA/PB Fábio Lopes Soares Universidade Federal da Paraíba, João Pessoa, Brasil, Jailane de Melo Souza Universidade Federal da Paraíba, João Pessoa, Brasil, RESUMO: A ocupação desordenada ligada à moradia no Brasil é uma problemática de ordem socioeconômica e ambiental. Como conseqüência de tal situação observa-se os mais variados tipos de assentamento urbano, de maneira irregular, situados em áreas de preservação que ocasionam riscos de acidente a população local. O foco da pesquisa fixa-se em examinar e avaliar as condições apresentadas em taludes da região do Baixo Roger da cidade de João Pessoa-PB que apresenta problemas com instabilidade. Para isso, utilizou o auxilio do mapeamento de área que foi detalhado segundo os procedimentos sugerido pelo Ministério das Cidades. De posse da classificação quanto ao risco geotécnico das áreas analisadas e dos dados da caracterização física obtida através de coleta de amostras deformadas, fez-se uma análise da estabilidade do talude da região em estudo, por meio do método determinístico de Bishop. Por fim, obteve-se resultados de análise de estabilidade, com a utilização do programa SLOPEW, que mostra a importância referente à relação da variação da umidade e sua influência na parcela da coesão na resistência ao cisalhamento do solo. PALAVRAS-CHAVE: Áreas de risco, mapeamento, estabilidade de taludes, João Pessoa. 1 INTRODUÇÃO As ocupações irregulares são fatores preponderantes para a deflagração de movimentos de massa. Os movimentos de massa podem ocorrer naturalmente ou por execução de cortes e aterros. A deflagração do movimento é ocasionada por meio do aumento dos esforços atuantes ou da redução da resistência dos componentes dos materiais. Ciente de sua responsabilidade na promoção do desenvolvimento urbano, o Ministério das Cidades tem apoiado, dentre outros, os municípios mais atingidos por deslizamentos de encostas, visto que apresentam maior registro de vítimas, embora as inundações causem maiores danos materiais. A atuação tem se voltado principalmente para as ações de planejamento e de capacitação técnica para que as equipes técnicas tenham condições de, a partir do reconhecimento e dimensão do problema, montar um sistema municipal de gerenciamento de riscos, articulado e integrado com as políticas de habitação, saneamento e defesa civil (BRASIL, 2007). A fim de minimizar a vulnerabilidade e o risco de ocorrência de novos acidentes, faz-se necessário uma solução de forma a eliminar ou minimizar riscos de deslizamentos. Diante disto, o Ministério das Cidades propôs o gerenciamento das áreas de riscos por meio de mapeamento de risco, com medidas preventivas e/ou corretivas. Perante esta realidade, a presente artigo busca analisar a estabilidade de um talude situado no bairro do baixo Roger na cidade de João Pessoa - PB, local que apresenta áreas propensas a riscos geológico-geotécnicos. Frente a esta situação, esta análise servirá como auxílio para o desenvolvimento de uma solução para eliminar/mitigar a instabilidade do local, modelado a atender as especificações e necessidade que se enquadre nas possíveis alternativas para realidade local, de forma a garantir a segurança da população de forma eficaz e econômica.

2 2 METODOLOGIA 2.1 Área de Estudo A área de estudo esta situada no bairro do Roger, que é subdividido em alto e baixo Roger, dois núcleos que apresentam disparidades devido à ocupação desordenada da população pobre e de baixa renda na extremidade baixa do bairro. Segundo o censo demográfico do IBGE do ano 2010, o Roger possui uma população residente de habitantes, sendo estes homens e mulheres, com domicílios particularmente ocupados com uma proporção média de 3,5 habitantes por domicílio. O bairro dispõe de uma topografia acidentada e infraestrutura básica como água, drenagem, esgoto, pavimentação, rede elétrica, iluminação pública, além de agregar três referencias na cidade, destacados pelo parque Arruda Câmara, popularmente conhecido como Bica, o antigo Lixão do Roger desativado em 1997 e a maior penitenciária da cidade, popularmente conhecida como presídio do Roger (Fósculo da Nóbrega). As fáceis do relevo predominante na cidade de João Pessoa, de acordo com Nascimento (2009), são os Baixos Planaltos Costeiros com forte presença de Tabuleiros. Os Tabuleiros são feições morfológicas que possuem relevo suavemente ondulado a ondulado, que atinge altitudes aproximadas ou inferiores a 100 metros, avançando na direção leste originando as falésias ativas e inativas, moldados sobre os sedimentos do Grupo Barreiras, a qual possui estrutura constituída por sedimentos emconsolidação de granulometria variada e material que apresenta cores e formas variadas, com mistura de areias e argilas. informal com a população local e investigação in situ. A correta delimitação da área deu-se por consulta a imagens de satélite usando o aplicativo Google Earth e mapa classificatório dos riscos desenvolvido por equipes da Universade Federal da Paraíba (UFPB) segundo o modelo de divisão de riscos sugerida pelo Ministérios das Cidades, conforme Figura 1 e Quadro 1. Figura 1. Mapeamento das áreas de risco do Baixo Roger. Fonte: Neto, Legenda - Risco Baixo - Risco Médio - Risco Alto - Risco Muito Alto 2.2 Análise de Riscos Para o desenvolvimento do estudo foi realizadas análise física para o reconhecimento e identificação das áreas de riscos da região por meio de visitas técnicas, com o reconhecimento prévio de problemas através de entrevista

3 Quadro 1 Caracterização das áreas de risco do Baixo Roger Fonte: Neto, Coleta de Dados Para identificação do solo, foram coletadas amostras do talude, conforme a norma NBR 6457 (ABNT, 1986), para realização de investigações laboratoriais. Os ensaios de laboratório compreenderam em caracterização física documentados pelos ensaios de análise granulométrica, conforme a NBR 7181 (ABNT, 1984), de compactação segundo a NBR 7182 (ABNT, 1986) e teor de umidade por meio da norma DNER ME 52-64/94 método do Speedy, que juntos definem a natureza do material. Devido a indisponbilidade para realização do ensaio de cisalhamento, foi feita a análise de estabilidade do talude utilizando os parâmetros de resistência (coesão e ângulo de atrito) referenciados no estudo de Gusmão Filho et al. (1997), por possuir dados do solo característico da Formação Barreira. 2.4 Análise de estabilidade de talude O método de análise de estabilidade de talude aqui empregado foi o de Bishop que utiliza uma metodologia analítica bidimensional para verificação de estabilidade de um talude, que consiste na aplicação de subdividir o talude em fatias assumindo que a base da fatia é linear baseiada na idéia de se analisar separadamente as fatias do solo. Posteriormente, efetua-se o equilíbrio de forças em cada fatia, assumindo que as tensões normais na base da fatias são oriundas do próprio peso do solo da fatia e desenvolve o cálculo do conjunto por meio da a equação de equilíbrio de momentos. Para o refinamento dos dados, obteve-se a determinação do fator de segurança com o auxílio do programa SLOPE/W versão 2012 da GEOSTUDIO que possui aplicação dos métodos de Ordinary, Bishop, Spencer e Jambu. A partir da análise probabilística, definiuse a superfície de ruptura mais desfavorável. Identificou-se o fator de segurança mínimo recomendado para os níveis de segurança contra danos materiais e ambientais e níveis de segurança contra perda de vidas humanas, sugeridas pela norma da ABNT 11682, conformeos Quadro 2, 3 e 4. Quadro 2 - Níveis de segurança desejados contra danos a vidas humanas Fonte:ABNT NBR 11682/2009.

4 Quadro 3 - Níveis de segurança desejados contra danos materiais e ambientais Fonte:ABNT NBR 11682/2009. Quadro 4 - Fatores de segurança mínimos para deslizamentos Fonte:ABNT NBR 11682/2009. Figura 2 - Corte irregular do talude. O talude da Figura 3 foi utilizado como referencia para a elaboração de ensaios de caracterização. Houve a constatação de residências com aproximadamente de um metro e meio de distancia do topo do talude, bem como a detecção de lançamento inadequado de águas servidas e presença de fossa séptica, construída por moradores, gerando uma contribuição hídrica constante para esse talude, visto pela Figura 4 e 5. Informações obtidas através de entrevistas informais com moradores serviram como referencia para o correto diagnóstico da configuração do talude, configuração esta que sempre é alterada devido a pequenos deslizamentos frequentes. 3 ANÁLISE DOS RESULTADOS 3.1 Mapeamento de riscos O diagnóstico mais detalhado da situação de risco da área em estudo, representada na Figura 1 como área 2, foi classificado conforme o padrão do manual Mapeamento de riscos em encostas e margens de rio. A Figura 2 mostra a vulnerabilidade e a alta susceptibilidade de escorregamento devido a cortes realizados por pessoas sem orientação. Figura 3 - Vista frontal do talude.

5 Figura 4 - Descarte inadequado de águas servidas. granulometria, 48,3 % de areia de areia grossa, 22,6% de areia fina, 0,9% de pedregulho e 28,2% de silte e argila. Os parâmetros de resistência do solo retirados do registro de ensaios de cisalhamento direto do trabalho de Gusmão Filho et al. (1997), são definidos por meio da variação da umidade do solo (que pertence a Formação Barreira) como: solo não saturado, solo não completamente saturado e o solo completamente saturado. O Quadro 6 representa os valores de coesão e ângulo de atrito, com suas respectivas médias. Quadro 6 - Média da coesão e ângulo de atrtito 3.3 Análise da estabilidade do talude Figura 5 - Fossa séptica no topo do talude. 3.2 Ensaios Laboratóriais O resultado da análise realizada nas amostras pode ser visto no Quadro 5. Quadro 5 Resumo da granulometria Com a geometria do talude, a caracterização do solo e a estimativa dos parâmetros de resistência, realizou-se o a análise de estabilidade do talude que possui uma altura de 7 metros, vegetação de grande porte no topo e ângulo de inclinação próximo aos 90º. Utilizando o programa SLOPE/W versão 2012 da GEOSTUDIO, que divide o talude em 30 fatias, pode-se fazer uma análise da estabilidade do talude por meio do método de Bishop com uma malha de 49 centros de verificação do fator de segurança, como se pode observar nas Figuras 10, 11 e 12. Característico da Formação Barreira, o solo estudado se compõe de sedimentos não consolidados e apresenta-se constituído por sedimentos com alternância de camadas de forma desordenada. A amostra coletada possui predominância de areia grossa, de cor vermelhaclara e amarela, apresentando em sua Figura 10 - Perfil de ruptura e definição do fator de segurança (FS) para o solo natural.

6 Figura 11 - Perfil de ruptura e definição do fator de segurança (FS) para o solo parcialmente saturado de segurança indicados no quadro 4 define um FS mínimo de 1,4, mas devido a incerteza dos parâmetros geotécnicos, a norma preconiza que o FS mínimo deve ser majorado em 10%, ou seja, o FS mínimo para o talude em questão deve ser de 1,54. A comparação dos valores encontrados no estudo com o definido pela norma identifica que apenas o solo natural enquadra-se em um nível de segurança quanto aos danos a vidas humanas como também de materiais e meio ambiente, já para o solo parcialmente saturado e saturado, o talude apresenta certa instabilidade, em que necessitar de um projeto com obras de estabilização viável para a área, de forma a manejar adequadamente as águas que incidem no talude. 4 CONCLUSÃO Figura 12 - Perfil de ruptura e definição do fator de segurança para o solo saturado. As Figuras mostram as várias curvas de rupturas possíveis, com a ilustração detalhada para o centro de menor fator de segurança e curvas de situações mais críticas. Observa-se um decréscimo do fator de segurança à medida que a saturação vai crescendo, o que se faz devido à variação dos valores de coesão, que diminui significativamente quando o solo recebe água, caso este não identificado no ângulo de atrito que apresentou pequena variação em comparação com a coesão. De acordo com os critérios adotados na ABNT da norma NBR 11682, conforme os Quadros 2 e 3 da metodologia, que considera parâmetros visando cobrir as incertezas naturais das diversas etapas de dimensionamento, classifica o grau de segurança para o talude como sendo de risco médio, com isso os fatores O desenvolvimento deste trabalho revela as características dos riscos geotécnicos em que a comunidade do Baixo Roger esta inserida, caso identificado através dos assentamentos inadequados em encostas, bem como o lançamento de águas servidas, presença de vegetação de grande porte e acúmulo de lixo no topo do talude. Esta realidade colabora para a instabilidade da encosta, ou seja, são fatores preponderantes para deflagração de movimentos de massa. Os estudos realizados em encostas tornamse cada vez mais importantes, uma vez que há necessidade de conhecer a realidade dessas áreas para que, a partir daí, possa desenvolver a mitigação dos processos geomorfológicos e hidrológicos sobre encostas, principalmente em áreas densamente ocupadas, caso verificado no Baixo Roger, onde os riscos de perda de vidas humanas e de bens materiais aumentam cada vez mais com o passar dos anos. A análise de estabilidade de talude é imprescindível para se ter um maior conhecimento da variação dos parâmetros de resistência do solo, ou seja, para poder se obter valores representativos da vulnerabilidade dessas encostas a presença de águas e uso do solo pelo homem.

7 Por fim, verifica-se a necessidade de execução de alternativas possíveis para estalibização da encosta, de modo que se adeqüe a realidade local, seja por meio de execução de projetos de estabilização que forneça índices de confiabilidade para a região ou pela relocação das famílias que se encontrem em alto risco com a fiscalização sistemática impedindo a ocupação dessas áreas. Logo é necessária a realização de debates com os moradores da comunidade, buscando tirar dúvidas sobre os riscos na região e sobre os possíveis projetos executados na comunidade com suas funcionalidades e forma de manutenção, tendo em vista a prevenção e diminuição dos riscos nessas áreas. Nascimento, Maria Odete Teixeira do. Riscos de deslizamentos e inundações e condições de moradia em aglomerados subnormais na bacia do rio Sanhauá: avaliação e análise integrada. Dissertação de Mestrado UFPB Neto, Genival Gomes Barboza. Proposta de estabilização para áreas de alto risco mapeadas no Baixo Roger. João Pessoa, p. AGRADECIMENTOS A Rosinaldo José, Rodrigo Massao, Sérgio Ricardo e João Dantas pela ajuda e apoio no desenvolvimento desta pesquisa. REFERÊNCIAS Associação brasileira de normas técnicas. NBR 11682: Estabilidade de encostas. Rio de Janeiro, Brasil. Ministério das Cidades / Instituto de Pesquisas Tecnológicas IPT. Mapeamento de Riscos em Encostas e Margem de Rios. Celso Santos Carvalho, Eduardo Soares de Macedo e Agostinho TadashiOgura, organizadores Brasília: Ministério das Cidades; Instituto de Pesquisas Tecnológicas IPT, ISBN , 176 p., Gusmão Filho, J.A.; Ferreira, S.R.M. e Amorim Jr, W.M. (1997). Escorregamentos em Morros Urbanos dorecife: O caso do Boleiro. In: 2nd PanamericanSymposiumonLandslides, Rio de Janeiro, ABMS. Anais, Vol.2. IBGE. (2013). Censo demográfico Brasil: IBGE. Disponível em: Acesso em: 17 de Janeiro de 2014.