6.2 Base de Dados Geológico-Geotécnicos Pré-licitaçãotechne17.pini.com.br/engenharia-civil/136/imagens/Relatorio_6.2.pdf · estereograma contido no relatório RT-4.00.00.00/3C3-001

Relatório Técnico nº 99 642-205 - 65/384

6.2 Base de Dados Geológico-Geotécnicos Pré-licitação

Como a maioria dos riscos e as conseqüentes disputas contratuais em obras

subterrâneas estão relacionadas às condições do maciço, é imperativo que toda

informação relativa ao conhecimento geológico-geotécnico da região do empreendimento

seja totalmente disponibilizada para o processo de licitação. A forma mais usual para

disponibilizar essas informações é por meio de relatórios técnicos: o Relatório Base de

Conhecimento Geológico-Geotécnico (RBG) e o Relatório de Dados Geotécnicos (RDG).

O RBG inclui o modelo geológico-geotécnico conhecido e consolidado até então, as

feições condicionantes para o projeto e os riscos associados. Enquanto que no RDG

estão inclusos todos os dados primários (não tratados ou crus) das investigações e dos

ensaios. Para o caso específico da Linha 4 do Metrô de São Paulo, existia na ocasião e

como parte integrante dos documentos licitatórios, quantidade expressiva de informações

geológico-geotécnicas, que refletem as preocupações em si, dada a importância desses

dados, mas também decorrentes do longo prazo de maturação desse empreendimento

(cerca de 10 anos até a licitação), que permitiu sucessivas complementações de estudos.

Nos parágrafos seguintes é descrito o histórico das investigações geológico-

geotécnicas, bem como os dados obtidos e o modelo geológico-geotécnico consolidado à

época da licitação, referente à região da Estação Pinheiros.

Os estudos geológico-geotécnicos para o projeto básico da Estação Pinheiros

tiveram início no ano de 1992, juntamente com as demais investigações para a Linha 4 –

Amarela, do Metrô de São Paulo, com a execução da primeira campanha de sondagens,

que foi complementada, posteriormente, em 1994. Em 1996, foi realizada uma nova etapa

de investigações geológico-geotécnicas, com a execução de mais oito sondagens na

região da Estação Pinheiros, além da execução de ensaios de laboratório e de ensaios e

levantamentos in situ.

O comprimento total de sondagens perfuradas para o projeto básico da Estação

Pinheiros, até 1996, totalizou 887,05m, sendo 827,82m de sondagens mistas ou rotativas

e 59,23m de sondagens a percussão, cuja distribuição em planta é apresentada na

Figura 6.4. Ressalta-se que cerca de 50% das sondagens foram perfuradas na estrada de

serviço da EMAE, entre a linha férrea da CPTM e a margem do rio Pinheiros.


Em termos globais, a relação entre o comprimento total de sondagem perfurada na

área da Estação Pinheiros e o comprimento do túnel (entre as estacas 6940 – na margem

do rio Pinheiros, e 7160 – na rua Gilberto Sabino) é da ordem de 4m de sondagem por

metro de túnel. Em relação à prática internacional para túneis urbanos, este valor é da

ordem de 1,3 vezes superior para investigações em áreas de estação (3,0m de

sondagem/m de estação) ou de 2,6 a 4 vezes em túneis de via (1 a 1,5m de sondagem/m

de túnel de via).

142600 142625 142650 142675 142700 142725 142750 142775 142800 142825

142600 142625 142650 142675 142700 142725 142750 142775 142800 142825

178100

178125

178150

178175

178200

178225

178250

178100

178125

178150

178175

178200

178225

178250

SR-01

SR-02

SR-03

SR-04

SR-05

SR-06

SR-07SR-08

AVEN

IDA

DAS

NAÇ

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UN

IDAS

AVENID

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AÇÕ

S UNIDA

S

RUA C

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RUA CAPRI

RU

A

GI L

BER

TO

S A

BIN

O

SM-6695

SM-6734

SM-6802

SP-6804

SM-6529

SM-6530

SM-6532

SM-6533

SM-6694

SR-6738

SM-6803

SR-6737

45º/53º

270º/45º

Projeto Básico - 1993/1994

Ensaios IPT - 1996

Campanhas de Investigação

Figura 6.4 - Planta de localização das sondagens executadas na área da Estação Pinheiros até 1996.

Nas camadas de aterro, aluvião, sedimentos terciários e nos horizontes alterados

do maciço gnáissico (solos de alteração e saprolitos), foram executados ensaios de

penetração SPT em praticamente todas as sondagens mistas e/ou a percussão. Ensaios

especiais para determinação de parâmetros geomecânicos in situ destas camadas foram

executados em 1994, mas em locais distantes da Estação Pinheiros. Não foram

realizados ensaios para determinação da permeabilidade das camadas de aterro, aluvião,

sedimentos terciários e nos horizontes alterados do maciço gnáissico (solos de alteração

e saprolitos).


Afora as sondagens realizadas nas proximidades do rio Pinheiros, apenas na SR-

6738 foram executados ensaios para determinação da permeabilidade do maciço

rochoso. Nas sondagens próximas ao rio também foram realizados levantamentos para

caracterização estrutural do maciço rochoso (determinação da atitude das famílias,

espaçamento entre descontinuidades da mesma família, abertura aparente das

descontinuidades etc.), além da execução de ensaios geofísicos. Embora conste a

instalação de piezômetros em algumas sondagens nesta área, estes não foram de fato

instalados.

Em 1993 foi definido o arcabouço geológico–estrutural do maciço cristalino pré-

cambriano, o que permitiu levantar diversos aspectos de interesse à escavação dos túneis

no trecho compreendido entre a Estação Faria Lima e a Vila Sônia.

Ao longo do eixo do túnel ocorrem gnaisses do Complexo Gnáissico-Migmatítico

Ibiúna, de tipos variados: homogêneos, laminados, bandados ou porfiróides, sãos a

alterados. De modo geral, os diferentes litotipos presentes (gnaisses, xistos, quartzitos,

rochas metabásicas etc.) formam corpos lenticulares justapostos, de extensões e

espessuras variáveis, alinhados segundo a direção ENE-SSW, correspondente à direção

geral da foliação, que apresenta mergulhos verticais a subverticais predominantes devido

à atuação da Zona de Cisalhamento Caucaia (Figura 6.5). A lineação de estiramento de

atitude N75E/15E, indica o caráter transcorrente da Zona de Cisalhamento Caucaia.

Regionalmente, as descontinuidades presentes se encontram em concordância

com o padrão estrutural regional (Figura 6.6):

• N79E/Vertical (~ENE-WSW/Vertical) – juntas longitudinais;

• N17W/Vertical (~NNW-SSE/Vertical) – juntas transversais;

• N16E/Vertical (~NNE-SSW) – juntas oblíquas do tipo lateral direito;

• N56W/85SW (~NW-SE/Vertical) – juntas oblíquas do tipo lateral esquerdo;

• N36E/52SE (~NE-SW/52SE);

• N17W/38NE (~NNW-SSE/38NE);

• Uma família horizontal a suborizontal.


Figura 6.5 – Estereograma da foliação e da lineação de estiramento (reconstituído a partir do estereograma contido no relatório RT-4.00.00.00/3C3-001 – Rev. 0).

O estereograma da Figura 6.7 apresenta o padrão estrutural obtido com o

levantamento efetuado com o obturador de impressão, que ressalta a presença das

descontinuidades de mergulho médio na área da Estação Pinheiros.

Com base no modelo geológico-estrutural, alguns aspectos geológicos

relacionados ao projeto dos túneis foram destacados, quais sejam:

• A estruturação dos gnaisses e a sua variabilidade geológico-estrutural.

• As relações entre o arcabouço geológico-estrutural (disposição espacial dos

litotipos e das estruturas do maciço rochoso) com o túnel.

• As irregularidades do topo rochoso decorrentes da variabilidade do

comportamento dos litotipos ante os agentes do intemperismo.

• A definição do sistema de famílias de descontinuidades, suas relações com o

túnel e seu comportamento geotécnico esperado.

Foliação N75E/Vertical

Lineação de Estiramento N75E/15NE


• A presença e localização de feixes de falhas prováveis cortando o túnel em

regiões específicas, particularmente nas proximidades das estações, incluindo a

Estação Pinheiros, e o seu comportamento geotécnico esperado.

• As relações entre o traçado do túnel, as feições estruturais e as principais zonas

de alteração e percolação do maciço.

• Os potenciais problemas decorrentes da pouca profundidade dos túneis, em

especial em relação à abertura e preenchimento de descontinuidades.

• A compartimentação estrutural do maciço rochoso isolando blocos

potencialmente instáveis.

• As irregularidades do topo rochoso decorrentes da atuação das estruturas

rúpteis, longitudinais e transversais à foliação.

Figura 6.6 – Estereograma de juntas regionais (reconstituído a partir do estereograma contido no relatório RT-4.00.00.00/3C3-001 – Rev. 0).

N17W/Vertical Transversal

N79E/Vertical Longitudinal (mais freqüente) N56W/85SW Oblíqua Lateral

Esquerda

N36E/52SE Inclinada

N16E/Vertical Oblíqua Lateral Direita

N09E/63NW

N88E/51NW

N45W/02NE

N20W/33NE


Figura 6.7 - Estereograma de juntas do obturador de impressão (reconstituído a partir dos dados do estereograma contido no relatório RT-4.00.00.00/4C3-113 – Rev. 0).

Em 1997 foram apresentados os resultados dos estudos complementares

efetuados no trecho compreendido entre a Estação Faria Lima e o pátio de manobras da

Vila Sônia, compreendendo, dentre outros, a classificação geomecânica do maciço

rochoso, levantamentos geofísicos de sísmica de reflexão, ensaios crosshole e downhole,

ensaios para determinação dos parâmetros de resistência e deformabilidade das rochas

intactas e de parâmetros de resistência de juntas do maciço rochoso da Linha 4,

levantamentos geológico-estruturais e realização de ensaios para determinação da

permeabilidade pontual e tridimensional do maciço rochoso.

Esses estudos confirmaram o modelo geológico-estrutural, assim como todos os

condicionantes geológico-geotécnicos de projeto, já apontados nos estudos realizados

anteriormente.

Os ensaios de laboratório (Tabelas 6.2 a 6.5) demonstraram as diferenças

geomecânicas existentes entre os diferentes litotipos que compõem o maciço gnáissico,

N71E/35SE

N89E/30NW

N71E/56SE

N10W/85NE


assim como a redução da resistência com o aumento do grau de alteração. Do mesmo

modo, evidenciaram as diferenças de resistência ao cisalhamento dos distintos sistemas

de descontinuidades.

Tabela 6.2 - Índices físicos médios dos litotipos (Fonte: RT-4.00.00.00/4C3-117 – Rev. 0). Índices Físicos Médios Variedade

litológica - Gnaisse

� aparente (kg/m3)

� aparente seca (kg/m3)

Porosidade aparente (%)

umidade de saturação

(%)

Velocidade de onda P

(m/s)

Granítico cinza-médio 2632 2619 1,35 0,52 4744

Granítico cinza-claro 2570 2528 4,21 1,67 2743

Granítico de transição 2606 2623 1,78 0,68 3353

Biotítico (foliação subvertical) 2581 2512 6,81 2,75 2695

Biotítico (foliação suborizontal) 2610 2534 7,61 3,03 1845

� - massa específica

Tabela 6.3 - Parâmetros geomecânicos médios dos litotipos (Fonte: RT-4.00.00.00/4C3-117 – Rev. 0). Parâmetros Geomecânicos Médios

Compressão (MPa) Diametral

Variedade Litológica -

gnaisse Grau de

Alteração Módulo de

Deformabilidade (GPa) Uniaxial

Paral. Perp.

Coesão (MPa)

Ângulo de Atrito

(º)

Granítico cinza-médio

A2/A1 A2/A3

65,10 27,20

182,30(4) 79,70

10,3 15,4 8,07(2) 60(2)

Granítico de transição

A2 A2/A3

20,50 13,0

103,3 60,70

- - 7,90 58

Granítico cinza-claro A3/A2 1,6(1) 8,60(1) -- 4,5(2) 56(2)

Biotítico (foliação

subvertical) 1,33 43

Biotítico (foliação Inclinada)

A3 15,20 21,50 3,8 -

1,35(3) 34(3)

Obs.: (1) – valor influenciado pela presença de nível biotítico oxidado em amostra medianamente alterada (A3); (2) – rocha levemente alterada (A2); (3) – resistência ao cisalhamento paralela à foliação fechada; (4) – amostras secas.


Tabela 6.4 - Parâmetros de Hoek e Brown e Equivalentes de Mohr para os gnaisses miloníticos (Fonte: RT-4.00.00.00/4C3-117 – Rev. 0).

Parâmetros de Hoek & Browm Parâmetros Equivalentes de Mohr Variedade Litológica -

gnaisse Constante m Compressão uniaxial (MPa) Coesão (MPa) Ângulo de

atrito (º) Granítico cinza

Médio A2 32,60 60 8,07 60

Granítico cinza Claro A2/3 - - 4,5 56

Granítico de transição A2/3 27,75 54,6 7,9 58

Biotítico (foliação. subvertical) 16,42 5,8 1,33 43

Biotítico (foliação inclinada)

A3 8,06 4,9 1,35 34

Tabela 6.5 - Envoltórias de resistência ao cisalhamento de Barton e Parâmetros de Mohr das famílias de juntas abertas (Fonte: RT-4.00.00.00/4C3-117 – Rev. 0).

Tensão Normal (MPa) 0,50 1,00

Família de

juntas Envoltória Equação ajustada

C (KPa) Φ (º) C

(KPa) Φ (º)

Superior [ ]º28)/85log(6,13tan += nn σστ 180 51,0 300 47,5

Intermediária [ ]º5,25)/5,52log(4,8tan += nn σστ 58 38,5 108 36,0 F1

Inferior [ ]º5,24)/46log(2,7tan += nn σστ 45 35,5 84 33,0

Superior [ ]º5,22)/41log(16tan += nn σστ 168 45,0 274 40,5

Intermediária [ ]º24)/5,43log(6,13tan += nn σστ 128 44,0 217 40 F2

Inferior [ ]º26)/58log(4,3tan += nn σστ 18 31,5 36 30,5

Superior [ ]º5,26)/72log(5,11tan += nn σστ 112 46,0 194 42,5

Intermediária [ ]º26)/5,59log(7,9tan += nn σστ 77 41,5 139 39 F3

Inferior [ ]º24)/44log(1,8tan += nn σστ 52 36,5 97 33,5

“In natura” º53tan36,4 nστ += 1º após ruptura º40tannστ = F4

todos após ruptura º36tannστ =


As investigações geofísicas, com sísmica de reflexão, comprovaram as variações e

irregularidades do topo rochoso, indicando oscilações bastante bruscas na profundidade

do topo da rocha sã, da ordem de 15m, em distâncias relativamente curtas (Figuras 6.8 e

6.9). Nas proximidades da Estação Pinheiros, em particular, foram executadas três

seções sísmicas, localizadas, respectivamente, nas ruas Amaro Cavalheiro, Gilberto

Sabino e estrada de serviço da EMAE (Empresa Metropolitana de Águas e Energia S. A.),

margem do rio Pinheiros (Figuras 6.10 a 6.13).

Figura 6.8 – Seção de sísmica de reflexão executada na rua Aparaó (proximidades da Estação Morumbi).


Figura 6.9 – Seção de sísmica de reflexão executada na rua Waldomiro Fleury (proximidades do VSE Três Poderes).

Figura 6.10 – Planta de localização das seções de sísmica de reflexão executadas nas proximidades da Estação Pinheiros.


Figura 6.11 – Seção de sísmica de reflexão executada na rua Amaro Cavalheiro.

Figura 6.12 – Seção de sísmica de reflexão executada na rua Gilberto Sabino. Vista da rua Gilberto Sabino para a Estação Pinheiros (notar que a seção não alcança o eixo do túnel, localizado logo à esquerda da seção).


Figura 6.13 – Seção de sísmica de reflexão executada na pista de serviço da EMAE, na margem esquerda do rio Pinheiros.

Os ensaios de permeabilidade pontual indicaram predominância de valores entre

10-5 e 10-4cm/s, localmente variando entre 10-4 a 10-3cm/s. A análise espacial dos maiores

valores de permeabilidade pontual indicaram uma distribuição subhorizontal nos maciços

graníticos e nos filonitos, provavelmente associada às juntas de alívio. Maiores

permeabilidades foram observadas nos horizontes superiores, mais alterados e

fraturados, tendendo direção NW, coerente com o modelo estrutural e com os resultados

dos ensaios para determinação da permeabilidade direcional. Estes ensaios evidenciaram

o vetor de permeabilidade máxima com direção NW e mergulhos baixos, para o maior

volume de maciço ensaiado.

A análise da variação dos litotipos levou à compartimentação do maciço em três

litotipos básicos, denominados de “maciço gnáissico milonítico granítico”, “maciço

gnáissico milonítico biotítico” e “maciço gnáissico milonítico bandado”, caracterizados por

relações mineralógicas, texturais e estruturais intrínsecas a cada litotipo.

Em função destas características, o maciço rochoso no entorno do traçado do túnel

foi subdividido em porções litologicamente semelhantes, no interior das quais

prevaleceriam condições geotécnicas e geomecânicas intrínsecas a cada um dos três


tipos básicos de maciço. Na delimitação destas porções, as sondagens executadas no

entorno da linha foram projetadas para a região de desenvolvimento do túnel seguindo a

orientação espacial dos corpos rochosos, definida pela foliação milonítica, como

apresentado na Figura 6.14.

Figura 6.14 – Princípio utilizado para projeção das sondagens para delimitação dos diferentes tipos de maciço (modificado de RT-4.00.00.00/4C3-117 – Rev. 0).

A classificação geomecânica do maciço rochoso foi elaborada com base na

caracterização e classificação individual dos testemunhos das sondagens rotativas,

consideradas representativas do maciço rochoso a ser escavado. A classificação foi

obtida por meio do Sistema Q (Barton et al., 1974; Grimstad e Barton, 1993).

Os parâmetros classificatórios utilizados na definição do Índice Q (Jn, Jr, Ja etc.)

foram estabelecidos com tratamento estatístico dos diferentes parâmetros das feições

geotécnicas observadas e levantadas sistematicamente nos testemunhos das sondagens.

Na região da Estação Pinheiros, em particular, as análises indicaram que o maciço

rochoso é de constituição predominantemente biotítica no seu lado norte e em direção à

Legenda

Cobertura acima do teto do túnel Material inconsolidado

Espessura de rocha > 6 m

Espessura de rocha < 6 m - Gnaisse predominantemente granítico - Gnaisse predominantemente bandado - Gnaisse predominantemente biotítico

- Sentido da projeção das sondagens

para o eixo do túnel


Estação Faria Lima, passando para maciço predominantemente bandado no lado sul e

em direção ao rio Pinheiros. Esta transição ocorre no sentido transversal ao da foliação,

cuja direção é subparalela à direção geral do túnel neste trecho.

O índice Q para o maciço de constituição biotítica, obtido nas sondagens situadas

nas imediações da Estação Pinheiros situou-se entre 0,12 e 1,6 para o maciço de

constituição biotítica e entre 0,11 e 5,5 para o maciço de constituição bandada, situados

no nível de desenvolvimento do túnel.

Para os futuros trabalhos de investigação geológico-geotécnica do maciço rochoso

foi recomendado que fossem realizadas sondagens inclinadas considerando o arcabouço

geológico-estrutral do maciço, assim como complementar as investigações relativas à

permeabilidade do maciço rochoso por meio da execução de ensaios pontuais (ensaios

de perda d'água sob pressão e/ou bombeamento pontual) ao longo de todo o traçado do

túnel em rocha, particularmente nas proximidades das grandes estruturas de direção

NNW.

Em 2001, a empresa Figueiredo Ferraz Consultoria e Engenharia de Projetos Ltda.

apresentou o relatório geológico-geotécnico base para o projeto básico (RT-

4.12.00.00/4C3-501 – Rev. 0), que sintetiza todos os estudos geológicos, geotécnicos e

geomecânicos realizados nos maciços que ocorrem ao longo da Linha 4 do Metrô de São

Paulo, entre as avenidas Waldemar Ferreira e Faria Lima (entre os quilômetros 6,5 +

44,59 e 8,0 + 17,15), definindo os parâmetros que considerou mais apropriados para os

projetos dos túneis no trecho analisado, tendo como premissa a construção dos túneis-

estações utilizando o método NATM e os túneis de via com o uso de tuneladoras.

Em linhas gerais, esse relatório retomou o modelo geológico-estrutural definido

anteriormente, que destaca os aspectos e os condicionantes geológico-estruturais da

estabilidade do maciço rochoso, assim como a compartimentação geológico-geotécnica

proposta em 1997 no relatório RT-4.00.00.00/4C3-117 – Rev. 0.

Os principais avanços no conhecimento das características do maciço se devem às

observações efetuadas nas escavações para a implantação do Sistema Viário Eusébio

Matoso, que propiciaram exposições contínuas do maciço rochoso em região muito

próxima ao eixo do túnel (esquina das avenidas Waldemar Ferreira e Vital Brasil). Nesse

local, a rocha corresponde a um gnaisse de cor cinza, com granulação média a grossa. A


foliação milonítica da rocha constitui uma estrutura bem destacada e persistente, com

atitude entre N75E a N85E, e mergulhos subverticais a verticais. O maciço exibe, em

alguns locais, aprofundamento da alteração em direção paralela ao bandamento

metamórfico do gnaisse (Figura 6.15).

Figura 6.15 – Aprofundamento da alteração da rocha em direção paralela à foliação do gnaisse (RT-4.12.00.00/4C3-501 – Rev. 0).

Com base nos estudos efetuados, foram definidos os seguintes aspectos principais

em relação à geotecnia do maciço rochoso:

• Forte compartimentação do maciço rochoso pelas famílias subverticais,

constituídas pelas descontinuidades ortogonais, transversais e oblíquas à

foliação.

• Estimativa do espaçamento entre as descontinuidades das diferentes famílias e

a compartimentação estrutural do maciço rochoso para incorporação em


modelos de análise de estabilidade de blocos discretos indeformáveis e de

percolação em meios fraturados descontínuos (Tabela 6.6).

• A família das juntas suborizontais a horizontais, decorrentes do alívio de carga

por processos erosivos, foi identificada até as profundidades de investigação das

sondagens. Apesar do espaçamento métrico entre juntas, é comum a sua

ocorrência ao longo de todo o trecho.

Tabela 6.6 – Compartimentação estrutural (Fonte: RT-4.12.00.00/4C3-501 – Rev. 0).

Família N Estabilidade de Blocos Percolação

N79E/Subvertical (e = 20 cm) 1

Desconfinamento longitudinal dos blocos ao longo do eixo das

escavações

Tendem a estar fechadas pelo regime neotectônico de tensões

N17W/Subvertical (e = 20 cm) 2

N56W/85SW (e = 200 cm) 4

Desconfinamento lateral dos blocos em relação ao plano das seções

transversais das escavações

Tendem a estar abertas pelo regime neotectônico de tensões

N77E/32SE (e = 300 cm) 5

N77E/32SE Tendem a estar fechadas pelo

regime neotectônico de tensões

N17W/38NE (e = 300 cm) 6

Desconfinamento de topo e base dos blocos no plano das seções transversais das escavações

N17W/38NE Tendem a estar abertas pelo

regime neotectônico de tensões

Suborizontais (e = 300 cm) 7

Desconfinamento de topo e base dos blocos no plano das seções

transversais

Tendem a estar abertas pelo processo de geração de alívio de carga no processo erosivo

Obs: a) estabilidade de blocos: considerando o traçado dos túneis e estações quase paralelos à direção da foliação; b) percolação: influenciada pela orientação das juntas em relação ao regime de tensões neotectônico vigente, ou seja: - eixo distensivo de direção NE/SW, tende a abrir as juntas N17W/subvertical, N56W/85SW e N17E/38NE; - eixo compressivo de direção NW-SE, tende a fechar as juntas N79E/subvertical e N77E/32SE; c) e: espaçamento médio admitido para o pólo máximo representativo da família, com base nos levantamentos executados. Nas sondagens analisadas, foram detectados trechos mais fraturados, com espaçamentos centimétricos, em zonas de rocha mais alterada ou de entrecruzamento de várias famílias de juntas.


O Relatório Técnico RT-4.12.00.00/4C3-501 – Rev. 0 destaca que, como o túnel foi

projetado para ser construído a uma pequena profundidade, o mesmo será escavado em

região com alívio de tensões, com a presença de descontinuidades subverticais e sub-

horizontais abertas, que podem favorecer a ocorrência de litotipos mais alterados,

aumentar o aporte de água na escavação e instabilizar blocos de rocha. Além destes

aspectos, ressalta que a direção do túnel, subparalela à da foliação, pode implicar em

faixas de percolação e alterações contínuas ao longo do túnel, devido ao

condicionamento imposto por esta estrutura. Por outro lado, zonas de alterações e

percolações associadas às juntas transversais são praticamente ortogonais ao túnel e

pouco extensas.

Segundo o relatório RT-4.12.00.00/4C3-501 – Rev. 0, o maciço rochoso é

constituído pelo maciço gnáissico e foi admitido que, nas profundidades previstas para a

escavação dos túneis, a mínima resistência à compressão simples da rocha intacta

supera, em muito, as tensões tangenciais máximas impostas pela abertura das cavidades.

Neste caso, as descontinuidades interagem com a rocha intacta para condicionar o

comportamento do maciço frente às escavações.

A compartimentação geomecânica do maciço rochoso para o projeto básico,

segundo os critérios propostos por Bieniawski (1979) indicou maciço Classe IV na região

de escavação da Estação Pinheiros (Tabela 6.7).

Tabela 6.7 – Zoneamento do maciço no trecho compreendido entre o rio Pinheiros e a rua Gilberto Sabino (Fonte: RT-4.12.00.00/4C3-501 – Rev. 0, modificado).

Distribuição das classes Localização Características médias Seção superior Seção inferior

Margem do rio Pinheiros até lado leste do poço Capri

- Sedimentos terciários na abóbada e rocha A3/A4 e F3/F4 no restante da seção do túnel

solo IV (RMR = 37)

Lado leste do poço Capri até

rua Gilberto Sabino

- Rocha medianamente alterada (A2/A3), com intercalações de saprolito, condicionado pela foliação - fraturamento variado, predominando F3/F4 - RQD variado (0%< RQD <40%) - topo rochoso: 6 a 12m acima da abóbada

IV (RMR = 32)

IV (RMR = 37)


Em decorrência das investigações e da identificação de níveis de rocha alterada e

muito fraturada no maciço rochoso, o Relatório Técnico RT-4.12.00.00/4C3-501 – Rev. 0

ressalta que:

• Podem ocorrer horizontes decimétricos de saprolito e juntas preenchidas com

material silto-arenoso, controlados pela foliação.

• Esses planos devem seguir ao longo das paredes e da abóbada, pois os túneis

apresentam traçado subparalelo à foliação.

• A justaposição dos litotipos em lentes amendoadas acarreta em descontinuidade

desses planos, dificultando a previsão de sua ocorrência à frente das

escavações. Caso não sejam interceptadas diretamente pela seção de

escavação, não são detectadas, apesar de poderem estar localizadas a poucos

decímetros do contorno da escavação.

• A conjugação desses planos com juntas transversais, suborizontais e outras

famílias, pode gerar zonas desfavoráveis não detectadas na campanha de

investigação do projeto.

E continua, “a estação Pinheiros, próximo à Marginal Pinheiros, apresenta, por

aproximadamente 40m, pequena cobertura de rocha, podendo ocorrer saprolito e/ou

sedimentos terciários na abóbada. Além disso, a região é, claramente, de interseção de

estruturas geológicas regionais (NE e NW), propiciando alívio de tensões no maciço, que

pode aumentar o aporte de água na escavação e gerar instabilidades”.

As Tabelas 6.8 a 6.11 apresentam os valores dos parâmetros adotados no projeto

básico.

Tabela 6.8 – Parâmetros da rocha intacta (Fonte: RT-4.12.00.00/4C3- 501 – Rev. 0).

Grau de alteração da rocha intacta c (kPa) Φ (º)

A1 40.000 – 70.000 60

A2 10.000 – 45.000 55

A3 6.000 – 10.000 50

A4 1.200 – 2.500 40


Tabela 6.9 – Parâmetros das descontinuidades (Fonte: RT-4.12.00.00/4C3-501 – Rev. 0).

Alteração das Paredes c (kPa) Φ (º)

A1 ~0 45

A2 ~0 40

A3 ~0 35

A4 ~0 30

Nota: Paredes rugosas, sem preenchimento, alteração das paredes dada pelo grau de alteração da rocha intacta.

Tabela 6.10 – Correlação com a classificação geomecânica de Bieniawski (1989) e critérios de ruptura de Mohr Coulomb (Fonte: RT-4.12.00.00/4C3-501–Rev. 0).

Maciço rochoso γ (kN/m3) c' (kPa) Φ (º)

Classe III (regular) F2/F3 A2/A1 24 – 26,5 200 – 300 35 – 40

Classe IV (ruim) F3/F4 A3/A4 22 - 24 160 - 200 30 - 35

Tabela 6.11 – Módulo de elasticidade (Fonte: RT-4.12.00.00/4C3-501 – Rev. 0).

Classe de Maciço E (MPa)

II 3.500 – 5.000

III 1.500 – 4.000

IV 500 – 2.000

Na análise relativa aos estudos hidrogeológicos para o projeto dos túneis, e da

Estação Pinheiros em particular, é ressaltada a proximidade da área com o Rio Pinheiros,

sugerindo um regime de alimentação contínua do aqüífero, gerada pelo fluxo d’água do

entorno para o nível de base, representado pelo rio.

A linha de contorno do topo rochoso apresenta depressões entalhadas pela

conjugação de falhas e juntas com a natureza dos litotipos e foliação. Depressões

alinhadas segundo a direção das estruturas NNW-SSE ou NW-SE, constituem zonas


preferenciais de percolação que condicionam o fluxo d’água subterrâneo por estarem

abertas pelo regime distensivo neotectônico. Nessas depressões, juntas suborizontais de

alívio, localizadas na zona de contato do topo rochoso com o saprolito, constituem um

horizonte preferencial de percolação. Em decorrência, as depressões constituem uma das

feições guias para a compartimentação hidrogeológica do maciço ao longo do traçado da

obra.

Localmente, poderão ocorrer contribuições aos aqüíferos, por vazamentos da rede

de distribuição de água, como detectado nos estudos de outras linhas do Metrô de São

Paulo.

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6.2 Base de Dados Geológico-Geotécnicos Pré-licitaçãotechne17.pini.com.br/engenharia-civil/136/imagens/Relatorio_6.2.pdf · estereograma contido no relatório RT-4.00.00.00/3C3-001