3.3.1 Aspectos Geomorfológicos No que diz respeito à geomorfologia, podem ser diferenciados dois sistemas de relevos principais. O primeiro deles, são colinas de elevações suaves, com cristas arredondadas, ligeiramente tabuliformes, com cotas variando de 730 a 740 metros, associadas a rochas do embasamento cristalino. Essas colinas são entrecortadas por pequenos cursos d'água, que formam escassas várzeas aluvionares nas calhas de drenagem entre colinas. O segundo sistema de relevo é caracterizado pelas várzeas oriundas da sedimentação do rio Pinheiros, que se depositaram em forma de patamares terraceados, de relevo plano, ligeiramente inclinados para a calha principal deste curso d'água. Esta área encontra-se em torno da cota 720 m. O sistema de relevo nesta zona de contato da borda da bacia está intimamente associada com a geologia e a tectônica local. Assim, ao longo da epirogênese descontínua do Planalto Atlântico, que se desenvolveu em sucessivas fases, ocorreu a formação de patamares erosivos aplainando as bordas da bacia. Ao fim do processo de dissecação deu-se o violento e generalizado preenchimento da grande calha aluvial do rio Pinheiros, onde foram depositados cascalhos, em canais fluviais longos e semi-anastomosados. Posteriormente, parte destes depósitos foi reescavado e deu-se um novo ciclo de sedimentação, originando os atuais aluviões em forma de meandros livres, de granulometria progressivamente mais fina e em extensão lateral mais ampla, formando largas bacias de inundação, em torno da cota 720 m. Nos terrenos do Campus do Ipen o relevo é caracterizado por colinas suaves, com encostas de declividades médias em torno de 15%, ocupando o terço superior da encosta. 3.3.2 Caracteristicas Geotécnicas da Cidade Universitária De um modo geral o cenário geotécnico da Cidade Universitária, no qual se inscreve o Campus do Ipen, pode ser subdividido, simplificadamente, em dois setores segundo a Carta Geotécnica do Município de São Paulo (PMSP-SEMPLA, 1994): s Terciários e Maciços de Solo e Rocha Gnáissicos (Figura 3.3-1).Os s Terciários, que predominam em área, referem-se aos sedimentos da Bacia de São Paulo que são constituídos essencialmente por argilitos, siltitos, arenitos e conglomerados, apresentado espessura variando de poucas dezenas de metros até cerca de 200 metros. Capeando estes sedimentos ocorre uma camada relativamente espessa de solo argiloso laterizado, vermelho, denominado tecnicamente de argila porosa, excelente para a execução de aterros compactados. O solo superficial apresenta textura argilosa e é bem laterizado. O horizonte mais profundo tem textura predominantemente argilosa, com intercalações mais arenosas, onde podem ocorrer lençóis de água suspensos. 1 de 5
Figura 3.3-1 Carta Geotécnica do Município de São Paulo Os Maciços de Solo e Rocha Gnáissicos possuem solos superficiais com textura argilosa a argilo-arenosa, com espessura variando de 1 m (nas declividades superiores a 25%) até 2 m. O solo de alteração apresenta textura siltosa a silto-arenosa com espessura de até dezenas de metros. São característicos destes maciços os processos de ravinamento nos solos de alteração e, quando da presença de matacões, dificuldade de escavação e de cravação de estacas, recalques diferenciais e riscos de descalçamento e rolamento. A partir de 25% de declividade a erosão e a instabilidade podem ser facilitadas pela estrutura do solo de alteração. Acima de 60% são comuns os escorregamentos em taludes de corte ou aterro mal executado. Cópias impressas sem a identificação CÓPIA CONTROLADA não são controladas e não devem ser utilizadas com propósito operacional. 2 de 5
3.3.3 Estratos Geotécnicos do Solo O perfil do maciço de solo definido pelas investigações realizadas pode ser resumido pela Tabela 3.3-1 Extratos Geotécnicos e Índices de Campo, apresentada a seguir. Tabela 3.3-1 - Estratos Geotécnicos e Índices de Campo Unidade Estrato Descrição Dep.Tecnogênicos + Colúvio (Recente) Formação São Paulo (Terciário) argiloso mole argiloso rijo-duro arenoso médio/grosso fofo a argiloso médio a rijo arenoso fino fofo a medianamente 1º 2º 3º 4º 5º 6º Argila siltosa, p.arenosa (fina), c/ grãos de quartzo e cascalho eventual; marrom, vermelha e/ou cinzenta. ESPESSURA 1,0 m Argila siltosa p.arenosa (fina), vermelha, marrom, rósea, variegada. ESPESSURA: 1,0 3,2 m Argila p. siltosa, vermelha, amarela, variegada. ESPESSURA: 3,7 4,7 m Areia média/grossa pouco argilosa, amarela, rósea. ESPESSURA:0,85 7,3 m Argila p.siltosa, cinza, amarela, vermelha e variegada. ESPESSURA: 3,0 4,7 m Areia média argilosa, rósea, cinza, amarela. ESPESSURA 1,75 m SPT (faixa) K (cm/seg) <2 - - - 3-5 0,9 E-06 11 21 0,5 E-07 4 22 2,0 E-04 7 18 - - - 4-8 1,0 E-05 3.3.3.1 Parâmetros Geotécnicos Com base nas investigações realizadas e seções geológico-geotécnicas elaboradas puderam ser identificadas as seguintes unidades: solo coluvionar / aterro; solos argilosos do Terciário da Bacia Sedimentar de São Paulo (TSP); solos arenosos do Terciário da Bacia Sedimentar de São Paulo (TSP) Para a adoção de parâmetros geotécnicos a serem utilizados nas análises de estabilidade, recorreu-se a uma pesquisa bibliográfica sobre os solos da cidade de São Paulo, a seguir relacionada: Nas Tabelas 3.3-1 e 3.3-2, apresenta-se a descrição, dos solos encontrados; bem como os parâmetros geotécnicos, em tensões efetivas, adotados nas análises de estabilidade. 3 de 5
Tabela 3.3-1 Descrição dos Solos e Parâmetros Geotécnicos Adotados Seção B-B Seção Geológica B-B' Parâmetro Geotécnico Adotado Solo Descrição SPT Colúvio / Aterro mole rijo Arenoso fino/ médio med. Compacto a rijo/duro Arenoso fino. Fofo a med. Compacto Argila siltosa c/ areia fina porosa Argila siltosa variegada cinza Coesão (tf/m²) Ângulo de Atrito Densidade (tf/m³) 2 1,0 23 1,6 3 a 10 1,5 23 1,7 Argila siltosa variegada 16 a 30 2,0 25 1,8 Areia fina a média argilosa, cinza / Parcialmente Argila pco siltosa, marron e vermelha, variegada / Areia média a grossa argilosa, rósea, cinza, amarela variegada / 8 a 22 1,0 30 1,9 a 2,0 11 a 21 2,5 28 2 4 a 9 0,5 33 1,9 Tabela 3.3-2 Descrição dos Solos e Parâmetros Geotécnicos Adotados Seção C-C Seção Geológica C-C' Parâmetros Geotécnicos Adotados Solo Descrição SPT Colúvio / Aterro Argiloso mole Argiloso rijo/duro Arenoso Arenoso médio/grosso, fofo Argila siltosa c/ areia fina porosa Coesão (tf/m²) Ângulo de Atrito Densidade (tf/m³) 2 1,0 23 1,6 Argila siltosa variegada 6 a 8 1,5 23 1,7 Argila siltosa variegada 14 a 30 2,0 25 1,8 Areia fina a média argilosa, cinza / Parcialmente Areia grossa pco siltosa, rósea / Areia grossa argilosa, amarela variegada / 15 a 17 1,0 30 1,9 a 2,0 4 a 6 0,5 33 1,9 O N.A. (nível de água) adotado nos modelos de cálculo foi obtido dos perfis de sondagem. 4 de 5
3.3.3.2 Análises de Estabilidade As análises de estabilidade foram executadas com auxílio do programa computacional ESTÁVEL, desenvolvido pela empresa INTERACT/Geosoft. O programa ESTÁVEL baseia-se no programa SSTAB1, desenvolvido na Universidade do Texas, em Austin, por Stephen G. Wright e com modificações introduzidas na INTERACT/Geosoft pelo Prof. Waldemar Hachich (EPUSP). A determinação do coeficiente de segurança é feita através do Método do Equilíbrio Limite, em situação bidimensional, pelos Métodos de Spencer ou de Bishop Simplificado. O programa utiliza um algoritmo de pesquisa automática da superfície crítica, baseado no método SIMPLEX, com redução do número de superfícies analisadas até a determinação da superfície crítica. O programa conta com uma interface auto-informativa de preparação do arquivo de dados e uma interface gráfica para crítica dos dados e interpretação dos resultados. Foram estudadas duas seções geológico-geotécnicas (B-B e C-C ), tendo-se calculado os fatores de segurança para os taludes superiores e inferiores, resultando então em 4 casos: Caso 1 : seção B-B / talude superior (arquivo CNENB1) Caso 2 : seção B-B / talude inferior (arquivo CNENB2) Caso 3 : seção C-C / talude superior (arquivo CNENC1) Caso 4 : seção C-C / talude inferior (arquivo CNENC2) Foram adotadas sobrecargas no terreno de 3,0 tf/m², nas áreas edificadas, e de 1,0 tf/m², nas ruas, acessos e calçadas. Na Tabela 3.3-3 apresentam-se os fatores de segurança calculados para os 4 casos estudados. Tabela 3.3-3 Resumo dos Fatores de Segurança Calculados Seção Talude Arquivo Fator de Segurança B-B Superior CNENB1 1,89 Inferior CNENB2 2,67 C-C Superior CNENC1 2,00 Inferior CNENC2 2,07 Observa-se que os fatores de segurança são superiores a 1,8, acima do requerido para este tipo de obra (FSmin = 1,5). Revisão Elaborado Aprovado Data 00 GT Xx/xx/2006 5 de 5