Artigos cientificos e sugestões de temas para TCC - ENGENHARIA CIVIL

Prévia do material em texto

29
PROPOSTA DE MITIGAÇÃO DO RISCO ASSOCIADO À INSTABILIDADE DO
ESTÉRIL DA PEDREIRA DE BRITA DA RUA CAÇAPAVA, COMUNIDADE
JK, GRAJAÚ, RIO DE JANEIRO
R. Geraidine
Fundação Instituto de Geotécnica do Rio de Janeiro
C. Amaral
Fundação Instituto de Geotécnica do Rio de Janeiro
W. Silveira
Fundação Instituto de Geotécnica do Rio de Janeiro
RESUMO: Descrevem-se neste trabalho as intervenções efetuadas para diagnosticar e indicar
propostas de mitigação do risco geológico associado a escorregamentos de diversos tipos na
pedreira de brita, desativada, da rua Caçapava, Grajaú, zona norte do Rio de Janeiro, ocupada
densamente pelas moradias da Favela Comunidade JK. Dentre as situações de risco, destaca-se
aquela relacionada à possível ruptura de um corpo de estéril da atividade da pedreira disposto
aleatoriamente num setor lateral da sua praça de manobra, para a qual foram indicadas propostas de
remediação via obras de estabilização pouco comuns na cidade.
1. INTRODUÇÃO
O setor da encosta da Serra dos Três Rios,
ao final da rua Caçapava, no bairro do Grajaú,
zona norte da Cidade do Rio de Janeiro, mostra
um histórico de uso do solo e de acidentes
geológicos, bem como de intervenções
geotécnicas, típico da parte da capital
fluminense caracterizada por grandes
exposições de rocha cristalina sã e pouco
fraturada (Amaral, 1996).
Inicialmente servindo para implantação de
uma pedreira de brita, a área depois de
intensamente explorada, foi abandonada. Sem
controle ou fiscalização urbanística e
ambiental, a área foi ocupada
desordenadamente pela favela Comunidade JK
(Foto 1).
Face ao alto risco de acidentes associados a
escorregamentos de lascas e blocos rochosos
que caracterizam todas as áreas de pedreiras
abandonadas e ocupadas posteriormente por
favelas no Rio de Janeiro, a área da Favela
Comunidade JK sempre representou um
dilema para o poder público, que ora se decidia
pela remoção das casas, ora definia e
executava obras de contenção pontuais,
optando assim por estender a convivência com
o risco geológico.
Em 1998, com a liberação de recursos para
execução de novas obras de estabilização de
taludes, não só voltaram as discussões sobre
onde e de quais tipos seriam as intervenções,
como surgiu também uma questão bastante
peculiar relacionada a instabilidade de um
corpo do estéril da pedreira que impunha risco
de acidentes para 20 casas.
A definição das medidas de mitigação das
diversas situações de risco na Comunidade JK,
e em especial o desenvolvimento dos estudos e
investigações geotécnicas para diagnosticar o
grau de risco associado à ruptura do corpo de
estéril, constituem o objetivo deste trabalho
técnico.
30
Foto 1: vista aérea oblíqua da área da pedreira desativada ocupada pela Comunidade JK (foto
cortesia de Ary Maciel)
2. HISTÓRICO DE ACIDENTES E
OBRAS DE ESTABILIZAÇÃO
Os documentos arquivados na GEORIO
revelam que a atividade de exploração de
pedra de brita no local teve início no ano de
1957, sendo a licença de exploração
prorrogada nos 2 anos seguintes. A fotografia
área de 1967 mostra que até aquele ano, pelo
menos, a pedreira continuava em atividade.
Não há informação específica sobre o ano
de paralisação da pedreira e início da ocupação
da área pela Comunidade JK. Sabe-se,
contudo, que a favela começou a registrar
danos causados por escorregamentos em 1990,
quando a sua praça já se encontrava
completamente tomada. Naquele ano, um
deslizamento da capa de solo na crista do
paredão rochoso e a queda de blocos rochosos
destruíram parcialmente 5 casas. As obras
corretivas foram iniciadas em 1991. Ao final
dos serviços, a GEORIO já recomendava que
se executassem obras complementares nos
mesmos locais.
Em 1993, a queda de um bloco rochoso de
3m3 em outro ponto da frente da pedreira,
causou danos e colocou em risco iminente 2
moradias. Em 1995, foram reportadas quedas
de blocos rochosos e uma situação de risco
iminente de novos acidentes para 3 casas. Ao
final de 1995, a situação de risco de acidentes
era tão evidente em alguns setores da
comunidade JK, que a Secretaria Municipal de
Habitação cadastrou 32 casas com objetivo de
remove-las, o que não foi feito.
Em 1998, como o risco de acidentes
continuava a aumentar, a GEORIO recebeu
verba específica para executar obras de
estabilização com vistas a reduzir o risco de
acidentes na Comunidade JK. Como o volume
de recursos era modesto, o agrupamento de
geotécnicos responsável optou por estabelecer
uma hierarquização das situações de risco a
31
escorregamentos, e assim obter a melhor
relação custo/benefício das obras públicas.
3. ANÁLISE DO RISCO GEOLÓGICO
A Figura 1, baseada na Foto 1, mostra a
distribuição das situações de risco tal como
observado pela equipe de geólogos e
engenheiros em Junho de 1998.
Figura 1: croquis esquemático das situações de
risco na pedreira
Na situação 1, ao longo de uma faixa de
75m junto a base da escarpa da pedreira, as
obras de contenção executadas em 1991/92
(Foto 2) definiram uma área de dissipação de
energia das quedas de rocha, o que acabou por
exigir o reassentamento de 10 casas. Com as
intervenções, reduziu-se significativamente o
risco de acidentes para as 25 casas mantidas no
local.
Na situação 2, 30 moradias encontram-se
sob alto risco de acidentes associados a quedas
de lascas e blocos rochosos, cujo número,
posição, tipo de apoio e geometria era difícil
de ser avaliado, já que o mato cobria
completamente o local. Num pequeno trecho
de risco iminente para 5 casas, uma obra de
contenção foi executada no prazo de 60 dias
(Foto 3).
A execução desta obra criou condições
operacionais para se efetuar a limpeza da crista
da escarpa, ao longo de uma extensão de 50m e
altura de 30m. A Foto 4 mostra um detalhe da
situação no setor, no qual o potencial maior de
instabilização está relacionado a presença de
um nível com 3m de espessura de rocha muito
fraturada, condicionado por fraturas de alívio e
por uso de explosivo, com abertura de 1cm a
5cm, muito persistentes, sem preenchimento e
praticamente superpostas.
Foto 2: detalhe das obras na situação 1
Foto 3: detalhe da obra em execução na
situação 2.
Na situação 3, além da face escarpada com
lascas e blocos instáveis, identificou-se
também, preliminarmente, um potencial de
instabilização de um talude e risco alto de
danos para 20 casas. A análise do risco de
32
acidentes a escorregamentos mostrava-se
impossível apenas com a limpeza da área,
tornando necessária a realização de
investigações geotécnicas mais detalhadas.
Foto 4: situação do setor 2, no qual se destaca
a presença de lascas rochosas instáveis
3.1 Risco de Acidentes na Situação 3
A interpretação de fotos aéreas revelou que
o talude representava a face de um corpo do
estéril da pedreira disposto aleatoriamente na
lateral da sua praça de manobra.
A partir de mapeamento detalhado no
campo definiu-se que o corpo do estéril tem
forma de cone, com 10m de altura, 15m de
largura na base e angulo de repouso de 45o; sua
composição é de blocos rochosos escavados
com dinamite (marcas de fogo) misturados a
matéria orgânica, solo vegetal, areia e muita
brita. Ocorrem sinais de erosão localizados na
crista do corpo e junto a sua base, as obras de
impacto existentes mostram-se completamente
retorcidas.
As sondagens verticais realizadas junto a
crista, ao pé e afastado 5m do corpo de estéril
foram conduzidas até 7m de profundidade. A
Figura 2 mostra a seção geológica do setor.
A composição heterogênea do estéril e sua
exposição ao fluxo concentrado de águas
pluviais e servidas (das casas da favela)
indicam um alto potencial de carreamento dos
finos pelo fluxo vertical, com abatimentos e
deformações significativas que podem levar à
ruptura do pacote de resíduo, o que caracteriza
um risco alto para o conjunto de 20 casas
situadas a jusante das obras de contenção e ao
longodo seu perímetro.
Figura 2: perfil geológico esquemático da
composição do corpo de estéril
4. PROPOSTAS DE MITIGAÇÃO DO
RISCO GEOLÓGICO
4.1 Situação 2
Na situação 2, de talude rochoso fraturado,
caso haja uma decisão pela manutenção das
casas no local, a solução técnica de
estabilização para redução do risco passaria
pela fixação da camada instável com
contrafortes ancorados na camada de rocha sã
num trecho mais fraturado, a fixação
localizada de algumas lascas rochosas, o bate-
choco e a fixação de uma tela chumbada.
4.2 Situação 3
Na situação 3, o risco alto para 20 casas
coloca a estabilização do corpo de estéril como
uma das alternativas de gerenciamento de risco
de acidentes naquele setor. A Figura 3 detalha
a proposta de intervenção.
Trata-se da instalação de uma estrutura
composta de perfis metálicos e tela dupla de
alta resistência, reforçada e entrelaçada por
cordoárias, sendo os primeiros chumbados em
sua base em viga de concreto armado, a qual
estará chumbada no maciço rochosos
(horizonte de rocha sã). Os perfis possuirão
altura de 6m e espaçamento de 2m, com vistas
a eliminar também o risco da queda de blocos
ultrapassar por cima ou destruir a tela.
33
Figura 3: estabilização do estéril disposto aleatoriamente num setor lateral da praça da pedreira, a
montante de 15 casas, e sobre o qual fixaram-se 5 casas.
5. CONCLUSÃO
As situações de risco em praças de pedreiras
desativadas e densamente ocupadas por
favelas, tal como o da Comunidade JK, são
absolutamente comuns no Rio de Janeiro, em
função de uma exploração sem orientação
técnica e descompromissada com a
recuperação da área após o seu esgotamento.
Além dos aspectos de aplicação da geotecnia
convencional na solução de problemas
pontuais de estabilidade de taludes dentro da
favela, que por vezes exigem execução de
obras de contenção rápidas para permitir
estudos mais detalhados, neste trabalho tratou-
se também do risco associado a disposição
final de estéreis sólidos.
A campanha de investigação geotécnica
detalhada permitiu avaliar o risco associado à
ruptura de um corpo de estéril da pedreira para
cerca de 20 casas da favela situadas na sua
crista e junto a sua base, e indicar a obra de
contenção mais adequada ao problema.
6. REFERÊNCIAS
Amaral, C. (1996) Escorregamentos no Rio de
Janeiro: inventário, condicionantes
geológicas e gerenciamento do risco
associado. Tese de Doutorado, PUC-Rio,
287p.