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PROCESSOS DE DINÂMICA SUPERFICIAL E MOVIMENTOS DE MASSA � PROCESSOS COSTEIROS Nas zonas litorâneas, onde está concentrada grande parte da população mundial, ocorre umainteração de fatores geológicos, como ventos, ondas e as correntes marinhas, os quais influem incessantemente na evolução dinâmica e complexa da paisagem. Desta forma, os projeto de engenharia na zona costeira, mais do que noutro ambiente, devem levar em consideração todos agentes geológicos atuantes. Os ambientes costeiros são caracterizados pelas altas taxas de sedimentação e erosão, pelas constantes variações do nível do mar e dos fatores climáticos (temperatura, pressão atmosférica, umidade, insolação, precipitações pluviométricas, etc), como também pela interferência da ação humana. A dinâmica costeira, em geral, é também fortemente influenciada por dois condicionantes oceanográficos: os regimes de ondas e marés. REGIME DE ONDAS “A principal variável indutora dos processos costeiros de curto e de médio prazo é o regime de ondas, responsável pelo transporte nos sentidos longitudinal e transversal à linha de costa” (MUEHE, 1998). É a energia das ondas, a intensidade e a recorrência das tempestades que comandam a dinâmica dos processos de erosão e acumulo na interface entre continente e oceano. No caso do Brasil, o regime de ondas é determinado pela ação dos ventos originados no Atlântico Sul. Estes por sua vez, na América do Sul, são controlados basicamente por três grandes sistemas atmosféricos: a Zona de Convergência Intertropical (ZCIT), responsável pela circulação do litoral mais ao norte do Brasil; o Anticiclone Tropical do Atlântico Sul (ATAS), centro de alta pressão responsável pela origem dos ventos alísios; e Anticiclones Polares Migratórios (APM), centros de alta pressão responsáveis pela passagem dos sistemas frontais. A ZCIT é um dos mais importantes sistemas meteorológicos que atuam na proximidade do Equador terrestre. Esta é uma região de convergência dos ventos alísios de ambos os hemisférios escoando no sentido oeste. Este sistema é responsável pela maior parte da precipitação nas regiões norte e nordeste do país. A ZCIT possui um deslocamento norte – sul ao longo do ano, podendo oscilar entre 14°N e 5°S. O ATAS é um centro de alta pressão com temperaturas estáveis e relativamente altas associados aos ventos alísios que sopram de NE e E. Estes ventos possuem freqüência constante durante todo o ano, variando sua intensidade, entre as latitudes 10 e 40 graus sul. Esta oscilação ocorre junto com as variações sazonais da ZCIT. Os APMs são caracterizados por seu deslocamento ao longo da costa sudeste da América do sul, levando massas de ar com temperatura mais baixa de sudeste para nordeste. Além da ocorrência destes fenômenos de escala sinótica, aponta-se a existência da sazonalidade marcada por características próprias das perturbações e domínio das massas um regime de ondas que atingem o litoral brasileiro por setores, agrupando os trechos onde os sistemas de ondas incidentes apresentam características comuns. 1°) Na costa sul e sudeste brasileira, entre Chuí (RS) e Cabo Frio (RJ), as ondas que atingem a costa são forçadas pelos ventos alísios em boa parte do ano (ondas de NE). Porém, para este setor do litoral, as ondas incidentes com maior capacidade de transporte sedimentar costeiro são as associadas aos sistemas frontais. Estas ondas incidentes dos quadrantes sul e sudeste apresentam em média um período de 10 a 16 segundos e uma altura de 1 a 4 metros. 2°) No setor litorâneo compreendido entre Cabo Frio (RJ) e o estado de Pernambuco, as ondas mais efetivas no transporte sedimentar são predominantemente geradas pelos ventos alísios, dos quadrantes nordeste e leste, com período médio de 5 a 10 s e altura entre 1 e 2 m. Eventualmente nos meses de junho a setem-bro, as ondas originadas por frentes mais ao sul atingem esta parte do litoral brasileiro. Estas ondulações são tipicamente de sul e sudeste, com período médio entre 7 e 12 s e altura de 1 a 2 m. 3°) No trecho entre o Estado de Pernambuco e o Cabo do Calcanhar (RN) incidem somente ondas provenientes dos ventos alísios, sem atuação de ondas oriundas da ação de frentes. 4°) O trecho entre o Cabo Calcanhar (RN) e Oiapoque (AP), apresenta a ação de ventos associados à ZCIT, ou seja, de alísios de rumo SE, que geram ondas de leste e sudeste, com período curto. Nesta região, todo movimento, seja ele na troposfera, no oceano ou nos sedimentos, é direcionado de leste para oeste. Outras ondulações oceânicas que incidem neste segmento costeiro são provenientes de tempestades formadas no hemisfério norte. Estas ondas são do tipo marulho, com períodos de até 18 segundos e ocorrem especialmente entre os meses de janeiro e março (inverno no hemisfério setentrional). REGIME DE MARÉS A amplitude das marés (a diferença de nível entre a preamar e a baixa-mar) é um elemento modelador da linha de costa, em função das velocidades de correntes a ela associadas. Estas correntes de marés são significativas no transporte sedimentar costeiro especialmente onde a variação da maré é expressiva. A maior parte do litoral brasileiro, do estado de Alagoas ao Rio Grande do Sul, apresenta amplitudes de marés inferiores a 2 metros (micromarés). Estas têm importância pontual, apenas onde a geomorfologia propicia um aumento da velocidade da corrente de marés. Amplitudes superiores a 4 metros (macromarés) ocorrem apenas no estado do Maranhão, em parte do Pará (Salinópolis) e no litoral sul do Cabo Norte (Amapá). Nestes locais as correntes de marés possuem capacidade para modificar a morfologia da linha de costa e da plataforma continental interna. O restante do litoral e alguns trechos do litoral da Bahia e Sergipe apresentam mesomarés com amplitudes entre 2 e 4 metros. MORFOLOGIA COSTEIRA PRAIA – Ambiente costeiro de alta mobilidade sedimentar composto principalmente por areias e secundariamente por materiais detríticos mais grossos (seixos, calhaus, blocos). A praia (sensu strictu) compreende o espaço situado entre a linha da primeira arrebentação das ondas até a linha de maré mais alta, o qual está subdividido no terraço ou estirâncio e face praial. Estirâncio compreende a região entre a linha de maré mais alta e a mais baixa. O espaço situado acima da linha de maré mais alta, chamado de pós-praia, é formado pelas escarpas no limite com o campo dunar ou com a falésia, pelo berma, região de deposição de sedimentos arenosos oriundo da praia, e pela planície de deflação. O espaço oposto submerso, anterior a linha da primeira arrebentação, é composto por depósitos arenosos (barras) transportados ao longo da linha de costa, portanto , de formatos longitudinais. Por fim a partir da primeira arrebentação até a linha de costa está situada a zona do surfe. DUNAS Independente da escala, as dunas são cristas ou morros assimétricos de areia empilhada pelo vento que podem estar recobertas pela vegetação ou não. A assimetria das dunas subdivide-as na região de barlavento, menos inclinada e maior superfície, e de sota-vento, menor e mais inclinada. Quanto ao tamanho, ocorrem uma duna simples formada por um corpo arenoso individualizado, dunas compostas, formadas por dois corpos arenosos do mesmo formato ou mais que se encontram superimpostos, e dunas complexas, conjunto de dunas de formatos diferentes que foram superimpostas. As dunas são constituídas por finas camadas em ângulos típicos , geralmente entre 10° e 35°, sobre os quais são impressas feições como as marcas de ondas, ondulações onduladas de escala centimétrica a métrica. Os principais tipos de dunas são: barcanas - em formato de lua crescente com as pontas voltadas a favor da direção do vento; e parabólica - corpo alongado paralelamente à direção do vento com extensas ramificações laterais em formato de U ou V; além destes, ocorrem tipos derivados como “hair pin” (grampo de cabelo), uma alteração da parabólica, dunas lineares. Progressivamente,as dunas vão sendo vegetadas, fator que altera a sua configuração original, tendendo a se comportar como um corpo de menor altitude e menos individualizado, recebendo uma carga de material orgânico e de óxidos de ferro, mudando sua coloração esbranquiçada para avermelhada. ESTUÁRIOS Os estuários são corpos d’água semi-fechados com conexão com o mar, que recebem aportes d’água fluvial das bacias de drenagem continental, as quais se misturam com massas d’água marinhas introduzidas pelas marés. O volume das águas fluviais varia com os períodos sazonais, enquanto que as massas d’água oceânicas são função da condição das marés de águas mortas e marés de águas vivas. Os ambientes estuarinos são encontrados ao redor do globo em qualquer condição de clima e maré, sendo melhor desenvolvidos nas planícies costeiras das médias latitudes, ao largo de plataformas continentais extensas que presentemente estão submergindo sob a elevação relativa do nível do mar. Os estuários podem ser classificados pela sua geomorfologia como planície costeira ou originados por afogamento dos vales de rios, fiordes, construídos por barras e estuários originados por movimentos tectônicos. Os primeiros estão amplamente distribuídos ao redor do mundo apresentando uma forma irregular e são resultados do Afogamento de vales de rios durante a elevação Holocênica do nível do mar. Estuários de planície costeira usualmente são rasos e orientam-se perpendiculares a linha de costa. Exemplos de estuários de planície costeira são Chesapeake Bay e Delaware Bay na costa leste dos Estados Unidos e os estuários do Rio São Francisco, Rio de Contas e Rio Potengi no Estado do Rio Grande do Norte, litoral brasileiro. Os fiordes são estuários construídos durante o Pleistoceno por ação de geleiras em regiões de latitudes altas. Apresentam uma profundidade média em torno de centenas de metros e um fundo rochoso alto na sua entrada. Este fundo rochoso atua como obstáculo à troca de água entre o estuário e o mar adjacente, favorecendo o desenvolvimento de condições anóxicas nas camadas de água mais profundas. Fiordes são comuns no Alasca, Noruega, Chile e Nova Zelândia. Os estuários construídos por barras também se formaram durante a transgressão Flandriana e os processos sedimentares ativos formaram barras arenosas na sua entrada. São sistemas rasos associados a regiões costeiras, apresentando atividades de erosão e deposição. Exemplos são os Outer Banks na Carolina do Norte, Estados Unidos e o complexo estuarino-lagunar de Cananéia-Iguape, em São Paulo. Estuários formados por processos tectônicos são geralmente encontrados em margens ativas, onde falhas e movimentos de subsidência criaram baías como a de San Francisco, na Califórnia, costa oeste dos Estados MANGUEZAIS Os ecossistemas manguezal geralmente estão associados às margens de baías, enseadas, barras, Desembocaduras de rios, lagunas e reentrâncias costeiras, onde exista encontro de águas de rios com a do mar, ou diretamente expostos à linha da costa. São sistemas funcionalmente complexos, altamente resilientes e resistentes e, portanto, estáveis. A cobertura vegetal, ao contrário do que acontece nas praias arenosas e nas dunas, se instala em substratos de vasa de formação recente, de pequena declividade, sob a ação diária das marés de água salgada ou, pelo menos, salobra. Os manguezais são, geralmente, sistemas jovens uma vez que a dinâmica das marés nas áreas onde se localizam produz constante modificação na topografia desses terrenos, resultando numa seqüência de avanços e recuos da cobertura vegetal. A riqueza biológica dos ecossistemas costeiros faz com que essas áreas sejam os grandes “berçários” naturais, tanto para as espécies características desses ambientes, como para peixes anádromos e catádromos e outros animais que migram para as áreas costeiras durante, pelo menos, uma fase do ciclo de vida A fauna e a flora de áreas litorâneas representam significativa fonte de alimentos para as populações humanas. Os estoques de peixes, moluscos e crustáceos apresentam expressiva biomassa, constituindo excelentes fontes de proteína animal de alto valor nutricional. Os recursos pesqueiros são considerados como indispensáveis à subsistência das populações tradicionais da zona costeira, além de alcançarem altos preços no mercado internacional, caracterizandose como importante fonte de divisas para o país. Os manguezais caracterizam-se como um sistema ecológico costeiro tropical, dominado por espécies vegetais típicas, às quais se associam outros componentes da flora e da fauna, microscópicos e macroscópicos, adaptados a um substrato periodicamente inundado pelas marés, com grandes variações de salinidade. Os limites verticais do manguezal, no médio litoral, são estabelecidos pelo nível médio das preamares de quadratura e pelo nível das preamares de sizígia. EROSÃO COSTEIRA A erosão costeira é um problema sério em todo o mundo, pois afeta praticamente todos os países com litoral, podendo em alguns casos alcançar estágios bastante elevados. As repercussões econômicas, tais como a perda de infra-estruturas públicas ou propriedades privadas, podem ser sumamente sérias sobre tudo nos países em desenvolvimento, devido à falta de recursos para a recuperação dos danos, como é o caso do Brasil. A erosão costeira é um fenômeno freqüente e quanto mais o litoral é ocupado, mais se acentua o problema, que cresce em magnitude e importância, devido ao aumento do valor econômico das zonas costeiras e da forma que assume o desenvolvimento. Este fenômeno, pela complexidade das interações entre os diversos fatores naturais e antrópicos (instalações de obras), tem tido nos últimos tempos um maior relevo nas planificações das atividades de desenvolvimento e principalmente de ordenação da zona costeira, já que a própria obra pode ser afetada por estes fatores ou provocar a intensificação da erosão e gerar perdas para outros setores da costa adjacente (ver figura abaixo). As linhas de costa do mundo todo, principalmente as costas ligadas a antigas planícies litorâneas, holocênicas e progradantes, como é o caso do litoral brasileiro, estariam em retrogradação (recuo) por perda de areia para as dunas, para a plataforma continental ou para a deriva litorânea (BIRD, 1981). Atualmente 70% das costas arenosas do mundo apresentam-se em erosão, 10% em progradação (avanço) e 20% sem mudanças significativas (BIRD, 1981). Este predomínio de processos erosivos nas linhas de costa atuais pode estar relacionado a fatores de ação errática ou de forma cumulativa. As variações relativas do nível do mar e as alterações do padrão dinâmico por variações naturais e/ou induzidas pelo homem são os principais fatores. Exemplos de processos erosivos costeiros ativos CAUSAS NATURAIS DA EROSÃO COSTEIRA As praias representam formas de acumulação de um litoral em equilíbrio, enquanto o processo de erosão representa uma modificação deste equilíbrio que, de positivo, passa a ser negativo. O nível do mar, ao se estabilizar por volta de 7.000 anos A.P., apresentou ligeiras oscilações em relação a sua posição atual, possibilitando a acumulação de grande quantidade de material no ambiente praial, com formação de vastas praias e amplos campos de dunas. Esse período de acumulação abundante permanece até que o equilíbrio do litoral seja atingido a expensa da reserva submarina de sedimento. De acordo com Paskoff (1985), o que começa em seguida a esse evento é um período de déficit de material, uma vez que os aportes limitaram-se apenas ao material resultante do produto da erosão marinha e continental. Esta situação é caracterizada pela escassez de sedimentos para alimentar as praias. Os estudos maregráficos, em escala global, têm mostrado que o nível relativo do mar, atualmente, apresenta uma tendência de elevação lenta, na ordem de 1,2 a 1,5 mm/ano. Foi constatado que uma elevação do nível do mar pode interferir no estado de equilíbrio das praias, através da perdade sedimentos e recuo das mesmas. O perfil da praia migra em direção ao continente devido a erosão do estirâncio superior ou da pós-praia, com acúmulo do material na antepraia, de tal forma que a espessura da lâmina d’água permanece constante. Um lento crescimento de freqüência e da força das ondas é dita por alguns autores como agentes que favorecem a erosão das praias. Embora relativamente lenta, comparada com a escala humana, esta transgressão provoca dois efeitos, que se conjugam para estimular uma tendência erosiva costeira: a migração de cordões litorâneos, lagunas e praias, em direção ao continente, e a deposição de sedimentos fluviais nos estuários e nas lagunas formadas pelo afogamento de vales fluviais baixos. Esta última ação agrava o efeito da erosão, pois compromete o aporte de sedimentos transportados pelos rios para a costa, desequilibrando negativamente o balanço sedimentar das praias. Os processos comentados anteriormente, atuando de formas isoladas, são insuficientes para explicar a erosão generalizada que sofrem atualmente as praias. Porém, agindo em conjunto, podem criar condições desfavoráveis que ameaçam a estabilidade, permitindo um recuo das praias, muitas vezes acelerada pelos efeitos das intervenções humanas. Outro fator que contribui para acentuar a erosão costeira é a presença de extensos campos de dunas formados a partir da retirada de sedimentos das praias pela ação dos ventos. CAUSAS ANTRÓPICAS A erosão marinha na zona costeira é um problema que está associado à ocupação desordenada e a falta de um planejamento urbano. Outros fatores de ordem ambiental atuam fortemente para agravar este problema, dentre os quais, aterros indiscriminados dos mangues e “obras de engenharia”. Estas últimas, quando executadas sem critérios globais, podem agravar ou provocar erosão nas áreas adjacentes. Os trabalhos realizados nos rios geralmente reduzem consideravelmente seu papel de principal fornecedor de material sólido a costa. Neste sentido, as barragens representam armadilhas eficazes na retenção dos sedimentos. A exploração indiscriminada de areia de dunas, pós-praia e antepraia, para a construção civil e aterros, agrava seriamente o déficit de sedimentos nas praias e acelera seu processo de emagrecimento. Grandes concentrações de construções, tais como áreas portuárias, edifícios, estradas, diques, entre outros, no domínio do litoral, sobre dunas e o pós-praia, além de agredir a paisagem, contribuem para aumentar o déficit de sedimentos e, conseqüentemente, a erosão das praias. As praias ficam excluídas de seus setores de abastecimento. As dunas frontais e o póspraia constituem importantes reservas de areia e funcionam como um anteparo contra a arrebentação das ondas mais fortes (ressacas). Por outro lado, reduzindo-se a largura do estirâncio, diminui-se o poder dissipador das ondas o que vai acarretar maior erosão. FLUTUAÇÕES DO NÍVEL DO MAR A gestão e o uso adequado da zona costeira implica necessariamente no conhecimento dos processos que atuam sobre ela dentro de uma escala temporal ampla. O estudo da evolução costeira, normalmente, é feito a partir de duas escalas temporais distintas, uma de longo prazo onde os processos de conformação da costa esta associado às variações climáticas e flutuações do nível durante o Quaternário (escala de milênios), e a outra de curto prazo (escala de anos) onde se estuda os processos dinâmicos que controlam a sua evolução atual. O ideal é que este tipo de estudo possa contemplar as duas escalas temporais, para projetar para os processos atuais as tendências ou o comportamento da costa (erosão, formação de dunas, reativação de cursos fluviais) em um cenário futuro de subida do nível do mar ou de flutuação climática. O período Quaternário é marcado por variações paleoclimáticas que induziram o aparecimento de uma série de flutuações do nível do mar. A reconstrução das flutuações do nível do mar na costa brasileira foi realizada em base a uma série de evidências sedimentológicas e paleoecológicas. As evidências sedimentológicas principais são duas gerações de terraços marinhos situados acima do nível atual de deposição e por antigas gerações de beachrocks (rochas de praia). As evidências ecológicas consistem de incrustação de vermitídios, conchas de ostras e ouriços encontrados em níveis mais elevados que seu habitat natural e que permitem uma boa reconstrução da antiga posição do nível do mar. Partindo destas evidências e associada ao estudo detalhado da geomorfologia costeira, foi determinada a evolução paleogeográfica da planície costeira e a reconstrução da curva de flutuação do nível do mar (Martin et al., 1979; Suguio et al., 1985; Dominguez et al., 1992). Para a região leste do Brasil, foram identificados três níveis do mar acima do atual, denominadas por Bittencourt et al. (1979), como transgressão antiga (>120.000 anos), penúltima transgressão (= 120.000 anos) e última transgressão (5.000 anos). Os níveis marinhos anteriores a 120.000 anos, com registros nas planícies costeiras, não estão datados. Na transgressão de 120.000 anos, o nível relativo do mar alcançou entre +6 e +10 m, sendo sua idade determinada por datações de corais pelo método Io/U (Martin et al., 1982). Na regressão subsequente o nível do mar baixou até alcançar aproximadamente –110m, permanecendo neste patamar até 35.000 anos. O nível elevado mais recente apresenta uma melhor determinação, devido a grande quantidade de datações por rádiocarbono (Suguio et al., 1985). O máximo desta transgressão foi definido como de 5.100 anos B.P., com o nível relativo do mar alcançando entre 3 e 5 m acima do atual (figura abaixo). Curva das flutuações do nível do mar para a costa leste do Brasil (Martin et al., 1979). Vale ressaltar que a evolução paleogeográfica e a curva do nível do mar determinada foi validada para o trecho entre São Paulo e Pernambuco. Outra consideração está relacionada com a complexidade das interações entre o continente e o oceano, principalmente relacionada a componentes locais (neotectônica, balanço sedimentar), que atribuem a este tipo de curva um caráter local ou regional. Os diversos trabalhos sobre o litoral do Rio Grande do Norte, como também do nordeste brasileiro, evidenciam a presença de vários testemunhos das flutuações do nível do mar durante, principalmente os níveis mais elevados: a presença de terraços marinhos e paleofalésias, antigas linhas de beach rocks, paleolagunas e várias gerações de dunas. Os testemunhos de níveis inferiores são mais difíceis de determinar devido a sua imersão, ainda que tenham sido identificados por geofísica marinha, algumas evidências como a presença de paleovales fluviais na plataforma continental e flutuações no aporte de material detrítico para a base do talude continental. A situação atual e tendências do nível do mar vem sendo estudadas através de medidas sistemáticas de marés que se iniciaram no Rio de Janeiro em 1905 e hoje se encontram sob administração da Diretoria Nacional de Portos e Vias Navegáveis (DNPVN). Outros locais da costa têm estações permanentes de medições maregráficas que são mantidas pela Diretoria de Hidrografia e Navegação (DHN) da Marinha do Brasil. Do estudo destes registros foi possível determinar as diversas escalas de variação, desde horas até as tendências seculares. A variação horária do nível do mar é atribuída a variação da velocidade e direção do vento que, acompanhada da variação na pressão atmosférica relacionada a passagem de frentes frias, pode chegar a 2 metros, com valor diário se situando próximo de 70 cm, sobre o nível médio do mar, nas cidades litorâneas da região sudeste. A variabilidade sazonal do nível do mar é menor nos portos do sul do país, como em Imbituba (10 cm), e maior na região norte, onde são registrados valores de 20 cm para o porto de Belém. As variações observadas em Belém apresentam dois picos sazonais (março/abril; setembro/outubro) associado provavelmente às variações no fluxo fluvial do RioAmazonas. Na costa leste, estas variações estão ligadas à radiação solar, precipitação e a predominância alternada de massas de água induzidas pelo fenômeno da inversão termal que eventualmente ocorre nesta região. Outras variações sazonais com intervalos de 22.13, 3.3 e 2.1 anos foram inicialmente associadas ao efeito El Niño e ultimamente relacionada às manchas solares e as precipitações no nordeste (Mesquita, 2000). A tendência de maior período observado no nível médio do mar indica que a costa brasileira está submetida a uma taxa de elevação da ordem de 4 mm/ano ou 40 cm/século. Este valor que é apresentado para a costa brasileira trata-se da tendência geral registrada nos mareógrafos, embora localmente este valor possa apresentar diferenças significativas como, por exemplo, no porto de Santos (10 cm/século). Para o Estado do Rio Grande do Norte não existem observações em longo prazo do nível médio do mar para que possa ser determinada uma tendência confiável, entretanto, se considerarmos as tendências observadas em Recife (50 cm/século) e Belém (40 cm/século), podermos interpolar valores entre 40 e 50 cm/século, o que corresponderia a uma elevação média de 0,45 cm/ano. MOVIMENTOS GRAVITACIONAIS DE MASSA Os movimentos gravitacionais de massa foram definidos por Hutchinson (1968), como movimentos induzidos pela aceleração gravitacional com exceção daqueles onde o material é carreado diretamente por um meio de transporte como água, gelo, neve ou ar, nesse caso denominados processos de transporte de massa. Devido a sua importância como agente externo modelador do relevo, os movimentos gravitacionais de massa têm sido amplamente estudados em todo mundo. Fazem parte da própria dinâmica natural dos terrenos com forte declividade como também pode ser induzido pela ação do homem, um importante agente modificador da dinâmica das encostas através das mais variadas formas de uso e ocupação. Tipos de movimentos gravitacionais de massa Os movimentos gravitacionais de massa são o resultado de diferentes mecanismos, atuando sobre diferentes tipos de materiais, e podem envolver variações em seus condicionantes tanto naturais quanto antrópicos. Dessa forma, um conhecimento sobre os diferentes tipos é fundamental para a construção de modelos e para a interpretação da relação entre condicionante e probabilidade de ocorrência de eventos dessa natureza. 1 - Quedas Esses movimentos podem ser definidos pela ação em queda livre a partir de uma escarpa ou de um talude íngreme, com ausência de uma superfície de movimentação, combinada ou não com outros movimentos como saltos, rotação de blocos e ações de impacto no substrato rochoso. As quedas são movimentos muito rápidos variando de 0,3 a 30 m/s, podendo ter ou não pequenos movimentos antes da ruptura. Esse autor destaca que a queda acontece quando uma massa é desprendida da área contígua do talude onde está situada, envolvendo normalmente queda de detritos precedendo a ruptura. Exemplos de quedas provocadas por onda e em encosta. 2 - Tombamentos Define-se tombamento como um movimento de rotação de uma ou mais partes do talude em torno de um ponto situado numa posição abaixo, sob a ação da força da gravidade e também de forças externas aplicadas através das unidades adjacentes, ou por fluidos presentes nas descontinuidades da rocha. Dependendo da geometria do maciço rochoso, da orientação e extensão das descontinuidades esse movimento pode acarretar queda e deslizamento tanto de material rochoso quanto de terra e material detrítico. Abaixo, exemplos figurativos de tombamentos. 3 - Escorregamentos Escorregamentos são movimentos rápidos de duração relativamente curta de massas de terreno, geralmente com um volume bem definido. É um deslocamento finito ao longo de uma superfície definida deslizamento, preexistente ou neoformada, subdividido em dois tipos gerais: os rotacionais e os translacionais. Esta definição de escorregamentos, bem como sua classificação foi elaborada por Guidicini e Nieble (1976). Segundo Varnes (1978), a palavra escorregamento especifica movimento relativo de massa, entre a porção estável e a porção móvel do talude, na qual os vetores de movimentação são paralelos à superfície de separação ou ruptura. O movimento consiste na força de cisalhamento ao longo de uma ou várias superfícies visíveis ou inferidas, ou no interior de zonas relativamente estreitas dos maciços. Alguns autores, entretanto, apresentaram definições bem mais simplificadas, sem levar em consideração os processos, causas ou intensidade. Sassa (1989) define escorregamento como um fenômeno de rutura de uma encosta seja ela natural ou construída. Cruden (1991) o define como um movimento de uma massa rochosa, de terra ou detritos encosta abaixo. Segundo Cerri (1993), o termo escorregamento abrange um conjunto de processos também denominados movimentos gravitacionais de massa, diretamente associados à evolução das encostas, quando utilizados de forma genérica. Quando aplicado de forma restrita o conceito está associado a um tipo particular desses movimentos, que corresponde aos escorregamentos propriamente ditos. Adotou-se, no presente trabalho, a terminologia de Guidicini e Nieble (1976), tanto no que diz respeito à definição de escorregamentos, quanto aos mecanismos de movimentação, responsáveis pela diferenciação entre os movimentos rotacionais e translacionais. Os escorregamentos rotacionais, segundo Guidicini e Nieble (1976) e Silva (2001), apresentam um superfície de ruptura na forma convexa e sem uniformidade circular. Essa geometria é influenciada por falhas, juntas, foliações e outras descontinuidades que estejam presentes no maciço. Os escorregamentos translacionais são caracterizados por uma movimentação principal ao longo de uma superfície plana, envolvem normalmente material de pequena espessura , variando de 1 a 3 m, larguras medianas de 10 a 20m, e podem atingir grandes extensões, o que vai depender da distância entre o local onde se inicia a ruptura e o fundo do vale, local onde o material proveniente do escorregamento vai se depositar. Esses movimentos caracterizam-se por serem rápidos e de alta energia e acontecem normalmente por ocasião de chuvas intensas, como está amplamente discutido na literatura. Os escorregamentos translacionais constituem o tipo de movimento mais discutido e o mais bem estudado na Serra do Mar paulista, pois, segundo IPT (1998), representam o processo predominante nas suas encostas. TIPOS DE ESCORREGAMENTOS (Segundo a ABGE, 1998) Escorregamento devido à inclinação - Estes escorregamentos ocorrem sempre que a inclinação do talude excede aquela imposta pela resistência ao cisalhamento do maciço e nas condições de presença de água. A prática tem indicado, para taludes de corte de até 8m de altura, constituídos por solos, a inclinação de 1V:1H como a mais generalizável. os padrões (inclinações estabelecidas empiricamente, como referência inicial) usuais indicam as inclinações associadas a gabaritos estabelecidos nos triângulos retângulos, porém, para um grande número de casos de taludes não se obtém a sua estabilidade com estas inclinações, sendo necessário a realização de uma análise de estabilidade como será visto adiante. Escorregamento por descontinuidades - O contato solo-rocha constitui, em geral, uma zona de transição entre esses materiais. Quando ocorre um contraste de resistência acentuado entre eles, com inclinação forte e, principalmente, na presença de água, a zona de contato pode condicionar a instabilidade do talude. As descontinuidades geológicas, presentes nos maciços rochosos e em solos de alteração, constituem também planos ao longo dos quais pode haver escorregamento, desde que a orientação desses planos seja em sentido à rodovia. Escorregamento por percolação de água - Os escorregamentos, devidos à percolação d’ água são ocorrências que se registram durante períodos de chuva quando há elevação do nível do lençol freático ou, apenas, por saturação dascamadas superficiais de solo. Quando os taludes interceptam o lençol freático, a manifestação, eventual, da erosão interna pode contribuir para a sua instabilização. Escorregamento em aterro - O projeto de um aterro implica na consideração das características do material com o qual vai ser construído, como também das condições de sua fundação. Quando construídos sobre rochas resistentes, os aterros se mostram, em geral, estáveis por longo tempo. No caso de aterros sobre solos moles, como argila marinha ou argila orgânica, o seu projeto e construção devem obedecer a técnicas adequadas, de modo a impedir que ocorram recalques exagerados, deixando as pistas com ondulações e provocando rompimentos ou deslizamentos de canaletas, bueiros e galerias (Almeida,1996). Nos aterros bem projetados e construídos sobre solos resistentes,somente a má execução do maciço poderá acarretar problemas. Escorregamentos (figura acima) podem ocorrer nas laterais do aterro,devido à má compactação, mas,geralmente, de pequenas proporções.O material solto tende a escorregar e,se não houver tratamento, poderá evoluir por erosão. Escorregamentos em massas coluviais - Massas coluviais constituem corpos em condições de estabilidade tão precárias que pequenos cortes, e mesmo pequenos aterros, são suficientes para aumentar os movimentos de rastejo, cujas velocidades são ainda mais aceleradas, quando saturados, na época das chuvas. Existem no Brasil, vários casos de obras rodoviárias implantadas nesses corpos que ocasionaram sérios problemas, durante anos, até sua completa estabilização. 4 - Escoamentos Escoamentos são movimentos contínuos e deformados com diferentes velocidades, em diferentes teores de umidade, que tanto podem ocorrer em rochas quanto em material detrítico. Segundo Freire (1965), tanto podem traduzir-se por rastejo e reptação, no caso do escoamento plástico envolvendo rochas e material detrítico, quanto através de corridas ou escoamento líquido, envolvendo basicamente material detrítico. Ainda segundo esse autor o escoamento plástico envolve rastejo de solo e de detritos de tálus, rastejo de rocha, solifluxão, rastejo de detritos de geleiras e geleiras enquanto o escoamento líquido envolve corrida de terra, corrida de areia ou silte, corrida de lama e avalanche de detritos. Os escoamentos em rocha são, segundo Hutchinson (1988), movimentos lentos profundos e contínuos de difícil medição a não ser em pilares de minas. Esse autor subdivide os escoamentos em função da intensidade do movimento e do tipo de fluxo em “mudslides”, “flow slides”, “debris flows”, “sturzstroms” e “creeps”. • Mudslides: São movimentos lentos semelhantes a escorregamentos, incluindo os movimentos lentos e sazonais de acumulação de detritos; • Flow slides: São rupturas repentinas e extensas de massas de material granular ou detrítico que ocorre quando o material sofre uma sobrecarga que é total ou parcialmente transformada em excesso de poro-pressão, gerando uma perda de resistência, provocando com isso escorregamentos e escoamentos. São constituídos de materiais não coesivos e mais comumente encontrados em encostas e taludes artificiais; • Debris flows: São fluxos muito rápidos de detritos saturados com alto poder de destruição que ocorrem por ocasião de chuvas intensas ou derretimento de gelo. São considerados uma transição entre movimentos gravitacionais de massa e movimentos de transporte de massa; • Sturzstroms: São fluxos extremamente rápidos de detritos secos, sua deflagração independe da presença das poro-pressões mas do fluxo turbulento dos grãos e das tensões de dispersão geradas pela transferência de energia das colisões. • Creep: são movimentos lentos, mas que após chuvas intensas podem ficar acelerados, que estão associados a variação no teor de umidade, temperatura, congelamento e degelo. Os escoamentos em materiais detríticos são, segundo Silva (2001), movimentos nos quais a superfície de deslizamento dificilmente pode ser identificada, pois os limites entre o material que se move e o que permanece estático é formado por uma estreita superfície de movimentos diferenciais. Ainda segundo esse autor, esses movimentos podem ser confundidos facilmente com escorregamentos pois existe uma mudança gradativa de um tipo para outro em função do teor de umidade, mobilidade e natureza do movimento. Movimentos de massa complexos Os movimentos de massa complexos são uma combinação de dois ou mais tipos de processos e segundo Varnes (1978) cada um desses ocorrendo dentro de uma parte do talude em movimento. Segundo Hutchinson (1988) os resultados mais freqüentes dos movimentos de massa complexos são o arqueamento de vales, movimentos de talude tipo bloco, penhascos de argila abandonados, escorregamentos de lamas ou fluxos na base da encosta, escorregamentos causados por erosão e escorregamentos de múltiplas camadas. Condicionantes dos movimentos de massa Condicionantes dos movimentos gravitacionais de massa são aqueles elementos do meio físico ou mesmo do meio biótico que, de alguma forma, contribuem para o desencadeamento do processo. Esses elementos fazem parte da própria dinâmica dos processos naturais, contudo a influência que exercem sobre esses processos pode ser potencializada pela ação antrópica. Alguns autores utilizam termos como causa e agente quando se referem ao modo de atuação de um determinado condicionante na deflagração dos movimentos de massa. Guidicini & Nieble (1976) utilizam esses termos subdividindo causas em internas, externas e intermediárias e os agentes em predisponentes e efetivos preparatórios e efetivos imediatos (tabela abaixo). Os agentes predisponentes são os fatores naturais característicos dos terrenos como condições geológicas, geomorfológicas entre outras, onde não se incluiriam as ações antrópicas. Os agentes efetivos, por sua vez, são aquelas características do terreno responsáveis diretos pela pelo desencadeamento dos movimentos de massa, incluindo-se aí as ações antrópicas, além das causas naturais. Como exemplo, podem ser citadas as chuvas intensas, desmatamentos, terremotos, variações do nível da água subterrânea, etc. Quanto às causas, as internas referem-se àquelas que podem levar ao desencadeamento do processo sem qualquer alteração na geometria do talude e são os resultados da diminuição da resistência do material. As causas externas, ao contrário, são aquelas que provocam aumento das tensões de cisalhamento sem que haja variação na resistência do material e estão associados normalmente a sobrecargas oriundas de aterros, sismos, aumento da declividade por processos naturais ou induzidos. As causas intermediárias são aquelas resultantes dos efeitos provocados principalmente pelas oscilações do nível da água. Segundo Varnes (1978), os movimentos de massa apresentam, em geral, uma série contínua de causas e efeitos e uma ação simples pode desencadear a movimentação, mas nenhum fator ou causa pode ser considerada como única nadeflagração de um processo, muito embora ela seja necessária. A tabela abaixo mostra exemplos de ações e fatores que influenciam os movimentos gravitacionais de massa. Com relação aos condicionantes principais dos movimentos gravitacionais de massa, muito embora varie de autor para autor, de uma maneira geral são considerados aspectos relacionados com a geologia, geomorfologia, aspectos climáticos e pluviométricos, vegetação e ação antrópica, sendo esta relacionada às formas de uso e ocupação do solo. De Ploey & Cruz (1979) consideraram condicionantes responsáveis pela instabilidade das escarpas da Serra do Mar, a declividade acentuada, a grande amplitude do relevo, a pluviosidade elevada, a drenagem superficial e subterrânea, a vegetação natural alterada pela ação antrópica e a complexidade geológica. DEFINIÇÃO DOS ELEMENTOS E CLASSIFICAÇÃO DE MOVIMENTOS DE TALUDES Segue abaixo a descrição dos elementos básicos usados como símbolos para descrição dos taludes e classificação dos tiposde movimentos associados: 1 – Topo (crown): Material ainda não movimentado situado na parte mais alta da escarpa principal. 2 – Escarpa principal (main scarp): Superfície íngreme de material não movimentado situado na extremidade superior do movimento. É a parte visível da rutura. 3 – Topo (top): É o ponto de contato mais alto entre o material movimentado e a escarpa principal. 4 – Cabeça (head): Parte mais alta do material movimentado em contato com a escarpa principal. 5 – Escarpa secundária (minor scarp): Superfície íngreme do material movimentado produzida por movimentos diferenciais da massa deslocada. 6 – Corpo Principal (main body): Parte do material movimentado que está sobrejacente à superfície de rutura, entre a escarpa principal e o pé da superfície de rutura. 7 – Pé (foot): Parte do material movimentado que está abaixo da superfície de rutura. 8 – Pé (tip): Ponto mais distante do material movimentado. 9 – Pé (toe): margem do material movimentado mais distante da escarpa principal. 10 – Superfície de rutura: superfície inferior que limita o material movimentado. 11 – Ponta de superfície de rutura: interseção entrea parte mais baixa da superfície de rutura e a superfície original do terreno. 12 – Superfície de separação: Parte da superfície original do terreno que encoberta pelo material movimentado. 13 – Material movimentado: Massa que foi movimentada da encosta. 14 – Zona de recalque ou afundamento: Área onde o material movimentado está abaixo da superfície original. 15 – Zona de acumulação: Área onde o material movimentado está acima da superfície original. 16 – Flanco: Porção de material não movimentado ao lado da superfície de rutura. 17 – Superfície original do terreno: Superfície do talude existente antes da movimentação. ESTABILIDADE DE TALUDES Nos projetos de estabilização, o fundamental é atuar sobre os mecanismos desestabilizadores. Assim, sufocando as causas com obras ou soluções de alto efeito não só se ganha em tempo como efetivamente em custo e segurança. Se a ação desestabilizadora é a percolação interna no maciço, devem ser convenientes obras de drenagem profunda e/ou impermeabilização a montante do talude; os efeitos da erosão podem ser combatidos com a proteção vegetal; e, se o deslizamento ocorre por efeito das forças gravitacionais, o retaludamento deve ser a primeira opção a ser pensada. Nas obras de estabilização é importante considerar também as soluções mais simples, às vezes, elas são as mais adequadas. As obras mais caras só se justificam quando o processo de desestabilização não pode ser mais controlado pelas obras mais simples. Para os casos em cortes de rocha fraturada, a análise de estabilidade deve ser feita sob os conceitos vistos em disciplinas de Mecânica das Rochas. Este tipo de problema de estabilidade de taludes não será visto neste curso. A tabela abaixo resume os diversos problemas relacionados a taludes artificiais e naturais. São destacadas as diversas formas de sua ocorrência e as principais causas de levam ao surgimento do referido problema. Para a análise da estabilidade dos taludes, será quantificando os coeficientes de segurança contra o escoramento. Na hipótese de não se obter o coeficiente de segurança requerido opta-se por uma das soluções abordadas nos parágrafos anteriores. Nos maciços artificiais, além das alternativas propostas, podem auxiliar no processo de majoração destes coeficientes, as escolhas do material constituinte, dos parâmetros de compactação, etc. Antes de abordamos a estabilidade de talude analiticamente será conveniente tratar das causas que podem levar os taludes a escorregar. Estas causas são complexas, pois envolvem uma infinidade de fatores que se associam e entrelaçam. O conhecimento delas permite ao engenheiro escolher com mais critério as soluções que se apresentam satisfatórias e mesmo prever o desempenho destas alternativas. A ocorrência da desestabilização de um maciço de terra, principalmente em áreas urbanas densamente povoada cujas encostas têm sua ocupação inadequada e irregular, tem levado a inúmeras fatalidades. As causas dos escorregamentos enumeradas por Terzaghi são colocadas em três níveis: 1) causas externas: são devidas a ações externas que alteram o estado de tensão atuante sobre o maciço. Esta alteração resulta num acréscimo das tensões cisalhantes que igualando ou superando a resistência intrínseca do solo leva o maciço a condição de ruptura, são elas: - aumento da inclinação do talude; - deposição de material ao longo da crista do talude; - efeitos sísmicos. 2) causas internas: são aquelas que atuam reduzindo a resistência ao cisalhamento do solo constituinte do talude, sem ferir o seu aspecto geométrico visível, podem ser: - aumento da pressão na água interstical; - decréscimo da coesão. 3) causas intermediárias: são as que não podem ser explicitamente classificadas em uma das duas classes anteriormente definidas: - liquefação expontânea; - erosão interna; - rebaixamento do nível d’água. Coeficiente ou Fator de Segurança Por coeficiente e fator de segurança (FS) entende-se o valor numérico da relação estabelecida entre a resistência ao cisalhamento disponível do solo para garantir o equilíbrio do corpo deslizante (s = c’ + (σ – u) tgӨ’) e a tensão de cisalhamento mobilizada (sm), sob o efeito dos esforços atuantes. A resistência ao cisalhamento disponível, que se desenvolve ao longo da superfície de rutura pode ser explicitada através das forças resultantes de coesão e atrito, Rc e Rφ respectivamente, que são o produto dos parâmetros de resistência pela área (A) da superfície onde se desenvolve essa resistência. De acordo com a definição de fator de segurança proposta, a resistência mobilizada (Sm) ou necessária para manter o equilíbrio do corpo potencialmente deslizante será: As solicitações que provocam o deslizamento dos maciços, dentre elas a força peso, serão designadas através de suas resultantes FA. Considerando que certos métodos de estabilização atestam o equilíbrio dos taludes através da somatória de forças que atuam sobre eles, resistindo ( Rc + Rφ) ou provocando seus deslizamento ( Fa ), o coeficiente de segurança é definido como: Em outros processos, o fator de segurança será tomado como as razões entre os momentos devido as forças que atuando sobre a cunhas tendem a mantê-la em equilíbrio (Mr) e os momentos das forças que tendem a desinstabilizá-la (Ma). Estes momentos são tomados em relação a um ponto situado fora do talude. Assim, tem-se: FS = . Mr / Ma Um valor de FS > 1 implica em estabilidade do maciço, ou seja, os esforços atuantes são menores do que os esforços resistentes. O fator de segurança pode variar com o tempo, conforme facilmente se verifica na prática, uma vez que um talude pode passar anos sem se deslizar e em um determinado momento ou situação ter as suas condições de estabilidade alteradas. Os métodos analíticos, empregando o equilíbrio-limite, expressam a estabilidade de um talude ou uma encosta por um coeficiente ou fator de segurança. Estes coeficientes ou fatores são calculados basicamente pelo quociente entre a resistência do terreno e as forças motoras, ao longo da superfície de movimentação. A adoção de um determinado valor de FS, num projeto visando a implantação ou contenção de talude, depende de vários fatores entre os quais, destacam-se as conseqüências potenciais associadas à não estabilidade do talude, a heterogeneidade do maciço investigado, a base de dados utilizada, etc. A tabela situada abaixo correlaciona valores de fatores de segurança (FS) com as condições de estabilidade do talude. Fator de Segurança (FS) Condições do Talude FS < 1,0 Talude instável; caso o talude venha a ser implantado (corte ou aterro) nestas condições deverá sofrer rutura. FS= 1,0 Condição limite de estabilidade associada à iminência de rutura. FS > 1,0 (pouco maior) Condição estável, quanto mais próximo de 1,0for o FS, mais precária e frágil será a condição de estabilidade do talude. FS >>> 1,0 (muito maior) Condição estável, possibilidade menores de sofrer rutura em situações críticas. CÁLCULO DE FS CONSIDERANDO A SUPERFÍCIE DE RUTURA PLANAR Um exemplo de equilíbrio limite para o cálculo do FS de uma rutura planar, considerando inclusive a ação de um tirante é apresentado abaixo: FS = c A + (Pcosψ – U + Tsinβ) tanФ P sinψ + V – Tcosβ Onde : A = área da base do bloco a deslizar; P = peso do bloco; c = coesão no plano de rutura; U, V = empuxo devido às pressões neutras no plano de rutura e na trinca de tração, respectivamente; T = força devido ao tirante; Ф= ângulo de atrito no plano de rutura; β= ângulo entre o T e o plano de rutura e ψ= inclinação do plano de rutura. CÁLCULO DE FS CONSIDERANDO A SUPERFÍCIE DE RUTURA CURVILÍNEA Ao ser rompida uma massa de solo verifica-se que, em muitos casos, a superfície “cisalhada” se apresenta com geometria próximo de um círculo. Este fato, de se ter a superfície de cisalhamento circular, é muito mais comum quanto maior a homogeneidade da massa de solo. Observa-se, por exemplo, que nas estruturas de aterro, em que são construídos com solo relativamente homogêneo, de camada em camada, quando rompidos a superfície se aproxima muito de um círculo. A figura acima ilustra algumas diferentes superfícies de rutura que poderão ser consideradas nas análises de estabilidade de taludes. Diferente disto se verifica em outras situações, de solos heterogêneos, em que o formato geométrico destas superfícies varia muito, conforme as características geológico-geotécnico do local. Ressalta-se aqui o fato de em alguns casos de cálculo se traçar uma superfície “plana”, adotada para simplificação das análises, já que na prática da Geologia de Engenharia tal geometria não é muito comum de se verificar. Outra característica observada em escorregamento das massas de solo é o fato de se ter na parte superior da cunha escorregada (próximo a crista), um plano vertical até uma determinada profundidade, quando geralmente se inicia a superfície curva, propriamente dita. O que se observa é que estes planos são aproximadamente coincidentes com a profundidade das trincas de tração (fendas) que são abertas na zona de tração do solo devido ao estado ativo de tensões que se desenvolve na massa de solo, conforme ilustrado na figura acima. Métodos das lamelas — Normalmente os taludes apresentam-se composto de vários solos com características diferentes. A determinação dos esforços atuantes sobre a superfície de ruptura torna-se complexa e para superar essa dificuldade utiliza-se o expediente de dividir o corpo potencialmente deslizante em lamelas. Assim, pode-se determinar o esforço normal sobre a superfície de ruptura, partindo de hipótese que esse esforço vem determinado basicamente pelo peso do solo situado acima daquela superfície. (A superfície de rutura pode ter uma forma qualquer), se bem que os métodos mais utilizados, por exemplo o do Fellenius, empreguem superfície de ruptura circular. A figura abaixo mostra o esquema adotado nas análises pelos métodos das lamelas, os esforços que atuam numa lamela genérica e o equilíbrio de força nessa lamela. Grandezas envolvidas em uma lamela ou fatia En, En+1 = resultante das forças horizontais totais, atuantes nas seções n e n+1, respectivamente; Xn, Xn+1 = resultante das forças cisalhantes que atuam nas seções n e n+1, respectivamente; W = peso total da lamela; N = força normal atuante na base da lamela; b = largura da lamela; h = altura da lamela; L = comprimento da corda AB; θ = ângulo da normal N com a vertical; x = distância do centro do círculo ao centro da lamela; R = raio do círculo. Como característica dos métodos de lamelas o fator de segurança é definido como a relação entre a somatória dos momentos resistentes e os momentos atuantes: No Método de Fellenius, considera-se que não há iteração entre as várias lamelas, ou seja, admite-se que as resultantes das forças laterais em cada lado da lamela são colineares e de igual magnitude, o que permite eliminar os efeitos dessas forças considerando o equilíbrio na direção normal a base da lamela. A única iteração entre as lamelas advém da consideração da ruptura progressiva que sempre ocorre quando da ruptura de qualquer massa de solo. Este fato é considerado implicitamente nos parâmetros de resistência do solo, coesão e angulo e atrito. A única que se segue, considera-se o caso mais genérico de talude com percolação de água. O valor da pressão neutra ao longo da superfície de ruptura é obtido traçando-se a rede de percolação. Em cada ponto desta superfície toma-se o valor da carga piezométrica, hw. O momento resistente será: O equilíbrio na direção da lamela fornece: OBRAS DE ESTABILIZAÇÃO DE TALUDES Com relação às obras de estabilização de taludes e encostas, a geologia de engenharia fornece subsídios para a escolha da melhor solução para o problema estudado. Para tanto o profissional deve ter conhecimentos dos principais tipos, da sua forma de atuação e das solicitações que impõe o terreno. Algumas técnicas de estabilização mais simples como o retaludamento, drenagem e proteção superficial e estrutura de contenção, envolvendo muros de arrimo, são conhecidas desde da antiguidade. Com o desenvolvimento de novas técnicas de contenção, como tirantes protendidos, estacas-raiz, muros de concreto armado, terra armada e aterros reforçados, o principal aspecto de um projeto de estabilização moderno refere-se à escolha da solução mais adequada, dentro de uma relação de custo/benefício otimizada. A adoção de um determinado tipo de obra de estabilização deve ser o resultado final do estudo de caracterização geológico-geotécnica e fenomenológica do talude e da encosta. Esta deverá atuar diretamente nos agentes e causas da instabilização e as alternativas de projeto deverão semopre partir das soluções mais simples e baratas. A tabela abaixo apresenta grupos e tipos de obras de estabilização de taludes e encostas. GRUPOS TIPOS Obras sem estrutura de contenção ● Retaludamento (corte ou aterro) ● Drenagem (superficial, subterrânea, de obras) ●Proteção superficial (naturais e artificiais) Obras com estrutura de contenção ●Muros de gravidade ●Atirantamentos ●Aterros reforçados ●Estabilização de blocos Obras de proteção ●Barreiras vegetais ●Muros de espera Retaludamento — o procedimento consiste na retirada de material através de serviços terraplenagem, reduzindo a altura e o ângulo de inclinação da encosta ou talude de corte. A melhor vantagem que a muda de geometria tem sobre outros métodos é que seus efeitos são permanentes, pois a melhora na estabilidade é atingida pelas mudanças permanentes no sistema de forças atuantes no maciço. Obras de drenagem — A experiência tem mostrado que em todo talude de corte, de aterro e de encostas naturais, uma eficiente proteção superficial e um sistema de drenagem superficial que dê escoamento rápido à água da chuva, impedindo sua infiltração e erosão superficial, melhoram as condições de estabilidade. Drenos horizontais profundos melhoram a estabilidade, pois provocam sensível redução da pressão neutra, rebaixando o lençol freático. Tais drenos caracterizam-se pela facilidade, rapidez de execução e geralmente por uma resposta rápida. O dimensionamento dos drenos é realizado em função das análises de estabilidade, as quais envolvem a caracterização do escoamento. Proteção superficial — O método mais comum é o revestimento vegetal utilizando grama em placas ou armada, hidrossemeadura (consórcio de gramíneas e leguminosas) e mudas. Outra alternativa é aplicação sobre a superfície do talude de asfalto quente por aspersão sob pressão. As obras com estruturas de contenção podem ser classificadas em: 1) obras de contenção passiva como muros de arrimo, cortinas cravadas e muros ancorados que oferecemreação contra tendências de movimentação; 2) obras de contenção ativa, as quais introduzem compressão ao terreno, aumentando sua resistência por atrito, tais como muros, placas e cortinas atirrantadas; 3) obras de reforço de maciço que aumentam a resistência média ao cisalhamento de certas porções do maciço, por exemplo, injeções de concreto e resina químicas, estacas e microestacas de concreto, etc. MEIO AMBIENTE URBANO � INTRODUÇÃO O crescimento demográfico acelerado nos últimos séculos incrementou a utilização dos recursos naturais principalmente na com expansão brutal da urbanização. Mas a influência do ser humano é não marcante apenas nos últimos séculos. O ser humano foi sempre um poderoso fator de alteração do meio, desde do domínio da prática do fogo, com vista, a garantir áreas de pastagem. Desde os primórdios, a capacidade de produzir impactos no ambiente natural é uma característica intrínseca da humanidade. Mas nessa relação é novo o caráter global dos impactos ao meio ambiente e a velocidade que se lhes atualmente ocorrem. Atualmente, o funcionamento do sistema Terra é influenciado pelo Homem, resultando em múltiplos impactos ambientais globais. O aumento da temperatura devido aos gases com efeito de estufa (figura abaixo) é apenas o exemplo mais gritante. IMPACTOS GLOBAIS & MUDANÇAS CLIMÁTICAS Nos últimos séculos, padrões de consumo nos modos da produção da sociedade moderna induziram uma sobrecarga à utilização dos recursos naturais. Nestes padrões, a capacidade de renovação dos recursos permanece sempre abaixo do ritmo de consumo que não pára de crescer. Alguns exemplos recentes estão listados abaixo: O consumo do petróleo subiu 1,3% em 2005, depois de ter subido 3,4% em 2004, a taxa mais elevada de há 16 anos; Em 2005 foram atingidos novos máximos na produção de aço e de alumínio e a produção de veículos atingiu um recorde de 45.6 milhões de unidades; A pesca industrial mantém o recorde de 133 milhões de toneladas alcançado em 2002 (quase 7 vezes o valor de 1950), estima-se que 90% das maiores e mais economicamente importantes espécies de peixe estejam já extintas; Em 2004, o desmatamento na Amazônia aumentou 40% em comparação a 2001; A metade das zonas úmidas (estuários, lagoas, etc) foi destruída desde 1900; O ano de 2005 foi o ano mais quente desde 1880 e os 5 anos mais quentes ocorreram todos desde 1998 (NASA’s Goddard Institute of Space Studies); Em 2005 a concentração média de CO2 na atmosfera atingiu novo recorde: 379,6 ppm; Observações de satélite no Oceano Ártico mostram que a área coberta de gelo é a menor dos últimos 20 anos; As geleiras perdem, em cada ano que passa, 90 km3 de gelo. O ritmo acelerado das emissões de gases e outros poluentes após a revolução industrial apontam com relativa certeza que o ser humano é responsável por variações climáticas que estão fora do padrão de variabilidade natural exibido pelo sistema Terra nos últimos milhares de anos. As chamadas mudanças climáticas traduzem-se em tempestades mais intensas, ciclones, ondas de calor, inundações e secas, etc. Os desequilíbrios ambientais tendem a suceder-se em cadeia, numa intrincada relação entre riscos naturais e provocados pela ação humana: por exemplo, a destruição das florestas tropicais. Esta seqüência repete-se com o desmatamento das terras altas deixando os solos nus, favorecendo a erosão e facilitando os regimes torrenciais das encostas, provocando a inundação das terras baixas, a destruição dos solos férteis e de vidas e bens. A outra face das conseqüências das mudanças climáticas globais é a seca e a desertificação, que ameaça presentemente 135 milhões de pessoas de as deslocar das suas terras. CONDICIONANTES AMBIENTAIS AO DESENVOLVIMENTO URBANO Muitos problemas ambientais do mundo moderno resultam dos efeitos combinados das altas pressões demográficas e das crescentes necessidades tecnológicas das sociedades emergentes. Embora não se trate de novos fatores, o que é verdadeiramente significativo no impacto do Homem sobre o ambiente é que ele tende a globalizar-se na ordem de grandeza das catástrofes naturais. Os perigos geológicos mais temidos (i.e., sismos, inundações, escorregamentos de terrenos) são desastrosos e rápidos. Mas existem outros que não causam catástrofe imediata mas podem produzir danos muito substanciais ao longo dos anos como a poluição dos aqüíferos ou a erosão costeira. Alguns dos perigos geológicos estão presentes no topo da lista de todas as nações: poluição dos aqüíferos, estabilidade de terrenos ou contaminação dos solos são questões comuns a todos os países. Outros perigos geológicos são específicos de algumas regiões. A maior parte dos sismos ocorrem junto a limites de placas tectônicas, como falhas transformantes (Califórnia) e zonas de subducção (Japão). Por sua vez os vulcões estão associados a limites de placas divergentes (Açores), convergentes (S. Helena) ou “hotspots” (Hawaii). Atualmente mais de 50% da população mundial vive em cidades. Isto é, 3,5 bilhões de habitantes ocupam uma área inferior a 1% do globo. O número de cidades que contam atualmente com mais de 5 milhões de habitantes é superior a 60. Tal como os recursos geológicos, também os riscos geológicos não estão eqüitativamente distribuídos no globo. As áreas urbanas parecem atrair os “geohazards”. De fato o mesmo perigo geológico terá muito mais impacto numa cidade, onde muita gente vive junta, do que nas zonas rurais. Por outro lado, a medida que a população deixa de ser rural e passa a ser predominantemente urbana, novas condições são impostas no território - ocupação de leitos de cheia, de encostas instáveis, de áreas de infiltração de água para recarga de aqüíferos - propiciando os desastres naturais ou a escassez de recursos. Nas áreas urbanas convergem as infra-estruturas de telecomunicações, transporte e energia e toda a atividade econômica em geral, o que as torna mais vulneráveis aos desastres naturais, muitas vezes, ampliados pela ausência ou pela deficiência no planejamento das cidades. Como foi referido por Mulder (1998): “quando 3,5 biliões de pessoas vivem em menos de 1% da área terrestre do planeta, com as suas necessidades de materiais terrosos e rochosos, um tremendo impacto no ambiente físico e nas áreas urbanas limítrofes é inevitável. Os edifícios são cada vez maiores e o número de construções subterrâneas também aumenta. Cada vez maiores cargas são transmitidas em terrenos com piores condições geotécnicas, porque os melhores locais foram ocupados em primeiro lugar. O equilíbrio delicado entre ambiente natural e ocupação humana, então, é severamente rompido”. Na tabela abaixo, apresentam-se alguns dos principais problemas ambientais que condicionam o desenvolvimento urbano. As tabelas abaixo identificam para cada um dos fatores ambientais relevantes, os parâmetros geológicos e geotécnicos a serem considerados na interpretação do fenômeno: Instabilidade de terrenos — São problemas predominantemente tratados pela área das geotécnicas (Mecânica dos solos, Mecânica das rochas e Geologia de engenharia) mas que também devem ser abordados nas suas relações com o ambiente. Instabilidade dos terrenos afetam particularmente o ambiente urbano e infra-estruturas lineares (estradas, caminhos de ferro). Fatores Relevantes Critérios Geológicos Taludes instáveis / Escavações íngremes Estabilidade de escarpas rochosas, queda de blocos. Desprendimento de massas rochosas. Escorregamentos. Erosão, transporte e sedimentação costeira Bancos de areia, dunas, praias, extração de areias, zonas marginais, Taludes íngremes, Enchimento de estuários. Assentamento diferencial e subsidência Deformabilidade, tensão de corte, permeabilidade (solos brandos ex: argilas) Sismos, tsunanis e vulcanismo — Áreas metropolitanas situadas sobre ou próximas às falhas ativas e vulcões, assim como, áreas metropolitanaslitorâneas situadas em regiões sismogênicas devem uma rede de monitoramento e proteção civil para planejamento de ações visando minimizar efeitos das atividades sísmicas e vulcânicas. Fatores Relevantes Critérios Geológicos Hazard sísmico e microzoneamento sísmico de áreas urbanas. Falhas ativas, geologia e espessura dos depósitos superficiais, potencial de liquefação Rutura superficial ou sub-superficial por ação sísmica. Falhas ativas principais Tsunamis Zonas sismogênicas em limites de placas Erupções vulcânicas (torrentes de lama, derrames de lavas, escape de gases, ejeção de cinzas e piroclastos) Vulcões ativos / dormentes Inundações — Alterações na drenagem natural, ocupação de leito de rios e riachos, impermeabilização dos solos, entre outros fatores decorrentes da elevada concentração demográfica, influem para a recorrente ocorrência de inundações nas áreas urbanas. Fatores Relevantes Critérios Geológicos Inundação costeira e destruição de construção na linha de costa. Erosão costeira (subida do nível do mar). Inundação de planícies (cheias) Alteração de padrões de escoamento superficiais, rutura e descargas de barragens e diques, construções, marcação e divisão de terrenos, “canalização” de linhas de água. d) Poluição de águas subterrâneas — Descarga de efluentes industriais e domésticos, além de conjunto de fontes de contaminação pontuais (i.e, postos de combustível, cemitérios, lixões, poços de captação abandonados, etc) podem comprometer a qualidade dos lençóis freáticos induzindo a elevação de custos para o abastecimento de água potável em muitas regiões metropolitanas. Fatores Relevantes Critérios Geológicos Infiltração de poluentes industriais Efluentes tóxicos de descarga de áreas industrial Intrusão salina, Rebaixamento do nível freático Resposta do aquífero à exploração excessiva Contaminação proveniente de antigos lixões Níveis permeáveis, barreiras geológicas, geoquímica Alteração dos padrões de drenagem e poluição de águas subterrâneas pela indústria extrativa Extração descontrolada areia e pedreiras abandonadas Lixiviados de minas abandonadas e) Áreas degradadas e contaminação de solos — Os solos estão hoje em dia ameaçados por inúmeros fatores de degradação: 1) Contaminação química por metais pesados e hidrocarbonetos provenientes da Indústria metalúrgica, siderúrgica, produção de eletricidade, petroquímica; de paióis e antigo armamento abandonado; de lodos das docas e áreas portuárias; lixeiras domésticas e industriais; agroquímicos (fertilizantes e pesticidas); sítios abandonados (urbanos/ industriais/ mineiros/ campos militares); 2) Perda de solo devido à: erosão; perda de matéria orgânica por lixiviação das componentes férteis do solo; compactação e impermeabilização; ocupação pela construção e extração de inertes. Uma cadeia de fatores concorre para a erosão dos solos. Em primeiro lugar a susceptibilidade natural de alguns solos, associada ao seu uso inadequado. Em segundo os incêndios, na seqüência de reflorestamentos errados e potenciados por secas severas, e finalmente, chuvas intensas provocam forte erosão nos solos, principalmente em terrenos de declive acentuado. Fatores Relevantes Critérios Geológicos Antigas áreas urbanas / industriais / portos/ estaleiros Solos brandos, mecânica dos solos Minas e pedreiras abandonadas desestabilização de frentes de exploração não tratadas Expansão / demolição de áreas urbanas Perda de solo, selagem ou compactação de terrenos; impermeabilização impedindo infiltração / drenagem natural Desertificação Alterações climáticas; erosão; lixiviação de solos férteis. RISCOS AMBIENTAIS URBANOS Os custos de desastres naturais (i.e, tempestades, inundações, ondas de calor, nevascas, incêndios florestais, escorregamentos, avalanches, desertificações, etc) elevam-se em todo o mundo constituindo grande ameaça ao desenvolvimento sustentável. A questão é: que parte dos custos desses eventos pode ser atribuída a perigos potenciais induzidos pelo homem?. Quando se lida com risco e gestão do risco é importante estabelecer as ligações entre perigos potenciais (hazards) naturais e tecnológicos, incluindo as que estão na origem dos conflitos bélicos. Por exemplo, a escassez de recursos hídricos leva à luta pelo controle das fontes de abastecimento de água superficial e subterrânea. A ONU revelou que 263 bacias hidrográficas são compartilhadas por duas ou mais nações, criando conflitos em potencial para cerca de 40% da população global. A combinação de perigos potenciais naturais com ausência de gestão do risco tem como resultado o aumento da vulnerabilidade urbana. Por exemplo, planejamentos urbanos inadequados combinados com sistemas de drenagem deficientes tornam áreas urbanas vulneráveis às “inundações relâmpagos”. Conceitos fundamentais Entende-se por hazard (perigo) como o evento natural ou antropogênico (man-made) capaz de produzir danos e perdas materiais e humanos e para o ambiente. Por sua vez, risco é a probabilidade de ocorrência de danos e perdas decorrentes de um “hazard”. Danos e perdas – são passivos relativos às vidas humanas, propriedade e ambiente, e podem ser classificados como: • Diretos – quantificáveis em termos materiais e humanos, • Indiretos – perda de benefícios presentes e futuros (ex: emprego, esforço de reconstrução, substituição de bens), • Temporais – imediatos, a curto, médio e longo prazo, Define-se potencial de dano (damage potential) como os danos e perdas máximas susceptíveis de serem causados devido à ocorrência desastrosa de um evento (hazard). Define-se vulnerabilidade como sendo o grau de fragilidade de pessoas e grupos ou de uma área, face a um perigo potencial (hazard). Vulnerabilidade relativa é o potencial de uma comunidade para reagir a um desastre. Na resposta (ao acidente), há que considerar as seguintes etapas: • Antes – evacuação, proteção de propriedade • Durante – operações de socorro, assistência de emergência • Após – reconstrução Capacidade de resposta é o modo como pessoas e organizações usam os recursos disponíveis para fazem face ao evento desastroso. RELAÇÃO ENTRE PERIGO (HAZARD), VULNERABILIDADE E DESASTRE: RELAÇÕES ENTRE RISCO, PERIGO POTENCIAL E VULNERABILIDADE: RISCO = PERIGO POTENCIAL X VULNERABILIDADE VUNERABILIDADE = DANO POTENCIAL / CAPACIDADE DE RESPOSTA Logo, ANÁLISE DE RISCOS AMBIENTAIS URBANOS MÉTODO DA ANÁLISE PRELIMINAR DE PERIGO (APP) A Análise Preliminar de Perigo (APP) é uma metodologia indutiva estruturada para identificar os potenciais perigos (hazard) decorrentes da instalação de novas unidades e sistemas ou da própria operação da planta que opera com materiais perigosos. Esta metodologia procura examinar as maneiras pelas quais a energia ou o material de processo pode ser liberado de forma descontrolada, levantando, para cada um dos perigos identificados, as suas causas, os métodos de detecção disponíveis e os efeitos sobre os trabalhadores, a população circunvizinha e sobre o meio ambiente. Após, é feita uma avaliação qualitativa dos riscos associados, identificando-se, desta forma, aqueles que requerem priorização. Além disso, são sugeridas medidas preventivas e/ou mitigadoras dos riscos a fim de eliminar as causas ou reduzir as conseqüências dos cenários de acidente identificados. O escopo da APP abrange os eventos perigosos cujas causas tenham origem na instalação analisada, englobando tanto as falhas de componentes ou sistemas, como eventuais erros operacionais ou de manutenção (falhas humanas). O grau de risco é determinado por uma matriz de risco gerada por profissionais com maior experiência na unidade orientada pêlos técnicos que aplicam a análise. IMPLANTAÇÃO DA APP Esta metodologia pode ser empregada para sistemas em início de desenvolvimento ou na fase inicial do projeto,quando apenas os elementos básicos do sistema e os materiais estão definidos. Pode Também ser usada como revisão geral de segurança de sistemas/instalações já em operação. O uso da APP ajuda a selecionar as áreas da instalação nas quais outras técnicas mais detalhadas de análise de riscos ou de contabilidade devam ser usadas posteriormente. A APP é precursora de outras análises. Dados básicos requeridos para a realização da APP: 1) dados sobre a região de abrangência da análise (i.e., dados demográficos, dados climatológicos); (2 ) dados sobre as instalações do projeto ou da planta (i.e, premissa projeto, especificações técnicas, especificações de equipamentos, designer das instalações e processos, descrição dos principais sistemas de proteção e segurança, etc), substâncias impactantes (i.e., propriedades físicas e químicas, características de inflamabilidade e toxicidade, etc). A implantação da APP requer uma equipe estruturada com cinco a oito membros. METODOLOGIA APP A metodologia de APP compreende a execução das seguintes etapas: - Definição dos objetivos e do escopo da análise; - Definição das fronteiras do processo/ instalação analisada; - Coleta de informações sobre a região, a instalação e os perigos envolvidos; - Subdivisão do processo/ instalação em módulos de análise; - Realização da APP propriamente dita (preenchimento da planilha); - Elaboração das estatísticas dos cenários identificados por Categorias de Risco (freqüência e severidade); - Análise dos resultados e preparação do relatório. Para a execução da análise, o processo/ instalação em estudo deve ser dividido em "módulos de análise". A realização da análise propriamente dita é feita através do preenchimento de uma planilha de APP para cada módulo. A planilha adotada para a realização da APP, mostrada na tabela abaixo, contém 7 colunas, as quais devem ser preenchidas conforme a descrição respectiva a cada campo: No contexto da APP, um cenário de acidente é definido como sendo o conjunto formado pelo perigo identificado, suas causas e cada um de seus efeitos. Um exemplo cenário de acidente possível seria: grande liberação de substância tóxica devido a ruptura de tubulação levando à formação de uma nuvem tóxica. De acordo com a metodologia da APP, os cenários de acidente devem ser classificados em categorias de freqüência, as quais fornecem uma indicação qualitativa da freqüência esperada de ocorrência para cada um dos cenários identificados. A tabela abaixo mostra as categorias de freqüências em uso atualmente para a realização de APP. Os cenários de acidente também devem ser classificados em categorias de severidade, as quais fornecem uma indicação qualitativa da severidade esperada de ocorrência para cada um dos cenários identificados. O Quadro 5 mostra as categorias de severidade em uso atualmente para a realização de APP. E importante observar que para cada classe de severidade e freqüência deve ser adequada ao tipo do sistema e empreendimento analisado, para tomar a análise do risco mais preciso e menos subjetivo. Para estabelecer o nível de Risco, utiliza-se uma matriz, indicando a freqüência e a severidade dos eventos indesejáveis, conforme indicado na figura e na tabela abaixo. Finalmente, procede-se à análise dos resultados obtidos, listando-se as recomendações de medidas preventivas e/ ou mitigadoras pela equipe de APP. O passo final é a preparação do relatório da análise realizada. GESTÃO DE RISCOS AMBIENTAIS URBANOS A gestão de riscos ambientais envolve um conjunto de sistemas e ferramentas para serem utilizadas na otimização de plantas e projetos visando a redução de eventos danosos (acidentes ambientais) nas diversas escalas. A gestão de riscos ambientais num determinado empreendimento, projeto ou planta se baseia na seguintes funções ─ redução da vulnerabilidade, diminuição do dano potencial (hazard) e aumento da capacidade de resposta,. Para tanto prevê o desenvolvimento dos alguns programas tanto no plano conceitual como no plano operacional: 1) programa de prevenção de acidentes, 2) programação de mitigação de impactos ambientais; 3) programa de ações de contingência e 4) programa de educação ambiental, entre outros. O programa de prevenção de acidentes objetiva a implementação de um sistema de segurança nas várias etapas dos processos instalados. Objetivamente, o programa de mitigação visa controlar ou minimizar impactos ambientais negativos. Com base na avaliação dos impactos ambientais, deverão ser recomendadas medidas que venham a minimizar, eliminar e compensar os impactos negativos e, no caso de impactos positivos, maximizá-los. Estas medidas deverão ser implantadas através de projetos ambientais, por exemplo, aplicados ao controle da emissão de gases e tratamento de efluentes. O programa de. contingência e plano de emergência focalizam ações para a minimização do tempo de resposta a possíveis eventos. Dentro deste programa deve conter um plano de emergência, o qual orienta um conjunto de decisões e ações articuladas em várias etapas para a rápida e eficiente proteção da região de das populações submetidas ao evento danoso. O programa de educação ambiental destina-se a manter um elo de informações entre os operadores e populações envolvidas nas instalações e plantas a respeito dos riscos ambientais e das formas de minimizar os efeitos dos possíveis eventos danosos. Outros programas como o programa de desativação do empreendimento ou planta e programa de recuperação da área degradada complementa este conjunto de ações e são implementados dependendo da natureza dos impactos ambientais. QUALIDADE AMBIENTAL URBANA Entende-se por qualidade ambiental urbana, independente da escala (desde um assentamento até a megalópole), um conjunto de decisões e ações nas esferas política, social e econômica que propiciem o desenvolvimento sócio-ambiental sustentável, para tanto, almejando o uso otimizado dos recursos naturais e energéticos associado com a preservação ambiental. Para os fins da geologia aplicada à engenharia, serão relevantes apenas as questões relativas à contaminação dos solos e das águas subterrâneas. MÉTODO C-SOIL Este modelo de exposição humana, desenvolvido pelo Instituto Nacional de Saúde Pública e Meio Ambiente da Holanda (RIVM), simula o risco a que uma população está sujeita, quando exposta a um contaminante presente no solo e nas águas subterrâneas, e consiste de fórmulas que descrevem as relações entre as concentrações dos contaminantes nas fases do solo (sólida, líquida e gasosa) e o aporte dos mesmos aos seres humanos por diversas vias de exposição, viabilizando a comparação entre o ingresso total estimado e o nível de exposição máximo tolerável. A premissa básica é que, uma contaminação de solo ou água subterrânea, não é aceitável se o risco para a saúde humana exceder o Risco Máximo Tolerável (RMT). Para compostos não carcinogênicos, no modelo C-Soil, o RMT é dado por um quociente de risco igual a 1, ou seja, o ingresso diário de um contaminante no organismo exposto (no caso, o ser humano) pode ser, no máximo, igual ao ingresso diário tolerável (torelable daily intake - TDI). Este é definido como a quantidade de um contaminante absorvida por um indivíduo durante toda a sua vida (expectativa de vida), expressa com base no peso corpóreo, sem antecipar efeitos negativos sobre sua saúde, de acordo com o conhecimento científico atual. Quando o TDI não é conhecido, o modelo utiliza o ingresso diário aceitável (acceptable daily intake- ADI) que foi determinada para substâncias presentes em aditivos alimentares, pela Organização Mundial da Saúde (OMS) ou a dose de referência (reference dose - RfD), utilizado pela EPA. A concentração tolerável no ar (toxicologically tolerable concentration in air – TCL) tem sido utilizadapara algumas substâncias voláteis. O modelo também compara a concentração do contaminante estimada no ar de ambientes fechados sobre locais contaminados,
