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GEOLOGIA DE ENGENHARIA UEG-ENG. CIVIL Prof. Dr.Antonio Lázaro F. Santos referências:Geologia de Engenharia: Conceitos, método e prática: Santos, A.R., ABGE,2002. Geologia de Engenharia 6ª , Oliveira, A.M. dos eBrito, S,N.A. de ABGE, 1998. Curso de Geologia Aplicada ao Meio Ambiente, Bitar, O.Y, ABGE, 1995. GEOLOGIA DE ENGENHARIA E ESTUDOS DE IMPACTOS AMBIENTAIS • Contribuição da Geotecnia na identificação e análise das alterações do meio físico que devem ser consideradas no âmbito dos estudos de impacto ambiental. GEOLOGIA DE ENGENHARIA E ESTUDOS DE IMPACTOS AMBIENTAIS • As relações entre a obra ou atividade modificadora refletem a essência de um estudo de impacto ambiental; • A Geotecnia no EIA contribui na fase de diagnóstico ambiental, quando se realiza a obtenção e organização dos fundamentos que subsidiarão o desenvolvimento das etapas posteriores; • A Geotecnia identifica e sistematiza as prováveis alterações do meio físico derivadas de atividades modificadoras do meio ambiente. GEOLOGIA DE ENGENHARIA E ESTUDOS DE IMPACTOS AMBIENTAIS Geologia Geral Hidrogeologia Geologia Econômica Geofísica Climatologia Geomorfologia Pedologia Biogeografia Mecânica dos Solos Mecânica das Rochas Hidrogeotecnia Tecnologia de Materiais GEOLOGIA DE ENGENHARIA GEOTECNIA SUBSIDIA A MINIMINAÇÃO D O S I M PA C T O S E O MONITORAMENTO DAS MEDIDAS MITIGADORAS ALTERAÇÕES RISCOS E CONSEQUÊNCIAS MEIO FÍSICO OBRA OU ATIVIDADE MODIFICADORA X GEOLOGIA DE ENGENHARIA E ESTUDOS DE IMPACTOS AMBIENTAIS conceitos básicos Diagnóstico Avaliação Mitigação Monitoramento Etapas do EIA GEOLOGIA DE ENGENHARIA E ESTUDOS DE IMPACTOS AMBIENTAIS ELEMENTOS REGULADORES MEIO FÍSICO SOLAR VULNERABILIDADE INTERAÇÃO PARA USOS E RECURSOS SUSCETIBILIDADE APTIDÃO QUÍMICOS BIOLÓGICOS HUMANOS ELEMENTOS INTERATIVOS ENERGIAS NATURAIS ELEMENTOS ESSENCIAIS AGENTES FÍSICOS COMPONENTES MATERIAIS GRAVITACIONAL TERMAL SOLO ROCHA ÁGUA AR MEIO AMBIENTE MEIO FÍSICO MEIO BIÓTICO MEIO SOCIOECONÔMICO MOVIMENTOS DE MASSA – CAMPOS DO JORDÃO – JAN 2000 Fonte: IPT, 2000 Imagem IKONOS • Província Geomorfológica da Serra da Mantiqueira. • Esta província é composta por morros de topos arredondados, vertentes com perfis retilíneos, por vezes abruptas, com amplitude de cerca de 100m a 300m, declividades predominantes superiores a 20% e, presença de serras restritas GEOMORFOLOGIA GEOLOGIA • Os terrenos são compostos por gnaisses migmatitos diversos intercalados a xistos, quartzitos, mármores e rochas calcossilicáticas, pertencentes ao Complexo Paraíba do Sul, além de granitos foliados com granulação fina a média, textura porfirítica pertencentes à Fácies Cantareira. GEOLOGIA DE ENGENHARIA MOVIMENTOS DE MASSA DE JANEIRO DE 2000 - Os acidentes associados a movimentos gravitacionais de massa, ocorridos no início do ano de 2000, foram deflagrados por um evento chuvoso de abrangência regional, que atingiu diversos municípios na região do Vale do Paraíba e Serra da Mantiqueira. - Além dos escorregamentos, enchentes e inundações também causaram transtornos e sérios danos materiais, em vários municípios paulistas da região e, também em localidades no sul do estado de Minas Gerais. MOVIMENTOS DE MASSA DE JANEIRO DE 2000 Processo de ocupação das encostas - cortes e aterros - os cortes modificam a geometria natural das encostas dando origem a taludes íngremes de alturas variáveis, que geram o desconfinamento de maciços de solo em porções de encosta situadas no alto das encostas. -os aterros representam “depósitos” de material terroso lançado nas encostas, provenientes das escavações realizadas nos taludes de corte. -Esses aterros recobrem as camadas mais superficiais de solo, constituindo-se em materiais de estabilidade precária. Essas modificações causam a alteração do regime hidrológico de superfície e de subsuperfície nas encostas, fator este, muito importante na deflagração dos processos de escorregamento. -a geomorfologia das encostas, que possuem grande amplitude, perfil retilíneo ou suavemente convexo, alta declividade, com cobertura de solos rasos, favoreceu a ocorrência de processos de escorregamento de grandes proporções. - esses processos foram deflagrados nas porções mais altas das encostas, em locais onde existiam situações como as descritas acima, corte/aterro para a construção de moradias e, desceram na forma de um material fluidificado composto principalmente por solo e restos vegetais, lavando a encosta e destruindo toda a forma de ocupação que existia na direção do fluxo. CONDICIONANTES DO MEIO FÍSICO MOVIMENTOS DE MASSA – CAMPOS DO JORDÃO – JAN 2000 Fonte: IPT, 2000 Morro do Britador, a área mais atingida pelos escorregamentos. PROCESSOS DE ESCORREGAMENTOS -Foram processos caracterizados pela reduzida espessura de solo mobilizado (cerca de 2 metros), porém com altas velocidade e energia de transporte e com dimensões longitudinais e laterais da ordem de centenas de metros, gerando assim uma grande quantidade de material depositado nas porções inferiores das encostas. -Em alguns locais, onde os processos ocorreram em talvegues de drenagem, a lavagem das encostas foi tão expressiva, que foram expostos afloramentos rochosos que eram anteriormente recobertos por solo. Várias testemunhas relataram que a fluidez do material era tanta, que ao deparar-se com obstáculos mais resistentes, chegaram a formar ondas com poucos metros de altura, com a massa desprendida das encostas. PROCESSOS DE ESCORREGAMENTOS - Os processos de maior magnitude, foram os responsáveis pelo grande número de moradias completamente destruídas ou gravemente afetadas. - Também foram destruídas as principais vias de acesso (ruas, vielas e escadarias) e sistemas de água, esgoto e energia. Os bairros populares principalmente atingidos por esse tipo de processo foram: Britador, Vila Albertina, Vila Santo Antônio, Vila Nadir, Vila Sodipe e Vila Paulista Popular. MOVIMENTOS DE MASSA – CAMPOS DO JORDÃO – JAN 2000 Fonte: IPT, 2000 Morro do Britador, a área mais atingida pelos escorregamentos. MOVIMENTOS DE MASSA – CAMPOS DO JORDÃO – JAN 2000 Fonte: IPT, 2000 Área no Morro do Britador. Notar os patamares das moradias e o tronco de araucária que foi arrastada pelo material do escorregamento. MOVIMENTOS DE MASSA – CAMPOS DO JORDÃO – JAN 2000 Fonte: IPT, 2000 Área da Vila Nadir. O escorregamento foi causado pela interrupção da drenagem da rua de montante. MOVIMENTOS DE MASSA – CAMPOS DO JORDÃO – JAN 2000 Fonte: IPT, 2000 Grau de Risco Meio Físico Uso do Solo EMERGENCIAL a) ocorrência de grandes escorregamentos ou alta freqüência de escorregamentos menores próximos; b) feições de instabilidade; c) declividade da encosta > 45%; d) presença de rupturas de declive na encosta; e) solo pouco espesso < 2m; f) presença de talvegue (anfiteatro); e g) perfil retilíneo da encosta. h) moradias precárias; i) vias de acesso precárias ou inexistentes; j) alta freqüência de situações de corte e aterro; e k) inexistência de obras de drenagem. IMINENTE l) baixa ocorrência de escorregamentos próximos; m) intervalos de declividade da encosta 30% a 40%; n)espessura de solo entre 2 m e 6 m; e o) perfil da encosta côncavo a retilíneo. p) moradias em boas condições; q) existência de vias de acesso e de obras de drenagem em más condições de conservação; e r) situações de corte e aterro comuns. MOVIMENTOS DE MASSA – CAMPOS DO JORDÃO – JAN 2000 Fonte: IPT, 2000 Grau de Risco Meio Físico Uso do Solo NÃO IMINENTE a) sem ocorrência de escorregamentos muito próximos; b) declividade da encosta < 30%; c) solo espesso > 6 m; e d) vertentes convexas. e) moradias em boas condições; f) vias de acesso e obras de drenagem em boas condições; g) situações de corte e aterro pouco freqüentes. MOVIMENTOS DE MASSA – CAMPOS DO JORDÃO – JAN 2000 Fonte: IPT, 2000 AVALIAÇÃO DE RISCO RESIDUAL Juntamente com a ação de cadastramento pontual de risco, também foram desenvolvidas pequenas intervenções emergenciais e pontuais, relacionadas a contenção de encostas: - quer através da implantação de obras tipo muros de arrimo e/ou do restabelecimento dos sistemas de drenagens superficiais comprometidos, visando com isto possibilitar o maior retorno possível de moradores às suas casas. GEOLOGIA DE ENGENHARIA • Abrangendo as atividades: 3. Caracterizar as propriedades geomecânicas, químicas e hidráulicas de todos os materiais terrestres envolvidos em construção, recuperação de áreas e alterações do meio ambiente. 4. Prevenir alterações ao longo do tempo das propriedades acima mencionadas. Erosão urbana: uma das principais causas constitui-se no parcelamento do solo com a retirada da vegetação e do solo superficial e o longo tempo de exposição aos agentes erosivos até uma futura consolidação da urbanização. RMSP GEOLOGIA DE ENGENHARIA • Abrangendo as atividades: 4. Prevenir alterações ao longo do tempo das propriedades acima mencionadas. Somatório de erros: boçoroca provocada por urbanização desorganizada sendo utilizada para despejo de lixo urbano. Inevitável contaminação de águas superficiais e profundas. Oeste paulista GEOLOGIA DE ENGENHARIA • Abrangendo as atividades: 5. Determinar os parâmetros a serem considerados nas análises de estabilidade e na operação confiável das obras de engenharia. 6. Melhorar e manter as condições ambientais e as propriedades do terreno. Grande ruptura em filitos, provocada pela combinação desfavorável de planos de fraqueza (feição texturais) com o plano de corte do talude e o eixo da rodovia. Rodovia Castelo Branco, SP. GEOLOGIA DE ENGENHARIA • Abrangendo as atividades: 5. Determinar os parâmetros a serem considerados nas análises de estabilidade e na operação confiável das obras de engenharia. 6. Melhorar e manter as condições ambientais e as propriedades do terreno. Corte: nítida diferenciação entre solos superficiais evoluídos e laterizados e o solo de alteração de rochas cristalinas xistosa. A maior presença de argilominerais e óxidos ligantes conferem aos solos superficiais propriedades geotécnicas (resistência à erosão e compactabilidade) superiores aos solos de alteração de rochas cristalina, normalmente silto- arenosos. GEOLOGIA DE ENGENHARIA • Abrangendo as atividades: 5. Determinar os parâmetros a serem considerados nas análises de estabilidade e na operação confiável das obras de engenharia. 6. Melhorar e manter as condições ambientais e as propriedades do terreno. Retaludamento: relação melhor corte/aterro implicando em maior fator de segurança. GEOLOGIA DE ENGENHARIA • Abrangendo as atividades: GEOLOGIA DE ENGENHARIA • Abrangendo as atividades: Declividade do terreno Geomorfologia Uso e ocupação do solo Suscetibilidade natural Risco Potencial Zoneamento preliminar de risco GEOLOGIA DE ENGENHARIA • Abrangendo as atividades: Modelo de ficha para vistoria de campo de instabilizações de taludes rodoviários (Augusto Filho, 1992) GEOLOGIA DE ENGENHARIA • Abrangendo as atividades: Parte da ficha de cadastro de instabilizações de taludes utilizada na fase de diagnóstico do projeto de recuperação de rodovia SP-250, PTO-5, KM 326,6 (IPT,199) • Abrangendo as atividades: 6. Melhorar e manter as condições ambientais e as propriedades do terreno. Boçoroca antes dos trabalhos de estabilização e recuperação. Caracterização e perfil esquemático da solução implantada: 1-manto de intemperismo; 2- substrato gnássico; 3- veio de quartzo; 4- dique retentor; 5- maçico estabilizador de entulho de alvenaria; 6- cisternas de inflltração; 7- posição futura de lençol freático; 8- posição lençol atual; 9- perfil do fundo boçoroca; 10- perfil do terreno anterior ao boçorocamento; 11- nascente. • Abrangendo as atividades: 6. Melhorar e manter as condições ambientais e as propriedades do terreno. ANTES DEPOIS GEOLOGIA DE ENGENHARIA Motivos do acidente: -o modelo geológico do local não foi levado em consideração; - o projeto previa a construção em terreno seco, mas a investigação identificou a presença de água; - o aprofundamento de uma rampa, não prevista no projeto, aumentou a exposição das paredes dos túneis; - a inversão no sentido da escavação pode ter colaborado para a instabilidade do túnel; - Acidente , metrô de S.P Motivos - o comportamento estranho da obra exigia avaliações de estabilidade, e não há documentos que comprovem esta ação; - a falta de pinos e suportes suficientes nas paredes laterais e no teto da escavação; - a deficiência na fiscalização dos trabalhos; - as detonações no dia 12 de janeiro, que produziram vibrações na estutura; - a inexistência de uma gestão de risco fez com que a possibilidade de desabamento não fosse identificada; - a falta de um plano de emergência para a retirada de pessoas do local. Acidente , metrô de S.P
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