Cap_9_GE Reconhecimento Geologico

GEOLOGIA DE E NGENHARIA RECONHECIMENTO GEOLÓGICO 9.1 9. RECONHECIMENTO GEOLÓGICO No Vocabulário sobre p rospecç ão de terrenos que constitui a es pecificação do LNEC E-219 vem definido reconhecim ento com o "Exam e prelimin ar do terreno e das co ndições locais par a determ inado fim ". Com efeito, não se deve iniciar o estudo geológico e geotécnic o de qualquer m aciço interessado por obras de engenhari a civil , sem proceder a o s eu recon hecimento. No capítulo i nicial dest a disciplina houve já oportunidade de fazer al gumas ref erências em re lação ao tem a, voltando agora a tratá-lo, com um pouc o mais de porm enor, com o a primeira fas e do estudo g eológico e geotécnico de qualquer em preendimento. O recon hecimento deve iniciar-se sem pre pela análise da inform ação existente re lativa mente à região em estudo, nomeadam ente no que se ref ere a elem entos de naturez a topográfica , geológica , sismológica e geotécnica . Em re giões c om razoáve l índice de desen vol vimento existe, em r egra, inform ação de m uito valor em relação àqueles aspec tos. O estudo dess a inform ação perm ite com f requência fazer a an álise da história geológica da zon a e a previsão da sua evolução geomorfo lógica, em consequência das obras que se pretende c onstruir. Em cert os caso s, a análise dos elementos disponíveis poderá permitir inform ar correc tamente o projec to das obras, levando à dispensa de trabalhos complem entares. Para o territ ório português, divulga-se, em apêndice a este capítulo, a lista d as org aniz ações que, de uma f orma sistem ática, pro cedem à colheita de inf orma ção ou à sua divulgação, incluindo-se também aí os elem entos produz idos por c ada um a delas. Para além daqueles org anismos há a inda a s alientar a existênc ia de outras e ntidades, tais com o as Com issões de Coordenação das Regiões de Portugal e as Câm aras Municipais, que frequentes vez es dispõem de elem entos inform ativos de muito interesse. Em relação aos elem entos topográficos , listados no Anexo 1, as entidades que, no ger al, podem disponibiliz ar eleme ntos de m aior interesse corrente para as obras de engenharia são o IGP (Instituto Geográfic o Português) e o IGeoE (Instituto Geográf ico do Exército). Em relação ao IGe oE são de d estacar, cobrindo a totalid ade do País, as c artas militares à esca la 1:25.000, com c urvas de nível equidistantes de 10 m etros, o btidas a partir da f oto-restituição de fotografia aérea. Nestas cartas é apresentado um c onjunto de inform ação de elevadíssimo interes se GEOLOGIA DE ENGENHARIA 9.2 RECONHECIMENTO GEOLÓGICO (consultar extrac to de carta r epresentado na F igura 9.1), ess encial nas f ases iniciais d e projecto de grandes obras lineares (vias de com unicação, túneis c anais, etc.) ou extensivas (c omplexos citadinos, albufeiras, localização de pedreiras ou m ateriais de em préstimo, etc.), tal com o a rede hidrogr áfica, afloram entos roc hosos, tipo de vegetação, rede viária existente, etc.. Parte desta inform ação tamb ém pode ser forne cida, p ela m esma entidade, em modo digital e por temas : curvas de nível, r ede viária, rede hidrográfica, toponímia, etc.. Da parte do IGP, há a destacar a c artografia à escala 1:10.000 ( disponível para a península de L isboa e para Sagres, estan do em curso o projec to da cobertur a total do país), a cobertura aérea f otográfica sistem ática à es cala 1:15.000 e a cartografia por ortofotom apas à escala 1:10.000 da quase totalidade do País. Em r elação aos elem entos geológicos ( ver Anexo 2), considera- se de elevado interesse referir as cartas geológicas à escala 1 :50.000 do I nstituto Nacional d e Engenh aria Tecnologia e I novação (INETI) , que c obrem cerca de 2/3 d o continente. Estas cartas, cujas curvas de nível aparecem tam bém representadas com equid istâncias de 10 metros, são acompanhadas dum a notícia explicativa e incluem as inform ações de carácter geológico (def inição das litologias, séries e stratigráficas, cortes interpretativos, localização de ac identes t ectónicos, d e af loramentos r ochosos, etc.) de elevadíssim o interesse para a grande m aioria dos projectos de dim ensão razoável. D a m esm a entidade, com elevado interesse e com o alternativa para as zonas nã o cob ertas pelas ca rtas à es cala 1 :50.000, emb ora poss uindo um a inf ormaç ão subs tancialmente ma is re duz ida, há a ref erir as c artas à escala 1:200.000, com c obertura parcial do continente, e à escala 1:500.000, com cob ertura total do continente. No Anexo 3 são referidas as principais entidades que podem fac ultar infor maçõe s de carácter geotécnico com elevado interesse. Um a referência especial é devida ao L aboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC), que possui um vasto repertór io de docum entos de muita u tilidade, publicados na form a de m emórias, espe cificações e norm as. Os eleme ntos to pográficos e geológicos acima citados caracterizam-s e por serem os elementos cartográf icos de m aior esc ala que, d uma form a genérica, c obrem a totalidade ou quase t otalidade do país. Em qualquer projecto, deve procurar-se aprofundar a pesquisa em relação aos ele m entos existentes, pois verif ica-se haver bastantes regiões para as quais existem estudos de muito m aior porm enor. GEOLOGIA DE E NGENHARIA RECONHECIMENTO GEOLÓGICO 9.3 Figura 9. 1 \u2013 Extracto de carta topog ráfica na escal a 1:25000 ( IGeoE). GEOLOGIA DE ENGENHARIA 9.4 RECONHECIMENTO GEOLÓGICO Em pa ralelo com a obtenção das c artas topográfic as e dos elem entos geológicos já exist entes, deve procurar -se obter as fotografias aéreas da região na escala mais adequada pos sível (cons ultar Anexo 1). Tr ata-se de técnica que foi utilizada pela prime ira vez para interpretaç ão geológica, de for ma intensiva, por holandeses, em 1935, em estudos realizados na N ova Guiné. Em regra, r ecorre-se às fotografia s já existentes, dado que a r ealiz ação de voos especiais torna m uito cara a in forma ção que as fotograf ias virão a dar. Para gra ndes obras, contudo, j ustifica-se recorrer a voos especiais que perm item a obtenção d e fotos em regra a es calas ma is convenientes (1 :8.000, 1:5.000 e mes mo m enores) e em condições de m elhor visibilidade. É o ca so das f otografias ob tidas com sol razante, tiradas de pref erência ao nascer do sol, cujo c ontraste muito fac ilita a sua interpretação geológica. Modernam ente r ecorre-se co m f requência à interpretação f otogeológica de fo tografias aéreas coloridas que permitem a obtenção a inda de n úmero m ais elevado de inform ações e ma ior rigor nas interpretações. Esta é pois uma téc nica que o ferece grandes possibilidades e que continua a ser alvo de investigações e consequentes aperfeiçoam entos. É o c aso de fotograf ias de inf ravermelhos que com eçam a s er utili zados com sucesso, por exem plo no domínio de Mecâ nica dos So los, pa ra detectar pequenas dif erenças de teor em água em solos argilosos. Do estudo cu idado de fotografias aéreas que, em zonas de carên cia de mapas topográficos de porm enor, c onstituem ainda excelente m eio de orientação, sobretudo em zonas pouco povoadas, podem obter-se inform ações de vários tipos, das quais se dest acam pela sua im portância geotécnica: - a distribuição dos vários tipos de rocha, solos e vegetação; - aspectos estruturais dos maciço s, tais c omo or ientação de estratos, da x istosidade e de outros tipos de lineações tipos (Figura 9.2); - aspectos geom orfológicos com relevo para zonas de antigos es corregam entos e de erosão: - caracterí sticas de dr enagem da z ona, em regra em corre spondência com os aspectos estruturais dos maciços mais im portantes; - caracterí sticas de humidade dos terrenos. Apesar da alta qualidade d as informaçõe s q ue p odem prestar, o s estudos fotogeológicos nunca dispensam um reconhec imento no terreno; em certos ca sos, contudo, a inform ação obtida reduz substancialm ente as tarefas de re conhecimento directo. Após a recolha e análise do s elem entos existentes e da interpretação das fotogr afias aéreas de um a dada região, há que pr oceder ao reconhecimento de campo abrangendo sem pre maior área do que a directam ente interess ada pelo em preendime nto, de m odo a permitir fazer um a ideia c orrecta das caracterí sticas geológicas regionais. GEOLOGIA DE E NGENHARIA RECONHECIMENTO GEOLÓGICO 9.5 Figura 9 .2 - Fotogr afia aérea duma área com ar enitos pou co incl inados e esboço pondo em evidência lineaçõe s. GEOLOGIA DE ENGENHARIA 9.6 RECONHECIMENTO GEOLÓGICO A f inalidade do r econhecim ento é, e m grande parte dos ca sos, a elaboração de c artografia geológica GEOLOGIA DE E NGENHARIA RECONHECIMENTO GEOLÓGICO 9.7 a es cala a dequada a o tipo e d imensão das obras. De um m odo geral, em pr oblemas de geotecnia, nunca se utiliz a esc ala inferior a 1:25.000 sendo f requente o uso de cartograf ia a esc alas 1:1.000 e 1:500 e até m aior (ver Qua dro I). N a elaboração destas c artas h averá que u tili zar as ferram entas tradicionais de levantamento (bú ssola, m artelo, e tc.) e, c om f requência, que proc eder à lim peza de vegetação e de depósitos q ue m ascara m c ompletam ente as c aracterísticas das fo rmaçõ es que se pretende estudar. Em t rabalhos de grande im portância, com o certas zonas de f undação de barra gens de betão, procede-se por veze s ao saneam ento da fo rmação, isto é, à rem oção total da vegetação, dos depósitos de vertente e da cam ada de alteração das f ormaç ões que ocorrem no local de f undações. Após es tes trabalhos, o uso de f otografia terres tre pode pres tar inform ações de grande valor. Aliás, m uitas vezes, é difícil substituir a riqueza de infor mação de f otografias de boa qualidade por mapas ou esboços ainda que m uito pormenorizados. Mas o reconhecim ento não com porta apenas a definição dos aspec tos geomorfológicos , litológicos e estruturais . É igualmente im portante definir, se poss ível, as ca racterísticas hidrogeoló gicas dos m aciços e da actividade sísm ica da região. No que se refere à hidrogeologia , nem sem pre é fácil obter inform ações co m interesse a ntes d e se proceder à realização de trabalhos de prospecçã o. Contudo, em zonas povoadas é, em regra, possível f aze r um a análise m uito satisfatória das carac terísticas hidrogeológicas das form ações presentes, a partir do cadastr o cu idado de poços e de outras captações ex istentes, f azendo notar a época do ano em que são realiz adas as observações, tais como níveis aquíferos , caudais, artes ianos, etc. Atendendo às nec essidades cada vez m aiores de água de b oa qualidade, em consequências do desenvolvimento d emográfic o das regiões, e à d ificuldade de obtenção permane nte de grandes quantidades de águas subterrâneas, o estudo cuidadoso das poss ibilida des hidrogeológicas das for mações reveste- se de importância cr escente. Outro aspec to de grand e relevo na consider ação da est abilid ade de obras de engenharia, ou até de m aciços naturais, cuja m ovi m entação venha a pôr em perigo vidas ou bens, é o da c aracterização da actividade sísmic a de uma dada região. Em relação às e struturas de edifícios e pontes, de acordo com o respectivo Reg ulamento de Segurança (R SAEEP), para efeitos da quantificação d a acção dos sism os c onsidera-se o país dividido em q uatro zonas, que, por ordem de crescente de s ismicidade, são des ignad as por A, B, C e D. A delimitação das zonas para o continente pode ver- se na F igura 9.3; as ilhas do arquipélago dos Açores são incluídas n a zona A, c om excepç ão das Flores e do Corvo que, tal com o a s do arquipélago da Madeira são incluídas na zo na D. A influência da sismicidade é traduzida por um coeficiente de sism icidade, \u03b1 , cuj os valores são indicados no Quadro II. Com o o valor da ac ção sísm ica a c onsiderar no dim ensionamento daqueles GEOLOGIA DE ENGENHARIA 9.8 RECONHECIMENTO GEOLÓGICO tipos de estruturas s e pode con siderar p roporcional a o co eficiente \u03b1 \uf02c\uf020 resulta q ue estruturas idênticas com c ondições s imilares de fundação situadas nas regiões de r isco sísm ico m ais elevado, sobretudo localizadas no sul do país e na lgumas das ilhas d o arquipélago dos Açores, d everão ser dime nsionadas por form a a suportarem uma acç ão sísm ica com um valor cerca de três vez es superior ao das estru turas que se localiza m na região de menor risco sísm ico. Figu ra 9.3 \u2013 Zon amento sísmico de Portugal Continenta l (RSAEEP). GEOLOGIA DE E NGENHARIA RECONHECIMENTO GEOLÓGICO 9.9 Quadro II \u2013 Valores do coef iciente de sismicidade \u03b1 Zona sísm ica \u03b1 A 1,0 B 0,7 C 0,5 D 0,3 O zonamento a nterior f oi estabelecido a partir de e studos de sism icidade recentes , tendo- se para tal analisado a inform ação d isponível re lativa a o passado histórico no que respeita a actividade sí smica registada no país (a título de exemplo, na Figur a 9.4 repres enta-se as isossist as dos sism os de 1909/04/23). Para o dimens ionamento de determinado tipo de obras, nomeadam ente o caso das barragens ou das grandes obras s ubterrâneas, considera-se que o historial ex istente relativo ao co njunto dos re gistos sísm icos não perm ite elaborar para a globalidade d o país cartas de risco sísm ico com o po rmenor desejável, já que m uitas das análises realiza das se baseiam em inform ações históricas, sobretudo no que se refe re aos estragos provocados pelos s ismos d e grande i ntensidade. Refira-s e que, por ex emplo, mesm o n a zona D, a zona m ais e stável do ponto d e vista da actividade sísm ica, há indícios de actividade aprec iáv el nas prox imidades de grandes acidentes tectónicos como é o caso da f alha de Vilariça, em T rás-os- Montes ( Figura 9.5), que não aparece evidenciada no zonamento do RSAEEP. Assim , em certos tipos de obra é ne cessário levar m ais lo nge poss ível este tipo de análise, procurando ca racterizar bem a região respectiva, e m t ermos de actividade rec ente. A proc ura de falhas activas, por exem plo, é neste caso ta refa essencia l. Uma a nálise desse tipo f oi feita há a lguns anos para a região afectada por um a hipotética construç ão dum a grande obra subterrânea, a norte de Peniche, cuja s form ações são essenc ialmente arenitos brandos e argilitos do Juráss ico e do Cretáceo, b astante perturbados tectonicamente, c om evidências de f alhas de grandes dimen sões, isto é, m uito intensas e com c aixas de f alha atingindo espessura s s uperiores a 1 m . Dado não ter sido possível detectar qualquer deform ação nas f ormaç ões qu aternárias so brejacentes àquelas, foi-se levado a concluir pela ausência de actividade daquelas f alhas, o que s eria um f actor dec isiv o para validar a escolha final do local para a implantação da refe rida obra subterrânea. GEOLOGIA DE ENGENHARIA 9.10 RECONHECIMENTO GEOLÓGICO Figura 9 .4 \u2013 Isos sistas do sism o de 23 de Abril de 1909. Após a consideração de todos os aspec tos atrás refer idos e a elaboração de docum entação baseada no reco nhecimento, s egue-se, para a generalidade das obras , a elaboraç ão de um pr ograma de prospecção ge otécnica q ue, p or razõe s de eficiência e ec onomia, se de ve iniciar p or um a pros pecção geofísica à qual s e s eguirá cam panha de prospecç ão m ecânica adequada à natureza das f orm ações e ao tipo de obras.

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