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ESTÁCIO

Clovis Marcos

08/09/2022

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Engenharia Civil

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Analysis and Risk Management for Slopes of Rio de Janeiro State, Brazil (in
Portuguese)
Technical Report · January 2013
DOI: 10.13140/2.1.1305.1683
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Luís Ribeiro e Sousa
University of Porto
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Rita L Sousa
Stevens Institute of Technology
74 PUBLICATIONS 618 CITATIONS
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1

Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro

Departamento de Engenharia Civil

ANÁLISE E GESTÃO DE RISCO DE TALUDES NO ESTADO DO RIO DE JANEIRO

Luís Ribeiro e Sousa
Universidade do Porto, Portugal
State Key Laboratory for Geomechanics and Deep Underground Engineering, Pequim, China
China University of Mining and Technology, Pequim, China
Eurípedes de Amaral Vargas Júnior
Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro, Brasil
Universidade Federal do Rio de Janeiro, Brasil
Rita Leal e Sousa
MASDAR Institute of Science and Technology, Abu Dhabi, UAE

Relatório Técnico
Efetuado para o Departamento de Recursos Minerais (DRM-RJ)
do Governo do Estado do Rio de Janeiro (SEDEIS)

PUC-Rio, Rio de Janeiro, Agosto, 2013
2

SUMÁRIO
Pág.

1 INTRODUÇÃO 9
2 GESTÃO DE ACIDENTES EM TALUDES 12
2.1 Generalidades 12
2.2 A experiência de Hong Kong 18
2.3 Fundação Geo-Rio 27
3 INSTABILIDADE DE TALUDES NO ESTADO DO RIO DE JANEIRO 34
3.1 Generalidades 34
3.2 Nova Friburgo 37
3.3 Outras localidades da Região Serrana 45
4 ANÁLISE DE RISCO EM TALUDES 56
4.1 Considerações iniciais 56
4.2 Mecanismos de instabilidade 61
4.3 Identificação de risco geotécnico e descrição de acidentes 66
4.4 Aplicação de Técnicas de Data Mining (DM) 71
5 MODELOS BAYESIANOS 80
5.1 Uso de redes Bayesianas (BN) 80
5.2 Gestão do risco aplicado a taludes usando BN 87
5.3 Análises de sensibilidade 89

Pág.

6 SUGESTÕES PARA A REDUÇÃO DO RISCO NOS TALUDES 92
6.1 Considerações inicais 92
6.2 Medição de forças em taludes ...93
6.3 Coleta de informação sobre movimentos e geometria dos acidentes 98
6.4 Aplicação de técnicas de DM 101
6.5 Desenvolvimento de BNs para taludes da Região Serrana 102
AGRADECIMENTOS 104
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 105

LISTA DE FIGURAS

Figura
2.1 Tipos de instabilização em taludes (Longo 2006).
2.2 Exemplo de rastejo citado por Gerscovich (2012).
2.3 Escorregamento planar em Nova Friburgo.
2.4 Imagens de queda de blocos para o túnel de Ceppo Morelli (Adaptado de Longo 2006).
2.5 Sequência de movimentos de massa na zona Califórnia, Nova Friburgo (DRM-RJ 2011).
2.6 Escorregamento de Ribeira de Sela (Sousa et al. 2003).
2.7 Taludes associados ao castelo de Santarém.
2.8 Aspeto de um talude do castelo de Santarém antes e após um acidente.
2.9 Topografia da região de Hong Kong.
2.10 Vista aérea da construção em Hong Kong.
2.11 Alguns escorregamentos ocorridos em Honk Kong.
2.12 Descontinuidades no talude da estrada Sau Mau Ping (Hoek 2012).
2.13 Superfície de escorregamento no talude sendo visíveis situações de instabilidade potencial
(Hoek 2012).
2.14 Geometria do talude e modelos assumidos para cálculo do coeficiente de segurança.
2.15 Comparação da resistência mobilizada na rotura para várias condições (Hoek 2012).
2.16 Avaliação das opções de estabilização para aumentar a estabilidade do talude (Hoek 2012).
2.17 Fluxograma das acções de estabilização de taludes (Zhang et al. 2009).
2.18 Aplicação de técnicas digitais e da tecnologia GIS.
2.19 Vista da cidade do Rio de Janeiro.
2.20 Vista da cidade do Rio de Janeiro obtida do Pão de Açúcar.
2.21 Morro da cidade do Rio de Janeiro.
2.22 Queda de blocos em Vila Isabel, bairro do município do Rio de Janeiro (Ribeiro 2013).
2.23 Queda de blocos em frente ao Túnelde Santa Teresa, município do Rio de Janeiro (Ribeiro
2013).
2.24 Obra de contenção no Morro do Queimado, Rio de Janeiro (Ribeiro 2013).
2.25 Programa do Projeto Rio Vigilante (Adaptado de GeoRio 1996).
2.26 Centro de Alerta e de controlo de acidentes.
3.1 Estado do Rio de Janeiro. Diagnóstico do risco a escorregamentos.
3.2 Mapa geológico do Estado do Rio de Janeiro.
3.3 Mapa geológico simplificado com lineamentos e fraturas.
3.4 Localização de Petrópolis, Teresópolis e Nova Friburgo no Estado do Rio de Janeiro.
3.5 Escorregamentos planares no solo na encosta de Lazareto.
3.6 Deslizamento planar em talude vertical em Ruy Sanglard.
3.7 Deslizamento planar na Rua Augusto Spinell com Christina Ziede.
3.8 Risco associado ao local Jardim Califórnia.
3.9 Deslizamentos próximos a Ponte dos Arcos.
3.10 Corrida de massa iniciada na escarpa junto ao hospital São Lucas.
3.11 Junto à estrada de acesso ao teleférico.
3.12 Corrida de massa no local Córrego Dantas atingindo várias casas.
3.13 Deslizamentos na Rua Benjamim Constant junto à Congregação Cristã.
3.14 Deslizamentos na encosta próximo ao eixo principal de drenagem.
5

Figura

3.15 Deslizamentos na encosta próxima do eixo principal de drenagem.
3.16 Deslizamento de solos em Alta Floresta atingindo residências.
3.17 Córrego de Dantas 4 – Área atingida por movimento de massa destruindo residências.
3.18 SESI – área sujeita a novas corridas de massa.
3.19 Nova Suiça – escorregamento planar com deposição de material.
3.20 Sequência de escorregamentos de massa com movimento de massa
3.21 Hospital São Lucas – delimitação de risco iminente.
3.22 Vivendas de Almerias – maciço rochoso fraturado com depósitos de tálus na base.
3.23. Esquema de escorregamento de Duas Pedras (Adaptado de Anuário 2012).
3.24 Escorregamento planar em Três Irmãos, Nova Friburgo, ocorrido em 2012.
3.25 Outra vista do escorregamento planar em Três Irmãos.
3.26 Pormenor do escorregamento planar em Três Irmãos.
3.27 Outro pormenor do escorregamento planar em Três Irmãos.
3.28 Evidências de roturas num talude.
3.29 Vista geral de Nova Friburgo.
3.30 Vista do maciço rochoso de Nova Friburgo junto ao funicular.
3.31 Edifício destruído por um escorregamento.
3.32 Edifício parcialmente destruído por um escorregamento.
3.33 Blocos de rocha na base resultantes de um escorregamento.
3.34 Existência de um maciço rochoso com evidências de instabilidade.
3.35 Vista de um outro maciço rochoso sugerindo uma análise da sua estabilidade.
3.36 Boletim de escorregamento de Três Irmãos (DRM-RJ 2012).
3.37 Carta de risco remanescente do bairro Cidade Alta, em Santa Maria Madalena (DRM-RJ
2012).
3.38 Curvas pluviométricas críticas para a Região Serrana (DRM-RJ 2012).
3.39 Localização da área de estudo de Petrópolis.
3.40 Visão geral de Petrópolis (Ribeiro 2013).
3.41 Gráfico entre a população e o número de movimentos de massa ocorridos nos distritos de
Petrópolis entre 1960 e 1999 (Ribeiro 2013).
3.42 Imagem da área de estudo em 2010 (www.googlemaps.com.br, 2011).
3.43. Visão de 12 blocos seleccionados para simulações com o método dos blocos discretos
(Ribeiro 2013).
3.44 Topografia do terreno gerada pelo PFC-3D (Ribeiro 2013).
3.45 Trajetórias e área susceptível à ocorrência de quedas de blocos esféricos (Ribeiro 2013).
3.46 Trajetórias e área susceptível à ocorrência de quedas de blocos octaédricos (Ribeiro 2013).
3.47 Trajetórias e área susceptível à ocorrência de quedas de blocos com geometrias reais
aproximadas (Ribeiro 2013).
3.48 Trajectórias dos blocos octaédricos a três dimensões.
3.49 Trajectórias dos blocos com geometrias reais aproximadas a três dimensões.
3.50 Mapa do Município de Teresópolis (Melo et al. 2012).
3.51 Mapa com as áreas de deslizamento no município de Teresópolis (DRM-RJ 2011).
3.52 Fotografia de um deslizamento “tipo Vale Suspenso”, Teresópolis, RJ (Dourado et al. 2012)
3.53 Fotografia de uma corrida detritos em Posse, Teresópolis, RJ. Observar a contribuição de
material dos escorregamentos laterais (Dourado et al. 2012).
http://www.googlemaps.com.br/
6

Figura

4.1. Processo de decisão em instabilidade de taludes lidando com as incertezas (Einstein e
Sousa 2012).
4.2 Linhas definidores da gestão de risco em túneis (ITA Working Group no. 2).
4.3 Uso de uma árvore de eventos na tomada de decisão para instabilidade de taludes –
Diferentes ações possíveis (Einstein e Sousa 2012).
4.4 Mapa de risco dos taludes do Castelo de Santarém (CEGEO 2005).
4.5 Árvore de decisão para instabilidadebde taludes Sistema de Aviso (Einstein e Sousa 2012).
4.6 Diagrama de frequência F de N fatalidades por ano vs. número de fatalidades – exemplo
em Hong Kong (Ho 2004). ALARP = As Low as Reasonably Practical.
4.7 Exemplos de mecanismos de deslocamento e de movimento em taludes (Einstein e Sousa
2012).
4.8 Mecanismos de deslocamento (Einstein e Sousa 2012).
4.9 Fatores afetando a resposta do talude a chuvadas (Adaptado de Karam, 2005).
4.10 Diagrama de influência possível para a modelação da estabilidade (Karam 2005).
4.11 Software ArcScene: primeira seção; e a segunda seção (Charalambous e Sakellariou 2007).
4.12 Simulação daa queda de blocos no caso de uso de uma barreira (Charalambous e
Sakellariou 2007).
4.13 A encosta de Ceppo Morelli (Longo, 2006).
4.14 Representação dos dados de input para a simulação com ROTOMAP (Longo 2006).
4.15 Resultados obtidos com ROTOMAP: a) distribuição da energia cinética e b) trajetórias dos
blocos.
4.16 Mapa de risco económico da área em tudo (adaptado de Scavia 2004).
4.17 Fluxograma das fases de gestão de risco para deslizamento de encostas (Longo 2006).
4.18 Obtenção de um ponto por Interseção de dois raios.
4.19 Imagem obtida pela 3DM Adam Technology para o mesmo local.
4.20 Fotografia de uma superfície rochosa em Golden Rocks (Birch 2006).
4.21 Captura de superfícies de descontinuidade e avalição das famílias de descontinuidade.
4.22 Imagem LIDAR de uma secção de uma pedreira de granto com as faces devidamente
numeradas (Deliormanli et al. 2013).
4.23 Três níveis de representação do mesmo talude (adaptado de Toll 2007).
4.24 Fluxograma do sistema definido por Zhang e Yiu (2007).
4.25 Fases de um processo KDD (Fayfad et al. 1996).
4.26 Diferentes técnicas de DM e sua aplicação a Venda Nova II e Metro do Porto.
4.27 Software de DM (Ebecken, 2011).
4.28 Fluxograma utilizado para atividades de DM para o empreendimento de Venda Nova II
(Miranda e Sousa 2012).
4.29 Modelos de previsão para os valores de RMR, Q e EM.
4.30 Representação gráfica do DUSEL (Lesko et al. 2011).
4.31 Mapa do Rio de Janeiro e a rede de pluviómetros (adaptado de Souza e Ebeken, 2012).
4.32 Tarefas associadas à preparação de dados (Souza, 2004).
4.33 Regionalização com clustering e o método K-N (Adaptado de Souza e Ebecken, 2012).
5.1 Um exemplo de uma BN.
5.2 Diagrama de influência de uma BN.
5.3 Análise de risco para armazenagem do CO2.
7

Figura

5.4 Diagrama para a hipótese B (Sousa e Sousa 2011).
5.5 Modelação da contaminação de um aquífero por fuga do CO2.
5.6 Modelo de decisão Bayesiano baseado na qualidade das medidas da qualidade da água.
5.7 Ilustração das etapas do modelo de previsão.
5.8 Resultados da execução da BN da Figura 5.6 com uma observação no instante de tempo t0.
5.9 Resultados do modelo de previsão que entram no modelo de decisão como evidência (a
verde).
5.10 Execução do modelo de decisão da Figura 5.6.
5.11 BN aplicada a um problema de instabilidade de taludes (Einstein e Sousa 2012).
5.12 BN para decisão de um problema de instabilidade de taludes (Einstein e Sousa 2012).
5.13 BN para um problema de uma mina subterrânea de carvão.
5.14 BN para a mina de carvão. Representação da relação entre variáveis.
5.15 Resultados do diagrama de influência da Figura 5.14.
5.16 Análise de sensibilidade para uma mina de carvão.
5.17 Análise de sensivitidade para P(Threat)=0.15,P’(Threat)=0.038.
5.18 Análise de sensivitidade para P(Threat)=0.15, P’(Threat)=0.038.
5.19 Problema de instabilidade de um talude rochoso. Análise sensibilidade variando o perigo P
[Threat] (Einstein e Sousa 2012).
6.1 Modelo mecânico para estabilidade de taludes.
6.2 Sistema de monitoramento de forças.
6.3 Características dos modos de alerta do sistema de monitoração.
6.4 Sistema de monitoração: (a) Vista da mina a céu aberto de Ping-zhuang; (b) Pontos de
monitoração de forças no talude; e (c) deslocamentos no ponto G1 e forças observadas em
D2.
6.5 Descrição do comportamento do talude da mina.
6.6 Análise geotécnica com o software 3DM Analyst Mine Mapping.
6.7 Obtenção de descontinuidades pelo software 3DM Analyst Mine Mapping.
6.8 Sistema fotográfico austríaco.
6.9 Captura da imagem de um modelo 3D de um talude da barragem Boundary.
6.10 Modelo de previsão de escorregamentos (Souza 2004).

Lista de Tabelas

Tabela
2.1 Classificação dos movimentos de encosta (adaptado de Gerscovich 2012, apud Varnes
1978).
2.2 Classificações relativas à velocidade de movimento e profundidade de massa deslocada
(adaptado de Gerscovich 2012).
2.3 Características dos principais grande grupos de movimento de massa (Augusto Filho 1992).
2.4 Fatores na instabilidade de taludes.
2.5 Componentes do Slope Safety System (Malone 1997).
3.1 Dados pluviométricos nos dias 5 e 6 de Novembro de 2012 (DRM-RJ 2012).
3.2 Cenários de risco atribuídos pelo DRM-RJ.
4.1 Níveis de risco na determinação dos mapas de risco geotécnico para os taludes de
Santarém (CEGEO 2205).
4.2 Critérios de máxima aceitabilidade do risco (Adaptado de Carpignano 2004).

ANÁLISE E GESTÃO DE RISCO DE TALUDES NO ESTADO DO RIO DE JANEIRO

1 INTRODUÇÃO

A ocorrência de desastres naturais no Brasil em taludes, por vezes com consequências altamente
nefastas, desperta especial atenção das autoridades brasileiras, como foi a iniciativa de elaboração
do Anuário Brasileiro de Desastres Naturais (Anuário 2011) tendo sido a primeira edição do
Anuário da responsabilidade do Centro Nacional de Gerenciamento de Riscos e Desastres,
vinculado à Secretaria Nacional de Defesa Civil do Ministério de Integração Nacional.

Segundo o Anuário, entende-se que um desastre é o resultado de eventos adversos causando
grave perturbação ao funcionamento de uma comunidade ou sociedade, com extensas perdas e
danos humanos, materiais e econômicos ou ambientais. A região Sudeste do Brasil, que
compreende os Estados do Rio de Janeiro, Minas Gerais, São Paulo e Espírito Santo, apresenta a
cadeia montanhosa da Serra do Mar cuja crista varia do mar entre cerca de 1 a 40km. A faixa
consiste essencialmente em maciços gnaissicos e graníticos Precambrianos. Os depósitos ao longo
dos taludes são constituídos pela acumulação de solo, de blocos de rocha e de boulders, por vezes
com profundidades que atingem cerca de 30m. Instabilidades nos taludes associados constitui um
dos tipos de desastres naturais com mais probabilidade de ocorrência e em particular na Região
Serrana do Estado do Rio de Janeiro.

O megadesastre que ocorreu na Região Serrana do Rio de Janeiro entre a noite do dia 11 e manhã
de 12 de Janeiro de 2011 constitui o maior desastre natural que ocorreu no Brasil, causando 912
mortes e deixando mais de 45 000 desalojados e desabrigados. A Serra Fluminense aparece assim
como a região brasileira com maior número de vítimas fatais provocadas por desastres naturais,
cerca de 40% do total entre 1988 e 2012.

Este relatório surge na sequência de uma reunião no Departamento de Engenharia Civil da
Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio) entre o responsável pelo Núcleo de
Análise e Diagnóstico do Serviço Geológico do Rio de Janeiro, Prof. Cláudio do Amaral, e o Profs.
Eurípedes do Amaral Vargas Jr. da PUC-Rio e Luís Ribeiro e Sousa da Universidade do Porto e da
China University of Mining & Technology, Pequim. Este último professor foi agraciado pelo CNPq
como pesquizador vizitante para os meses de Abril a Junho de 2013, estando a desenvolver
atividade de pesquiza no âmbito da análise e gestão do risco em taludes rochosos e terrosos.

O presente relatório conta com a colaboração dos referidos professores da PUC-Rio e da
Universidade do Porto, bem como de Rita Leal e Sousa, Professora do Institut MASDAR of Science
and Technology, Abu Dhabi, UAE, associado ao Massachussets Institute of Technology (MIT), USA.
Não pretende ser um relatório exaustivo, apenas pretende contribuir com sugestões para a análise
10

e gestão de risco de taludes no Estado do Rio de Janeiro. Assim, o principal objetivo do relatório a
ser entregue no Núcleo de Análise e Diagnóstico do Serviço Geológico do Rio de Janeiro consiste
em efetuar uma análise da gestão do risco dos taludes no Estado do Rio de Janeiro e apresentar
um diagnóstico da situação em termos de risco e uma proposta metodológica visando a redução
do risco geotécnico nos taludes do Estado do Rio de Janeiro e em particular na Região Serrana.

Este Relatório está dividido em oito Capítulos, constituindo o Capítulo 1 a presente Introdução.

No Capítulo 2, são apresentados conceitos recentes referentes à problemática da gestão do risco
em taludes rochosos e terrosos. Dada a semelhança com a situação ocorrente no Estado do Rio de
Janeiro, relata-se a experiência existente em Hong Kong. A região chinesa de Hong Kong tem uma
história de trágicos acidentes em taludes com ocorrência de um número significativo de pessoas
que tiveram morte na sequência de roturas associadas a taludes e paredes de retenção. A
experiência havida em Hong Kong e as ações governamentais implementadas a partir de 1977 são
relatadas com o detalhe possível, tendo vista a aquisição de conhecimento importante para a
realidade brasileira. Finalmente, descreve-se de forma sintética a importante actividade da
Fundação GeoRio da cidade do Rio de Janeiro, uma situação de referência para o Brasil e o mundo,
e um órgão especializado na contenção de taludes, e refere-se o Sistema Alerta-Rio.

O Capítulo 3 analisa os aspetos específicos da instabilidade de taludes que ocorrem no Estado do
Rio de Janeiro, e com incidência na Região Serrana. O megadesastre que ocorreu em 2011 é
estudado com particular incidência nos escorregamentos individuais, nas mortes ocorridas e os
prejuízos significativos ocorridos. Refere-se a visita efectuada pelo Prof. Luís Ribeiro e Sousa à
cidade de Nova Friburgo, na companhia de técnicos da Núcleo de Análise e Diagnóstico do Serviço
Geológico do Rio de Janeiro (NADE/DRM). A experiência em outras localidades do Estado do Rio
de Janeiro, como Petrópolis, é também escalpelizada, procurando obter-se conhecimentos
importantes para a situação do Estado do Rio de Janeiro.

O Capítulo 4 insere-se na problemática dos modelos de identificação do risco, mormente no que
respeita a mecanismos de instabilidade, modelos deterministicos e probabilísticos, identificação
do risco geotécnico e na gestão do risco. O Capítulo 4 efetua, ainda, a identificação e uma
descrição dos acidentes em taludes, com a coleta de informação sobre movimentos e geometria
dos acidentes. Analisa-se o estabelecimento de bases de dados com acidentes e a sua
estruturação visando a aplicação de técnicas de Data Mining (DM) e processa-se a descrição direta
da instabilidade de taludes visando uma análise do risco. Enfoque especial é dado às várias
técnicas de DM, com especial destaque para as Redes Neuronais e Bayesianas, bem como à
aplicação efetuada para a cidade do Rio de Janeiro.

O Capítulo 5 descreve as técnicas probabilísticas de Redes Baysianas (BN), a sua definição e
importância, as estruturas de conhecimento e o modo como se procede à análise e gestão do risco
desta técnica e sobre a necessidade de se efetuarem análises de sensibilidade visandoavaliar o
11

risco em taludes. Ilustra-se a título exemplificativo o desenvolvimento de uma BN para os taludes
da Região Serrana.
O Capítulo 6 apresenta sugestões detalhadas sobre como reduzir o risco geotécnico nos taludes do
Rio de Janeiro, propondo-se BN adequadas para a minimização do risco, bem como o uso de
técnicas de DM apropriadas. Sugere-se a implementação de medição de forças na monitoração de
taludes, seguindo uma metodologia implementada na China, pelo State Key Laboratory of
Geomechanics and Deep Underground Engineering, com a qual tem tido bastante sucesso.
Agradecimentos são ainda indicados, bem como a lista de referências bibliográficas cidadas ao
longo do relatório.

2. GESTÃO DE ACIDENTES EM TALUDES

2.1 Generalidades

Os taludes naturais ou construídos, também designados de encostas, são definidos como
superfícies inclinadas e de maciços rochosos, terrosos ou mistos, originados de processos
geológicos, geomorfológicos e por ação do homem (Augusto Filho 1998; Matos Fernandes 2011;
Gercovich 2012). No Brasil, existem relatos antigos de escorregamentos em taludes em Salvador
datados de 1671, e mais recentes em várias cidades que são responsáveis por muitas fatalidades e
prejuízos económicos consideráveis (Lacerda 2004; Anuário 2012). O projecto de taludes envolve a
colecta de informação geológica e geotécnica, a avaliação das propriedades de resistência das
formações e descontinuidades e da presença das águas com destaque para o regime
pluviométrico (Augusto Filho 1998; Wyllie e Mah 2004; Matos Fernandes 2011, Paula 2011).

Para os escorregamentos ou movimentos de taludes existem diversas classificações, sendo a de
Varnes (1978) a mais utilizada. Na Tabela 2.1 reproduz-se uma proposta que considera
movimentos em queda, tombamento, escorregamento, expansão lateral e escoamento complexo.
A Tabela 2.2 apresentada por Gercovich (1972) apresentam as classificações quanto à velocidade e
profundidade da massa deslocada.

Tabela 2.1. Classificação dos movimentos de encosta (adaptado de Gerscovich 2012, apud Varnes 1978)

Tipo de movimento
Tipo de material
Rocha Solo
Grosseiro Fino
Quedas De rocha De detritos De terra
Tombamentos De rocha De detritos De terra

Escorregamento
Rotacional Poucas unidades Abatimento de
rocha
Abatimento de
detritos
Abatimento de
terra
De blocos de
terra
De terra
Translacional Muitas unidades De blocos
rochosos
De rocha
De blocos de
detritos
De detritos
Expansões laterais De rocha De detritos De terra
Corridas/escoamentos De rocha (rastejo De detritos De terra
13

profundo) (Rastejo de solo)

Na Tabela 2.3 está indicada uma proposta de Augusto Filho (1998) na qual se observa a
classificação dos movimentos de massa em rastejos, escorregamentos, queda de blocos e corridas.
As características desses movimentos são indicadas na Tabela.

Tabela 2.2. Classificações relativas à velocidade de movimento e profundidade de massa deslocada (adaptado de
Gerscovich 2012)
Nomenclatura Velocidade Nomenclatura Profundidade
Extremamente rápido
Muito rápido
Rápido
Moderado
Lento
Muito lento
Extremamente lento
> 3 m/s
0,3 m/min a 3/s
1,5 m/dia a 0,3 m/min
1,5 m/mês a 1,6m/dia
1,5 m/ano a 1,6m/mês
0,06 m/ano 1,6 m/ano
< 0,06 m/ano
Superficial
Raso
Profundo
Muito profundo

< 1,5 m
1,5 a 5m
5 m a 20 m
> 20 m

Tabela 2.3. Características dos principais grande grupos de movimento de massa (Augusto Filho 1992)
Processos Características do movimento, material e geometria
Rastejo ou fluência Vários planos de deslocamento (internos)
Velocidades muito baixas (cm/ano) a baixas e decrecentes com a profundidade
Movimentos constantes, sazonais e intermitentes
Solo, depósitos, rocha alterada/fraturada
Geometria indefinida
Escorregamento Poucos planos de deslocamento (externos)
Velocidades médias (km/h) a altas (m/s)
Pequenos a grandes volumes de material
Geometria e materiais variáveis
Planares – Solos pouco espessos, solos e rochas com um plano de fraqueza
Circulares – Solos espessos homogéneos e rochas muito fraturadas
14

Em cunha – Solos e rochas com dois planos de fraqueza
Queda Sem planos de deslocamento
Movimentos tipo queda livre ou em plano inclinado
Velocidades muito altas(vários m/s)
Material rochoso
Pequenos a médios volumes
Geometria variável: lascas, placas, blocos, etc.
Rolamento de matação
Tombamento
Corrida Muitas superfícies de deslocamento (internas e externas à massa em movimentação)
Movimento semelhante ao de um líquido viscoso
Desenvolvimento ao longo das drenagens
Velocidades médias a altas
Mobilização de solo, rocha, detritos e água
Grandes volumes de material
Extenso raio de alcance, mesmo em áreas planas

A classificação de tipos de instabilização elementares descrevendo a cinemática das masssas re-
fere-se na Figura 2.1.

Exemplos destas ocorrências são ilustradas nas figuras seguintes. Para rastejo ou fluência, a Figura
2.2 citada por Gerscovich (2012) ilustra essa ocorrência. Um exemplo de escorregamento planar
ocorrido em Nova Friburgo na zona Três Irmãos está ilustrado na Figura 2.3 conforme reltório
técnico elaborado por DRM-RJ (2012). Uma lasca de 4000m3 individualizada por uma fratura de
alívio deslizou a montante do bairro Três Irmãos na sequência de chuvadas intensas. Na Figura 2.4
ilustram-se imagens de queda de blocos para o túnel de Ceppo Morelli (Adaptado de Longo 2006).
Em a), mostra-se um bloco que caiu na estrada Nº 549, em 1977, com volume de cerca de 80m3;
em b) e no ano de 2000, um bloco danificou a estrada e parou próximo de uma habitação; blocos
que caíram da encosta até ao rio ilustram-se em c); em d) um bloco que atingiu a estrada em
2000, tendo sido destruído posteriormente; danos na via por um bloco de cerca de 4m3, que por
pouco não atingiu uma habitação em Campioli indicado em e); e, finalmente em f), a queda de
blocos e detritos do talude na sequência de chuvadas em Outubro de 2000. Para corridas ou
fluxos, a Figura 2.5 documenta uma situação ocorrida em 2011 de movimento de massa na zona
15

de Califórnia, em Nova Friburgo, que convergiu para um eixo de drenagem formando uma corrida
de lama.

Figura 2.1 Tipos de instabilização em taludes (Longo 2006)

Outra situação de deslizamento planar ocorreu na região de Ribeira da Sela, em Portugal devido a
um fenómeno de erosão. O local situa-se muito próximo da barragem de Paradela, localizando-se
na parte superior da do vale da ribeira onde se situa a boca de saída do descarregador da
barragem. Foram efectuadas descargas de grande volume sobretudo entre 1959 e 1963 e, mais
recentemente em 2000, que produziram uma grande acção erosiva no fundo do vale e numa parte
da encosta da margem direita (Sousa et al. 2003). Ocorreu um grande escorregamento planar na
proximidade da povoação de Sela, conforme ilustrado na Figura 2.6.

Uma outra situação muito interessante diz respeito à instabilidade dos taludes do castelo
medieval de Santarém, Portugal, próximos de uma via férrea (Figuras 2.7 e 2.8). Uma análise de
risco foi efetuada com obtenção de mapas de risco obtidos por combinação de análise de perigos
e vulnerabilidade a apresentar posteriormente no Capítulo 4.

Figura 2.2 Exemplo de rastejo citado por Gerscovich (2012).

Figura 2.3 Escorregamento planar em Nova Friburgo

De uma forma genérica pode concluir-se que a instabilização de taludes é controlada por uma
série de eventos que tem a ver com as características das formações, terrosas ou rochosas, com a
tectónica do sítio, intemperismo, erosão, etc (Augusto Filho 2008). Um conjunto de fatores
deflagradores da instabilidade de taludes compreende nomeadamente (Tabela 2.4): i) Maciço
rochoso – as características das decontinuidades, em particular de juntas de alívio,desempenham
um papel fundamental, com relevo também para a estratificação e o material rochoso e sua
alteração, e o estado de tensão e de deformação que depende da presença da água; ii) Maciço
terroso – as características resistentes das formações terrosas (ângulo de atrito e coesão) têm
uma grande influência na instabilidade, assim como as características geomorfológicas e o grau de
17

saturação do solo; iii) Condições ambientais – As características climáticas são factores
determinantes com destaque para o regime pluviométrico, bem como a geometria do relevo,
sendo também fatores importantes, noutras regiões, os eventos sísmicos e a ocorrência de neve; e
iv) Atividade humana – Compreende as características do uso e da ocupação do terreno, as obras
de atuação nos taludes (escavações e túneis) e a existência de bacias artificiais.

Figura 2.4 Imagens de queda de blocos para o túnel de Ceppo Morelli (Adaptado de Longo 2006).

Figura 2.5 Sequência de movimentos de massa na zona Califórnia, Nova Friburgo (DRM-RJ 2011).

Figura 2.6 Escorregamento de Ribeira de Sela (Sousa et al. 2003)

Os métodos de projecto em taludes podem, no essencial, ser subdivididos em dois grupos:
análises de quilíbrio limite; e outras análises numéricas. Em geral, os métodos de equilíbrio limite
calculam factor de segurança de taludes quer em solos, quer em rocha, enquanto que as análises
19

numéricas permitem avaliar as tensões e deslocamentos desenvolvidos nos taludes (Ho 2004;
Karam 2005; Einstein e Sousa 2012).

Tabela 2.4 Fatores na instabilidade de taludes.
Maciço rochoso Maciço terroso Condições ambientais Atividade humana
Descontinuidades
Matriz rochosa
Água
Estratificação
Alteração
Estado de tensão e
deformação
Ângulo de atrito
Coesão
Grau de saturação do
solo
Granulometria
Índice de vazios
Elementos climáticos
 Pluviosidade
 Neve
Eventos sísmicos
Sobrecarga
Geometria do relevo
Escavações subterrâneas
Atuação em taludes
Bacias artificiais
Características do uso e
ocupação do terreno

Figura 2.7 Taludes associados ao castelo de Santarém.

Figura 2.8 Aspeto de um talude do castelo de Santarém antes e após um acidente.

As medidas de estabilização de taludes compreendem o reforço e drenagem do talude e obras de
proteção para quedas de blocos (Hoek e Bray 1997; Andrade et al. 2004; Wyllie e Mah 2004;
Karam 2005; Gallego e Fonseca 2007; Matos Fernandes 2011; Einstein e Sousa 2012). A
monitoração de taludes constitui uma questão muito relevante envolvente medidas superficiais e
subsuperficiais. Especial relevo deve ser dada ao uso de novas tecnologias (Ho 2004; Lacerda
2004; Birch 2005; Sousa 2006; Ferrero et al. 2007; Slob et al. 2007; Ribeiro 2013; He et al. 2013).

2.2 A experiência de Hong Kong

Honk Kong é uma região da China com grande densidade populacional, cerca de 7 milhões de
pessoas, num território de apenas 1 100 km2, e muito montanhosa (Figura 2.9). Cerca de 75% do
território tem inclinações superiores a 15° e mais de 30% tem inclinações superiores a 30. Uma
vista aérea da construção em Hong Kong é ilustrada na Figura 2.10.

Tem uma história de trágicos acidentes em taludes. Após 1947, mais de 470 pessoas tiveram
morte na sequência de roturas associadas a taludes e paredes de retenção. Em Junho de 1972,
ocorreram importantes escorregamentos muito devastadores nas regiões de Sau Mau Ping, em Po
Shan Road e no território de Kaoloon. Mesmo atualmente, após as ações governamentais a partir
de 1977, cerca de 300 incidentes envolvendo roturas em estruturas de contenção e taludes
naturais são relatados pelo Governo do território cada ano. Alguns escorregamentos ocorridos em
Honk Kong são ilustrados na Figura 2.11. Muitos dos acidentes são de menor relevância, como
erosões das superfícies dos taludes. No entanto, uma proporção significativa consiste em grandes
roturas que podem ameaçar a vida e as propriedades, bloqueiar estradas e perturbar a vida da
comunidade (Malone 1997).

Os aspectos geológicos e geomorfológicos de Hong Kong são muito similares aos do Estado do Rio
de Janeiro e em particular da cidade do Rio de Janeiro, e também de períodos de chuva muito
intensa. Daí a importância da experiência existente neste território e a sua relevância para as
situaações de calamidade natural que ocorre no Estado do Rio de Janeiro.

Hong Kong tem tradição de um alto standard na prática de engenharia de taludes num território
com um desenvolvimento urbano muito intenso, montanhoso, com formações bastante alteradas
e frequentemente com um sistema adequado de drenagem. Pode de certo modo ser atríbuido ao
estabelecimento de um sistema eficiente de segurança, desenvolvido pelo Geotechnical
Engineering Office (GEO) estabelecido no território (Malone 1997; Chan 2000; Ho 2004; Zhang et
al. 2009; Hoek 2012).
Um detalhe da geologia de Hong Kong é apresentado nas publicações de Brand (1984) e de Fyfe et
al. (2000). As formações rochosas dominantes são graníticas e vulcânicas, sendo muito alteradas
pelo intemperismo e como consequência muito heterogéneas. Introsões sobre a forma de diques
21

são bastante comuns. Veios cauliníticos estão presentes podendo constituir material de
enchimento de descontinuidades. Em muitos taludes, existem formações coluvionares resultado
de fenómenos de erosão (Ho 2004).

Em cada ano são reportados GEO centenas de instabilidades de taludes, cujos dados são
armazenados numa base, sendo a grande maioria relativamente pequenos se bem que ocorram
escorregamentos maiores com mais de 5 000m3. Foi ainda introduzido um programa de longo
prazo desigando de LPM (Landslipe Preventive Measures) para analisar sistematicamente os
taludes de obras governamentais e efetuar uma análise de segurança de obras privadas.
Concomitantemente programas de manutenção são estabelecidos pelos vários sectores
governamentais. Constitui uma actividade fundamental a obtenção de ensinamentos quer de
taludes construídos, quer de escorregamentos de pequena escala e a grande escala. A definição
das estratégias para redução do risco constitui uma das actividades mais relevantes sendo
desenvolvidas de forma a evitar ou eliminar determinados acidentes, e inclui obras de
estabilização, de mitigação, isto é de redução da vulnerabilidade, e o estabelecimento de avisos de
alerta (Malone 1997; Ho 2004).

Figura 2.9 Topografia da região de Hong Kong.

Figura 2.10 Vista aérea da construção em Hong Kong.
Referência especial a um estudo efectuado por Hoek (2012) para a estrada Sau Mau Ping que
apresenta um talude muito inclinado de um dos lados da rua e uma série de apartamentos
elevados do outro lado da estrada. Pretendia-se saber qual o factor de segurança do talude para
condições normais e excepcionais, que podem ocorrer durante um sismo ou associadas a
chuvadas intensas durante um tufão, e qual o factor de segurança considerado aceitável a longo
prazo. O maciço rochoso associado ao talude é um granito não alterado com descontinuidades
similares às apresentadas na Figura 2.12. As descontinuidades principais são paralelas à superfície
do talude e o espaçamento entre elas aumenta com a profundidade. Durante a escavação do
talude foram induzidos pequenos escorregamentos que se ilustram na Figura 2.13.

Figura 2.11 Alguns escorregamentos ocorridos em Honk Kong.

Figure 2.12 Descontinuidades no talude da estrada Sau Mau Ping (Hoek 2012).

Figura 2.13 Superfície de escorregamento no talude sendo visíveis situações de instabilidade potencial (Hoek 2012).
25

Figura 2. 14 Geometria do talude e modelos assumidos para cálculo do coeficiente de segurança.

A resistência da superfície de descontinuidade, quantificada pela coesão c e o ângulo de atrito, foi
avaliada com baseem informação publicada por Hoek e Bray (1974), tendo sido adoptados para o
ângulo de atrito valores entre 30 e 45° para a coesão entre 0,05 e 0,2MPa. O método utilizado
para eterminar a resistência ao deslizamento calcula a resistência que é mobilizada ao longo da
superfície de baixa resistência, substituinfo o coeficiente de segurança pela unidade e resolvendo
a equação com obtenção da coesão c e do ângulo de atrito . Os resultados estão evidenciados na
Figura 2.15. A gama de variação do ângulo de atrito com a coesão é ilustrado na Figura. Mostra
que, somente em dois casos (2 e 4), a resistência mobilizada cai na gama valores atribuída para a
resistência ao deslizamento.

Com base nos estudos de sensibilidade efetuados, a instabilidade neste talude podia ocorrer para
um talude totalmente saturado e sujeito a um sismo. Na época, foram tomadas as seguintes
decisões (Hoek 2012): não evacuação dos residentes ao longo da estrada na vizinhança do talude;
execução de furos horizontais de drenagem efetuados para redução das subpressões; instalação
de piezómetros para medição de pressões nos períodos de maiores chuvadas; fecho do tráfego
nos períodos de nível freático que excedecem um certo limite; efetuar uma investigação para
avaliar as medidas mais efectivas de reforço ou remediação visando a estabilização do talude a
longo prazo.

A longo prazo foi considerada inaceitável a situação existente e foi adoptado um coeficiente de
segurança de 1,5. Nos estudos efetuados, foram consideradas as seguintes alternativas: i) redução
da altura do talude; ii) redução do ângulo da face do talude; iii) drenagem do talude; e iv) reforço
do talude. Foram usados os modelos de equilíbrio limite ilustrados na Figura 2.14, sendo os
resultados ilustrados na Figura 2.16.

Figura 2.15 Comparação da resistência mobilizada na rotura para várias condições (Hoek 2012).

Figura 2.16 Avaliação das opções de estabilização para aumentar a estabilidade do talude (Hoek 2012).

A opção final escolhida consistiu em reduzir o ânguulo do talude para 35° por intermédio de uma
escavação, tendo o talude sido utilizado como uma pedreira, dada a escassez, na época, de
agregados, não tendo ocorrido escorregamentos posteriormente à execução das obras

Análises detalhadas de risco são feitas de forma consistente no território, bem como o
estabelecimento de linhas orientadoras para estudo dos acidentes. Um fluxograma das ações de
estabilização dos taludes é ilustrado na Figura 2.17. A aplicação de técnicas digitais e de tecnologia
GIS constitui outra importante actividade (Figura 2.18). A publicações de Malone (1997), Ho
(2004), Ho e Ko (2007) e Zhang et al. (2009) ilustram as estratégias seguidas na análise de risco no
território.

Figura 2.17 Fluxograma das acções de estabilização de taludes (Zhang et al. 2009).

Figura 2.18 Aplicação de técnicas digitais e da tecnologia GIS.

Com o GEO, inserido no CEDD (Civil Engineering and Development Department), com o objetivo de
minimizar o risco de instabilidade de taludes, o Governo de Hong Kong conseguiu um reforço da
segurança de estabilidade dos taludes do território e foi criado um Sistema de Segurança de
taludes, designado de Slope Safety System. Como atividades desenvolvidas até ao momento,
refere-se (Tabela 2.5):
 Catalogação de cerca de 60 000 taludes e muros de suporte em Hong Kong, com inspecção
de campo. A informação técnica está disponível nas línguas chinesa e inglesa.
 Identificação do responsável pela catalogação do talude.
 Publicação dos standards geotécnicos utilizados.
 Estabelecimento de uma rede de pluviómetros no território com registo automático para
providenciar registos ao público de alerta e de alarme.

Outras medidas para reduzir os riscos de escorregamentos de taludes incluem as seguintes
atividades (Chan 2011):
 Operação de serviços de emergência de 24 horas para apoio aos departamentos
governamentais para os alertar de perigos potenciais de acidentes em taludes, com
anúncio das medidas eventuais a tomar.
 Investigação de deslizamentos severos de taludes de modo a melhorar o conhecimento
seguindo os standards usados.
 Auditar o projecto e supervisão do novas construções de modo a assegurar que obedecem
aos standards de segurança.
 Seguir o Landslip Prevention and Mitigation Programme (LPMitP) de modo a lidar
sistematicamente com os riscos associados a taludes.
 Tomar as medidas para assegurar que os operadores privados se responsabilizam pelos
seus próprios taludes através do GEO.
 Efetuar acções de educação pública e do pessoal de modo a que a comunidade esteja
melhor informada sobre como se deve protejer durante períodos de chuva intensa,
quando os deslizamentos podem ocorrer.
 Assegurar ensinamentos e apoio aos residentes sobre os riscos de deslizamento de taludes
tendo em vista a sua própria proteção.

As principais estratégias atuais consistem, pois, em:
 Minimizar o risco decorrente de novos desenvolvimentos (Auditoria do projeto e
supervisão da construção de novos taludes).
 Redução do risco através da melhoria da estabilidade dos taludes existentes:
 implementar um Programa de Medidas Preventivas Landslip (LPMP);
 melhorar a estabilidade das encostas não abrangidas pelo LPMP no âmbito do
programa de manutenção preventiva;
29

 manutenção de todos os taludes por:
a. atualização, manutenção do catálogo de taludes que contém informações de cerca
de 60.000 encostas;
b. Inspeção periódica por engenheiros e manutenção de rotina das encostas, e
c. inspeção sistemática e reparação de todos os drenos subterrâneos e tubulações de
água que possam afetar a estabilidade de taludes adjacentes.
 assegurar que os proprietários privados assumam a responsabilidade pela segurança.
 Redução do risco por minimização das possíveis consequências de deslizamento de
taludes.
 Identificação das situações de alto risco de deslizamentos de terra para que certas
ações possam ser tomadas, tais como:
d. organização de campanhas públicas sobre segurança em taludes;
e. operação do Landslip Warning System;
f. manutenção de serviços de emergência de 24 horas para providenciar os alertas
necessarios sobre potenciais perigos; e
g. providenciar informação aos serviços comunitários.

Tabela 2.5 Componentes do Slope Safety System (Malone 1997).

2.4 Fundação Geo-Rio

A cidade do Rio de Janeiro tem promovido a ocupação dos morros e das encostas ao longo da sua
história. A ocorrência de graves acidentes geotécnicos, particularmente de queda de blocos,
deriva das suas características geográficas singulares e complexas. As fotografias ilustradas nas
30

Figuras 2.19 a 2.21 dão uma ideia da complexidade da cidade. A queda de blocos é sem dúvida um
dos problemas mais complexos e de maior risco (Figuras 2.22 e 2.23).

Os estudos conduzidos através do mapeamento de superfície mostraram uma alta
susceptibilidade de quedas de lascas evidenciadas por trechos em balanço de rocha, sujeitas a
esforços de tracção (Amaral 2004; Silva e Amaral 2004). Por vezes têm sido observadas roturas nos
taludes em períodos secos tendo sido propostos modelos interpretativos com origem em acções
térmicas (Vargas et al. 2004). Têm sido executadas várias obras de contenção, como contrafortes.
Na Figura 2.24, mostra-se uma obra de contenção no Morro do Queimado.

Figura 2.19 Vista da cidade do Rio de Janeiro

Figura 2.20 Vista da cidade do Rio de Janeiro obtida do Pão de Açucar

Figura 2.21 Morro da Rio de Janeiro.

Figura 2.22 Queda de blocos em Vila Isabel, bairro do município do Rio de Janeiro (Ribeiro 2013).

Figura 2.23 Queda de blocos em frente ao Túnel de Santa Teresa, município do Rio de Janeiro (Ribeiro 2013).

Há quase 40 anos foi fundado o Instituto de Geotécnica,órgão da Secretaria Municipal de Obras
do Rio de Janeiro, e hoje em dia designado de Fundação Geo-Rio. A sua creação ocorreu após
graves eventos chuvosos que ocorreram no Rio de Janeiro em 1966. Desde então, o corpo técnico
33

formado por engenheiros e geólogos realiza vistorias e define as obras necessárias para garantir a
segurança da população. A Geo-Rio implementou o sistema Alerta Rio, que mantém 32 estações
pluviométricas espalhadas pela cidade para monitorar as chuvas. A partir da análise das condições
meteorológicas, o sistema emite alertas em casos de possibilidade de escorregamento. Esses
alertas são divulgados à população por meio da imprensa e dos órgãos municipais responsáveis,
com retirada das famílias dos locais e implementação de outras ações preventivas (GeoRio 2006).

Figura 2.24 Obra de contenção no Morro do Queimado, Rio de Janeiro (Ribeiro 2013).
Este órgão é, ainda, responsável pelos levantamentos e cadastramentos das características
geológico-geotécnicas dos solos, das rochas e das jazidas de materiais de construção e pelo
licenciamento e fiscalização dos projetos de contenção de encostas e de exploração de jazidas da
iniciativa privada. A Geo-Rio também é responsável por licenciar as construções em áreas de
encosta.

Realça-se o fato de esta Fundação ter elaborado o Manual Técnico de Encostas em 4 volumes, em
uso em várias entidades, universidades e profissionais no Brasil. O volume 1 é dedicado à Análise e
Investigação contendo as seguintes secções: Rochas e solos do Rio de Janeiro; Movimentos de
massa; Investigações geotécnicas; Análise da estabilidade de taludes em solos; Análise da
estabilidade de taludes em rocha; Escolha da solução; Instrumentação de taludes; Anexos; e
Especificações. O volume 2 aborda a Drenagem e Proteção Superficial, contendo as secções:
Drenagem e proteção superficial; Anexos; e Especificações. O volume 3 aborda os Muros: Reforço
com geossintéticos; Anexos; e Especificações. Finalmente, o volume 4 aborda Ancoragens e
Grampos, contendo as secções: Ancoragens e grampos; Cortinas ancoradas; Solo grampeado;
Estabilização de taludes em rocha; Anexos; e Especificações.

Assinala-se o início da execução de mapas geológicos e geotécnicos da cidade do Rio de Janeiro,
tendo sido concluído mapa geotécnico à escala de 1: 10 000. O gerenciamento do risco geotécnico
34

foi iniciado em 1984, abrangendo numa fase inicial as encostas mais perigosas, onde se
localizavam favelas. Foi-se estendendo posteriormente a toda a cidade. A partir de 1996, a Geo-
Rio implantou o sistema Alerta-Rio que permite acompanhar em tempo real a pluviometria nas
várias estações. A implementação do sistema Alerta-Rio tem sido um sucesso, tendo já emitido
boletins de alerta em várias ocasiões de grande pluviosidade (Lacerda 2004; D’Orsi et al. 2004;
GeoRio 2006). Em projetos como o Rio Vigilante e Infocrise, a GeoRio introduziu novas tecnologias
para a gestão de risco de escorregamentos. A Perfeitura da cidade instalou delimitadores físicos
nas áreas de risco. A Figura 2.25 mostra o fluxograma das atividades básicas integrantes do
Projeto Rio Vigilante a partir da implantação dos delimitadores (GeoRio 2006).

Especial destaque para a inauguração do Centro de Operações do Rio inaugurado em 31 de
Dezembro de 2010, na Cidade Nova. O Centro de Operações Rio integra 30 órgãos que
monitoram, 24 horas por dia, o quotidiano da cidade. Estão integradas todas as etapas de um
gerenciamento de crise, desde a antecipação, redução e preparação, até a resposta imediata às
ocorrências, como chuvas fortes, deslizamentos e acidentes de trânsito. O Centro de Operações
do Rio faz o monitoramento permanente da cidade e está sempre pronto para atuar em situações
de emergência. Com um sistema de dados integrado e suas inúmeras câmeras, é o quartel-general
onde se coordenam e planejam todas as ações em momentos de crise. Todos os dados são
interconectados para visualização, monitoramento e análise na Sala de Controlo. Na Sala de Crise,
equipada com videoconferência, é possível comunicar com a residência oficial do Prefeito e com a
sede da Defesa Civil (Figura 2.26). O processo permite atuar em tempo real na tomada de decisões
e na solução dos problemas.
35

Figura 2.25 Programa do Projeto Rio Vigilante (GeoRio 1996)

Figura 2. 26 Centro de Alerta e de controlo de acidentes.
As imagens de radar meteorológico são fundamentais para a detecção de tempestades. Este radar
está localizado no Sumaré, suas imagens são atualizadas a cada dois minutos e permitem observar
a localização, o deslocamento e a intensidade da precipitação (chuva, granizo). A refletividade
captada pelo radar pode ser relacionada com a intensidade da precipitação.

3. INSTABILIDADE DE TALUDES NO ESTADO DO RIO DE JANEIRO

3.1 Generalidades

Anualmente dezenas de pessoas morrem e milhares são afetadas em decorrência de desastres
naturais, em especial as inundações e movimentos de massa, no Estado do Rio de Janeiro. Em
2010 e 2011 mais de mil pessoas faleceram em desastres naturais em Angra dos Reis (52 mortos
em Janeiro de 2010, segundo o DRM-RJ (2010a)), Morro do Bumba em Niterói (166 mortos em
Abril de 2010, segundo o DRM-RJ (2010b)) e na Região Serrana do Estado. O Megadesastre da
Região Serrana do Estado do Rio de Janeiro ocorreu entre os dias 11 e 12 de Janeiro de 2011,
atingindo sete cidades da região do Estado, afetando principalmente as cidades de Nova Friburgo,
Teresópolis e Petrópolis (Figura 3.1) e é considerado um dos maiores eventos de movimentos de
massa generalizados do Brasil. Este evento, oficialmente, causou 947 mortes, com 300
desaparecimentos, mais de 50.000 desabrigados e afetando quase 1.000.000 de pessoas (Anuário
2012; Dourado et al. 2012).

Figura 3.1 Estado do Rio de Janeiro. Diagnóstico do risco a escorregamentos.

Classificado pela ONU como o 8º maior deslizamento ocorrido no mundo nos últimos 100 anos, o
desastre foi comparado, por sua dimensão e danos, a outras grandes catástrofes, como a que
devastou a região de Blumenau-Itajaí, em Santa Catarina, em 2008, e a provocada pelo furacão
38

Katrina, que destruiu a cidade de Nova Orleães, nos Estados Unidos, em 2005 (Busch e Amorim,
2012).

A região não havia até então vivido uma situação dessa gravidade e bairros inteiros foram
cobertos em questão de segundos. Decretada situação de emergência e de calamidade pública,
formou-se uma grande rede de apoio, integrada por órgãos públicos locais, estaduais e federais,
organizações privadas e voluntários.

Segundo os documentos da época, levantaram-se dúvidas sobre o que provocou o desastre nas
proporções ocorridas e, em especial, sobre os fatores que levaram a tantas perdas humanas. Qual
foi a qualidade da resposta imediata ao desastre por parte dos órgãos responsáveis e quem
comandou a operação. Foram questões importantes para que as entidades governamentais
possam definir com maior clareza uma política nacional de gestão de riscos e de crises. A região
sempre se caracterizou por uma grande vulnerabilidade natural, localizada na Serra do Mar,
formada por rochas com camada fina de terra e coberta por Mata Atlântica, com alta declividade e
regime de chuvas intensas no verão, características que geram solos mais instáveis e propensos a
deslizamentos.

Um mapa geológico simplificado da Região Serrana do Estado do Rio de Janeiro está indicado na
Figura 3.2 e, na Figura 3.3, um mapa com lineamentos e fraturas.

Figura 3.2 Mapa geológico do Estado do Rio de Janeiro.

Figura 3.3 Mapa geológico simplificado com lineamentos e fraturas.

Como foi referido, as cidades mais afectadas do Estado do Rio de Janeiro pelas catástofres
naturais foram Nova Friburgo e, ainda, de Petrópolis e Teresópolis (Figura 3.4). Na secção 3.2,
ilustram-se e analisam-se as principaisocorrências verificadas em Nova Friburgo e, na secção 3.3,
as situações nas demais localidades, sendo dado especial destaque para estudos efectuados para a
cidade de Petrópolis.

Figura 3.4 Localização de Petrópolis, Teresópolis e Nova Friburgo no Estado do Rio de Janeiro.

3.2 Nova Friburgo

O Megadesastre da Região Serrana do Rio de Janeiro ocorreu entre a noite do dia 11 e a manhã do
dia 12 de Janeiro de 2011. Deixando um número incalculável de cicatrizes de escorregamentos em
encostas de quatro municípios (Nova Friburgo, Teresópolis, Petrópolis e Sumidouro), mas
principalmente em Nova Friburgo, um número elevado de mortes e de desalojados, sendo o maior
desastre no Brasil provocadas por desastres naturais (40% do total nacional entre 1988 e 2012),
(Bush e Amorim 2012; Anuário 2012; Dourado et al. 2012).

O Serviço Geológico do Estado do Rio de Janeiro, por meio do seu Núcleo de Análise e Diagnóstico
de Escorregamentos, realizou o pronto-atendimento de apoio à resposta e à reabilitação ao
Megadesastre, as quais foram promovidas pelas defesas civis municipais e pela Secretaria de
Defesa Civil Estadual, e, desde então, desenvolveu, em parceria com Universidades no Estado do
Rio de Janeiro análises sobre os condicionantes dos escorregamentos desastrosos.

Neste Relatório não se procura ser exaustivo na análise do trágico acidente ocorrido no município
de Nova Friburgo. Cita-se o excelente trabalho desenvolvido pelo DRM-RJ consubstanciado em
vários documentos e relatórios entregues aos autores deste relatório, conforme indicado nas
referências DRM-RJ (2011, 2012).

Do documento da DRM-RJ referente a 2011, apresentam-se nas Figuras 3.5 a 3.22 diversos
escorregamentos significativos associados às encostas do Município de Nova Friburgo, que
ilustram bem a gravidade dos acidentes ocorridos.
41

Figura 3.5. Escorregamentos planares no solo na
encosta de Lazareto.
Figura 3.6. Deslizamento planar em talude vertical em Ruy
Sanglard.

Figura 3.7. Deslizamento planar na Rua Augusto Spinell
com Christina Ziede.

Figura 3.8. Risco associado ao local Jardim Califórnia.
42

Figura 3.9. Deslizamentos próximos a Ponte dos Arcos. Figura 3.10. Corrida de massa iniciada na escarpa junto ao
hospital São Lucas.

Figura 3.11. Junto à estrada de acesso ao teleférico. Figura 3.12. Corrida de massa no local Córrego Dantas
atingindo várias casas.

Figura 3.13. Deslizamentos na Rua Benjamim Constant
junto à Congregação Cristã.
Figura 3.14. Deslizamentos na encosta próximo ao eixo
principal de drenagem.

Figura 3.15. Deslizamentos na encosta próxima do eixo
principal de drenagem.
Figura 3.16. Deslizamento de solos em Alta Floresta
atingindo residências.

Figura 3.17. Córrego de Dantas 4 – Área atingida por
movimento de massa destruindo residências.
Figura 3.18. SESI – área sujeita a novas corridas de massa.

Figura 3.19. Nova Suiça – escorregamento planar com
deposição de material.
Figura 3.20. Sequência de escorregamentos de massa
com movimento de massa.

Figura 3.21. Hospital São Lucas – delimitação de risco
iminente.
Figura 3.22. Vivendas de Almerias – maciço rochoso
fraturado com depósitos de tálus na base.

Os escorregamentos urbanos ocorridos afetaram taludes na base de elevações de inclinação
média entre 30° e 45° (Figura 3.23) o que comprovaram o seu elevado risco associado.

Figura 3.23. Esquema de escorregamento de Duas Pedras (Adaptado de Anuário 2012)

Foi efetuada uma visita técnica no dia 29 de Maio de 2013 por parte de Luis Ribeiro e Sousa à
cidade de Nova Friburgo, tendo sido acompanhado pela Geóloga Aline Freitas da Silva do DRM-RJ.
A visita permitiu avaliar a situação do Município, se bem que muitos dos vestígios dos acidentes
que ocorreram em 2011 já não são muito visíveis dado que a vegetação tomou conta das cicatrizes
associadas aos acidentes. Foi possível visualizar o último acidente ocorrido em Nova Friburgo no
mês de Novembro de 2012, conforme identificado no 10º Relatório Técnico elaborado pelo DRM-
RJ (2012).
45

Nas Figuras 3.24 a 3.35, ilustram-se algumas fotografias que foram obtidas durante a visita. Nas
Figuras 3.24 a 3.27 evidenciam-se aspectos do escorregamento planar ocorrido em Três Irmãos
em 2012, responsável pela destruição de algumas edificações na proximidade do acidente. Na
Figura 3.28, mostra-se evidências de fraturas num escorregamento de um talude em solo. A Figura
3.29 apresenta uma vista geral da cidade de Nova Friburgo, onde a vegetação cobriu praticamente
as cicatrizes de instabilidades ocorridas em 2011. A Figura 3.30 dá uma vista de um talude
rochosos junto ao funicular destruído durante o dessatre de 2011. As Figuras 3.31 a 3.33
evidenciam alguns acidentes ocorridos, enquanto que as Figuras 3.34 e 3.35 ilustram maciçois
rochosos com evidências de instabilidades.

Figura 3.24. Escorregamento planar em Três Irmãos,
Nova Friburgo, ocorrido em 2012.
Figura 3.25. Outra vista do escorregamento planar em
Três Irmãos.

Figura 3.26. Pormenor do escorregamento planar em
Três Irmãos.
Figura 3.27. Outro pormenor do escorregamento planar
em Três Irmãos.
46

Figura 3.28. Evidências de roturas num talude. Figura 3.29. Vista geral de Nova Friburgo.

Figura 3.30. Vista do maciço rochoso de Nova Friburgo
junto ao funicular.

Figura 3.31. Edifício destruído por um escorregamento.
47

Figura 3.32. Edifício parcialmente destruído por um
escorregamento.
Figura 3.33. Blocos de rocha na base resultantes de um
escorregamento.

Figura 3.34. Existência de um maciço rochoso com
evidências de instabilidade.
Figura 3.35. Vista de um outro maciço rochoso sugerindo
uma análise da sua estabilidade.

O acidente de Três Irmãos referido nas Figuras 3.24 a 3.27 ocorreu no mês de Novembro de 2012
(DRM-RJ 2012). Foi um mês particularmente chuvoso, caracterizado por pancadas de chuva muito
intensa ou por chuvas acumuladas significativas em 24 h. Chuvadas intensas foram registadas nos
dias 5 e 6, conforme indicado na Tabela 3.1. Os dias antecedentes foram de pluviosidade baixa o
que explicou o facto de não ocorrência de acidentes. O acidente de Três Irmãos, cujo boletim é
ilustrado pela Figura 3.36, ocorreu na tarde do dia 13, tendo-se destacado um grande bloco
rochoso de carca de 4 000m3, por deslizamento planar causado pela percolação da água, na
superfície de rotura preenchida com material alterado com espessura máxima de 20cm. Segundo
o relatório da DRM, o início do acidente começou às 5h30 com queda de blocos associado a
19mm/h. Duas horas depois, ocorreu uma pancada de chuva de 21.6mm/h, tendo o movimento
do bloco grande de rocha sido pelas 16h, quando a chuva tinha praticamente cessado. O
escorregamento parece ter ocorrido através de uma junta de alívio e em combinação com
fracturas de tracção presentes na parte mais alta da escarpa. Justifica-se, pela importância do
48

acidente e de ser uma situação frequente na Região Serrana, um estudo detalhado deste acidente
a conduzir pela PUC-Rio no âmbito das suas actividades de investigação.

Tabela 3.1 Dados pluviométricos nos dias 5 e 6 de Novembro de 2012 (DRM-RJ 2012)
Local Pico Valor Antecedentes
Macaé (Glicério - INEA) 05-15h 44.8mm/h 3.6mm/24h; 16.4mm/96h; 60.6mm/mês
Silva Jardim (INEA) 05-16.45h 25.48mm/h 13.0mm/24h; 33.8mm/96h; 61.2mm/mês
Petro (Posse - INEA) 06-01.45h 32.78mm/h 4.2mm/24h; 6.0mm/96h; 84.0mm/mês

Em termos de resposta ao acidente, foram adoptados vários procedimentos de alerta divulgado
pela perfeitura de Nova Friburgo, tendo sido enviado, no dia 13: às 7h28m um SMS de atenção à
população; às 8h40m um alerta; às 9h11 um alerta máximo com 35 sirenes accionadas; às 20h42
foram desligadas as sirenes. O primeiro movimento, às 5h30, destruiu parcialmenteuma casa e
levou à evacuação de moradores, enquanto o segundo movimento, às 16h, destruiu 12 casas
interditadas desde 2011, deixando 2 feridos.
49

Figura 3.36. Vista de um outro maciço rochoso sugerindo uma análise da sua estabilidade (DRM-RJ 2012)

Noutras localidades ocorreram também escorregamentos. Assim, no dia 13, o Município de Santa
Maria Madalena registou, também, 35 escorregamentos. A Figura 3.37 apresenta resultado
50

preliminares da cartografia do risco no bairro Cidade Alta deste município, onde a situação foi
mais crítica (DRM-RJ 2012).

Figura 3.37 Carta de risco do bairro Cidade Alta, em Santa Maria Madalena (DRM-RJ 2012)

Como conclusão, salienta-se que os cenários de risco a escorregamentos foram construídos a
partir da anális da correlação entre as chuvas intensas, tendo sido desenvolvidos a partir de
Dezembro de 2011, e que permitiu a operacionalização dos sistemas de alerta e alarme para
escorregamentos (DRM-RJ 2011; 2012). A Figura 3.38 apresenta curvas pluviométricas, sendo a
amarelo a que separa o domínio no qual não foram registados escorregamentos com o domínio de
chuvadas associados a escorregamentos esparsos; e a vermelha a que separa o domínio dos
escorregamentos esparsos com os escorregamentos generalizados. Com base nestas curvas, foram
definidos pelo DRM os cenários identificados na Tabela 3.2.

3.3 Outras localidades da Região Serrana

Escorregamentos ocorreram em outras cidades da Região Serrana do Estado do Rio de Janeiro,
afetando nomeadamente, para além da cidade de Nova Friburgo, Petrópolis e Teresópolis
(Dourado et al. 2012).

Em Petrópolis, a grande concentração populacional aliada aos fatores naturais, tem sido
responsável pela ocorrência de mais de 1 000 eventos catastróficos nas últimas décadas, onde
51

centenas de pessoas morreram (Ribeiro 2013), (Figuras 3.39 e 3.40). Essa afirmação pode ser
verificada na Figura 3.41, onde se mostra a relação entre o número de habitantes atual em cada
distrito e o somatório do número de movimentos de massa de 1960 a 1999.

Figura 3.38 Curvas pluviométricas críticas para a Região Serrana (DRM-RJ 2012).

Tabela 3.2 Cenários de risco atribuídos pelo DRM-RJ.
Cenário Tipo acidente Chuvas
horárias
Chuvas diárias
e outras
Comentários
Escorregamentos
ocasionais
<5/município >50mm/h >120mm/dia Acidentes pontuais
Escorregamentos
esparsos
5<n<25 por
município
>30mm/h >100mm/dia
>115mm/96h
>270mm/mês
Acidentes esparsos; curva amarela; n o
nº de acidentes; afectam taludes e linhas
de drenagem
Escorregamentos
generalizados
>25/município >50mm/h >120mm/dia
>130mm/96h
>300mm/mês
Acidentes com mobilização de massas
deslizantes; deslizamentos de grande
porte e corridas.
Desastres associados
a escorregamentos
>50/município - - Grande número de acidentes naturais e
induzidos; grande movimentos de
massa; grande registo de eventos
52

pluviométricos prolongados.
Grandes
catástrofes
Nº ainda não
enfrentado de
desastres
80mm/h >250/dia
>400m/96h
>600mm/mês
Relacionado com um número ainda
enfrentado de desastres naturais e
induzidos

Em relação ao Município de Petrópolis merece especial destaque um trabalho de investigação
sobre a simulação do processo de queda de blocos em encostas deste município com a aplicação
da mecânica do contato, consubstanciado numa tese de doutoramento elaborada por Rafael
Ribeiro (2013), na Universidade Federal do Rio de Janeiro.

O estudo foi delimitado numa área do Bairro da Glória sujeita à ocorrência de queda de blocos. Foi
analizado o alcance dos blocos face à modificação dos parâmetros físicos das unidades geotécnicas
que constituem o terreno. Para tal, foram realizadas simulações numéricas utilizando o software
de elementos discretos PFC-3D do ITASCA. Em termos geológicos, a área é formada por
afloramentos rochosos de hornblenda-biotita gnaisse, encontrados muitas vezes coberto por solo
residual. O batólito Serra dos Órgãos está presente nas porções central e sudeste do município. As
rochas dessa unidade encontram-se intensamente deformadas e metamorfizadas, estando muitas
vezes migmatizadas e fraturadas. Existem três famílias de descontinuidades presentes no maciço
rochoso, que se interceptam, criando condições para a ocorrência de queda de blocos. Essas
descontinuidades apresentam grande variação no ângulo de mergulho, existindo desde aquelas
verticais até horizontais (Ribeiro 2013).

Figura 3.39. Localização da área de estudo de Petrópolis

Figura 3.40 Visão geral de Petrópolis (Ribeiro 2013).

A região em estudo está indicada numa imagem aérea ilustrada na Figura 3.42. Na Figura 3.43,
apresentam-se localizadas na montanha 12 blocos que foram seleccionados seleccionados para
simulações com o método dos blocos discretos. A topografia do terreno gerada pelo software PFC-
3D está apresentada em detalhe na Figura 3.44.

Figura 3.41 Gráfico entre a população e o número de movimentos de massa ocorridos nos distritos de Petrópolis
entre 1960 e 1999 (Ribeiro 2013)

Figura 3.42 Imagem da área de estudo em 2010 (www.googlemaps.com.br, 2011)

Figura 3.43. Visão de 12 blocos seleccionados para simulações com o método dos blocos discretos (Ribeiro 2013)

http://www.googlemaps.com.br/
55

Figura 3.44 Topografia do terreno gerada pelo PFC-3D (Ribeiro 2013)

Nas Figuras 3.45, 3.46 e 3.47 estão representadas, respectivamente, as trajetórias dos blocos
esféricos, octaédricos e de geometrias reais conforme as condições de rigidez e amortecimento
explicitadas na tese de doutoramento de Ribeiro (2013). A representação a três dimensões está
indicada para os três tipos de blocos nas Figuras 3.48, 3.49 e 3.50.

Figura 3.45 Trajetórias e área susceptível à ocorrência de quedas de blocos esféricos (Ribeiro 2013)
57

Figura 3.46 Trajetórias e área susceptível à ocorrência de quedas de blocos octaédricos (Ribeiro 2013)

Figura 3.47 Trajetórias e área susceptível à ocorrência de quedas de blocos com geometrias reais aproximadas
(Ribeiro 2013)

Figura 3.48 Trajectórias dos blocos esféricos a três dimensões (Ribeiro 2013).

Figura 3.48 Trajectórias dos blocos octaédricos a três dimensões (Ribeiro 2013).

Figura 3.49 Trajectórias dos blocos com geometrias reais aproximadas a três dimensões (Ribeiro 2013).

De acordo com estas figuras é possível afirmar que a saltação é o modo de movimentação
predominante para os blocos esféricos e o rolamento ocorre na porção final do percurso. Para os
blocos octaédricos há diferentes modos de movimentação envolvidos ao longo do percurso. Em
determinadas trajetórias, os blocos deslizam. Em outras a saltação e o rolamento parecem estar
presentes. Contudo os saltos dos blocos octaédricos têm menores dimensões, quando
60

comparados com os saltos dos blocos esféricos. Nos blocos com geometrias reais aproximadas
ocorre uma predominância do deslizamento como modo de movimentação. E é justamente esse o
comportamento esperado para lascas e blocos cujo formato não se aproxima de uma esfera.
Possivelmente os diferentes comportamentos assumidos pelos blocos em suas trajetórias
alteraram a maneira pela qual a rigidez e o amortecimento interferiram no alcance dos blocos.

No caso do Município de Teresópolis, situado na porção central do Estado do Rio de Janeiro, a
região caracteriza-se por depósitos de gnaisse e granito, datados do período Pré-Cambriano, e por
um relevo bastante acentuado, onde a fisiografia predominante é representada por escarpas
bastante íngremes (Melo et al. 2012). Um mapa do Município e o seu zonamento está indicado na
Figura 3.50, enquanto que, na Figura 3.51, se apresenta um mapa com as áreas de deslizamento.

Figura 3.50 Mapa do Município de Teresópolis.Fonte (Melo et al. 2012).

Figura 3.51 Mapa com as áreas de deslizamento no município de Teresópolis (DRM-RJ 2011).
Imagens de um deslizamento e de uma corrida neste município são ilustradas nas Figuras 3.52 e
3.53, respectivamente. Já na cidade do Rio de Janeiro, apresentam-se imagens de queda de blocos
de grande dimensão que ocorreram na Vila Izabel.

Figura 3.52 Fotografia de um deslizamento “tipo Vale Suspenso”, Teresópolis, RJ (Dourado et al. 2012)

Figura 3.53 Fotografia de uma corrida detritos em Posse, Teresópolis, RJ. Observar a contribuição de material dos
escorregamentos laterais (Dourado et al. 2012).

Figura 3.54 Queda de blocos em Vila Izabel (Ribeiro 2013).

Figura 3.55 Queda de blocos em frente ao túnel de Santa Teresa, Rio de Janeiro (Ribeiro 2013).

4 ANÁLISE DE RISCO EM TALUDES

4.1 Considerações iniciais

Neste Capítulo descrevem-se de forma sintética os problemas associados à instabilidade de
taludes e às técnicas necessárias para a sua identificação e como devem ser feitas a análise e
gestão de risco. O processo em como podem ser resolvidos os problemas de instabilidade é
apresentado no fluxograma indicado na Figura 4.1. O Capítulo não tem como objectivo efetuar
uma análise profunda dos problemas, mas apenas uma chamada de atenção para as principais
questões. Seguiram-se, no essencial, na apresentação as seguintes publicações: Karim (2005),
Longo (2006), Einstein et al. (2010), Sousa (2010; 2012), e Einstein e Sousa (2012).

Figura 4.1. Processo de decisão em instabilidade de taludes lidando com as incertezas (Einstein e Sousa 2012).

Como se pode ver pela Figura 4.1, o processo inicia-se pela colecta de informação sobre a geologia
e as características geotécnicas do local, e de seguida são desenvolvidos os modelos que
descrevem o fenómeno de forma determinística ou probabilistica tendo em vista a análise do
risco, que estão na base das decisões a tomar sobre a sua gestão. Este Capítulo procura seguir na
sua formulação a identificação dos mecanismos de instabilidade em taludes (seção 4.2), e a
identicação do risco geotécnico e a descrição de acidentes (seção 4.3). São, para tal, descritas as
várias opções para coleta da informação sobre os movimentos dos taludes e a geometria dos
acidentes, bem como sobre a necessidade de criação de bases de dados sobre os acidentes em
que a informação sobre a pluviometria é fundamental. A aplicação de técnicas de Data Mining
(DM), pela sua importância hoje em dia em problemas que envolvam um grande número de
informação de forma a obter regras e padrões de comportamente, é descrita com o detalhe
Possible Multi-Step
Probability Determination
Prior Probabilities
Indicators and
Likelihood Functions
Posterior Probabilities
State of Nature
Identify and Describe
Threat
Determine Probabilities
and combine with
Threat Hazard
Risk Determination
Actions, Management
(Zoning, Countermeasures,
Warning,
Additional Exploration)
UU
U
U

Risk Management
Phase 1
Early Design Stage
(Pheasibility and
Conceptual Design)
- Establish Risk Policy
- Risk Acceptance Criteria
- Qualitative Risk Assess-
ment of the Project
- Detailed Analysis of Areas
of Special Interest or Concern
Phase 2
Tendering &
Contract Negotiation
'- Requirements in Tender
Documents
-- Risk Assessment in Tender
Evaluation
- Risk Clauses in Contract
Phase 3
Construction Phase

- Contractor's Risk
Management
- Owner's Risk Management
- Joint Risk Management Team
between Owner and Contractor
possível na última seção 4.4. Deve ser enfatizado que a análise dos problemas de estabilidade de
taludes é extremamente complexa, pelo que não são efectuadas decrições detalhadas dos
problemas envolvidos, sendo apenas apresentados alguns exemplos de casos práticos (Einstein e
Sousa 2012).

A análise de risco é uma ferramenta cada vez mais divulgada , pelo seu papel na optimização dos
projectos ao longo das diferentes fases, fornecendo um controlo dos possíveis eventos adversos. A
análise de risco permite reconhecer, quando se torna necessário, o aprofundamento da
investigação científica, bem como optimizar a monitorização, conter os custos de execução e
aceder a um conhecimento mais rigoroso do papel das entidades envolvidas, incluindo as
envolvidas na ocorrência de eventos imprevistos adversos (Clayton 2001; Longo 2006; Faber
2007).

Tradicionalmente, os riscos têm sido geridos indiretamente com base em decisões tomadas pelos
engenheiros durante o projeto das obras. Contudo, e seguindo as linhas orientadores do ITA
(Eskesen et al., 2004) em relação ao risco e à gestão, podem ser melhorados significativamente
utilizando uma gestão do risco de forma sistemática. Com base em técnicas de gestão é possível
identificar os problemas potenciais e que medidas de mitigação devem ser desenvolvidas. Estas
linhas orientadoras podem se passar através das diversas etapas das fases de um projeto como se
ilustra para as obras subterrâneas na Figura 4.2 (Feng et al. 2012).

Figure 4.2 Linhas definidores da gestão de risco em túneis (ITA Working Group no. 2).

Existem muitas definições para o risco. De um modo geral e para um evento E indesejável, os
níveis de vulnerabilidade (Clayton 2001) estão associados ao risco que pode ser definido do
seguinte modo (Einstein et al. 2010; Sousa 2010; Sousa e Einstein 2012):

[ ] [ ] [ ] (4.1)
onde R representa o risco, P[E] representa probabilidade de ocorrência do evento, P[C/E] a
vulnerabilidade do evento E, e u[C] a utilidade para as consequências C. De um modo mais geral,
para diferentes modos com consequências diferentes e com níveis de vulnerabilidade associados,
o risco pode ser definido de um modo mais geral conforme proposto por (Sousa 2010).

A análise de risco pode ser fundamentalmente de dois tipos, qualitativa ou quantitativa (Amaral e
Silva 2001; Longo 2006). A análise qualitativa é mais célere e associa a cada evento a analisar um
índice qualitativo, quer para a frequência, quer para o respectivo dano, sendo possível representar
o risco como uma combinação de classes de frequência e classes de danos. Uma matriz de risco
permite, por conseguinte, estabelecer os critérios de aceitabilidade do risco e, desta forma,
determinar os acontecimentos críticos, não críticos ou aqueles sobre os quais é necessário
efectuar avaliações mais exaustivas. A análise de risco diz-se quantitativa quando é baseada em
valores numéricos das consequências potenciais e da probabilidade de ocorrência de eventos
adversos. Incluem-se neste grupo as análises por árvores de eventos, por exemplo (ETA – Event
Tree Analysis) e por árvores de falhas (FTA – Fault Tree Analysis). Acções possíveis de gestão em
taludes são ilustradas na Figura 4.3 utilizando uma análise de árvores de eventos.

Figura 4.3 Uso de uma árvore de eventos na tomada de decisão para instabilidade de taludes – Diferentes ações
possíveis (Einstein e Sousa 2012).

O conceito de mapa de risco é extremamente utilizados e resulta da aplicação de uma classificação
de risco, previamente definida, a uma área geográfica. É possível atribuir a cada ponto da área em
estudo o correspondente nível (em caso de análise qualitativa) ou valor numérico (no caso de
análise quantitativa) de risco, obtendo-se assim um mapa de risco da área sobre a qual os eventos
adversos têm a probabilidade de se verificar. Num mapa de risco serão reconhecíveis as áreas com
maior risco, onde será aconselhável intervir aplicando medidas de mitigação (Longo 2006). Os
mapas de risco, com base em novos elementos obtidos através de monitorização, poderão ser
recalculados e redesenhados. Na Figura 4.4, apresenta-se um exemplo relativo às encostas do
67

Castelo de Santarém,