Classificação de Susceptibilidade Geotécnica

ClassificaçClassificaçãoão de deSusceptibilidadeSusceptibilidadeGeotécnicaGeotécnica

João Narciso1, Pedro Santarém Andrade2

24-25 Maio 2010, CoimbraII Congresso Internacional de Riscos

1 Instituto de Engenharia de Estruturas, Território e Construção, IST2 Departamento de Ciências da Terra, FCTUC

A classificação de susceptibilidade geotécnica foidesenvolvida no âmbito do projecto RISK (“RiskAssessment and Management for High-Speed RailSystems”).

O projecto RISK encontra-se inserido no programaMIT-Portugal e visa integrar as diferentes dimensõesdo risco nas decisões da construção da redeferroviária de alta velocidade em Portugal.

Narciso & Andrade - Classificação de Susceptibilidade GeotécnicaII Congresso Internacional de Riscos, Maio 2010, Coimbra


Este trabalho desenvolvido enquadra-se num estudo prévio deidentificação de zonas de perigosidade geológica e/ou geotécnicanuma área da concelho de Coimbra.

Para efectuar esse estudo prévio foi estabelecida uma classificaçãoque pode ser aplicada aos maciços rochosos e aos solos, à qual sedesignou Classificação de Susceptibilidade Geotécnica.

A classificação visa uma caracterização qualitativa e quantitativa deparâmetros pré-estabelecidos.


Após o respectivo enquadramento geográfico, geomorfológico egeológico das áreas de estudo, bem como um reconhecimento préviodas áreas e dos seus afloramentos, seleccionaram-se formaçõesgeológicas para aplicação da Classificação de SusceptibilidadeGeotécnica.

Para auxiliar e validar determinados valores de parâmetros e sub-parâmetros obtidos na aplicação da classificação proposta paramaciços rochosos, realizaram-se ensaios laboratoriais e “in situ”, bemcomo se elaboraram cartas de modelos digitais do terreno.

Como conclusão final realizou-se uma carta de susceptibilidadegeotécnica para a área de estudo na região de Coimbra.

Mapas:-Topográfico-Geológico-Geomorfológico-Geotécnico

Trabalho deCampo:-Processos-Indícios-Danos

Fotos aéreas eimagens satélite

Localização dosprocessos

Natureza,características etipologia

Magnitude ouintensidade

Enumeração deprocessos e/ouzonas afectadas

Análise dosfactorescondicionantes

Avaliação dasusceptibilidade

Mapa de Susceptibilidade

Análise dosfactoresdesencadeantes

Previsãoespacial etemporal.Avaliação daprobabilidade deocorrência dosprocessos.

Avaliação daperigosidade

Mapa de Perigosidade Mapa de Risco

Definição doselementos expostos

Cálculo do seu grau devulnerabilidade

Cálculo do grau depotenciais perdas

Avaliação do risco:perdas esperadas

Cálculo do valor doselementos expostos

(adaptado de Ferrer, 1991)



A classificação de susceptibilidade geotécnica permiteuma quantificação dos problemas geológicos egeotécnicos relativos a cada afloramento, apresentando-se dividida em sete parâmetros principais.

Para cada um dos parâmetros foram estabelecidoscritérios e uma classificação ponderada


Classificação de Susceptibilidade Geotécnica paramaciços rochosos


Classificação de Susceptibilidade Geotécnica parasolos

A classificação proposta para solos tem como objectivo proceder auma análise similar à efectuada nos maciços rochosos e é constituídapelo mesmo conjunto de parâmetros, embora alguns deles possuamvalores ponderais diferentes.

A classificação de solos apresenta a mesma amplitude para osvalores totais da classificação, de 0 a 120 pontos, para ser possíveluma comparação e delimitação de zonas de igual susceptibilidadegeotécnica.


Classificação de Susceptibilidade Geotécnica parasolos


Área de estudo na região de Coimbra

A zona de estudo situa-se no concelho de Coimbra, na parteabrangendo as zonas urbanas de S. Martinho do Bispo e de SantaClara, onde estão representadas 10 formações geológicas da BaciaLusitânica e compreende uma área de 6,0 km2.

A zona em estudo localiza-se na Orla Meso-Cenozóica Ocidental,apresentando uma grande diversidade litológica que originacontrastes geomorfológicos.

Na área de estudo afloram, principalmente, dolomias, calcários emargas do Jurásico inferior, arenitos do Cretácico e Cenozóico eformações detríticas do Quaternário.



A área de estudo na região de Coimbra apresenta uma ocupaçãoantrópica de 65 a 100% e uma densidade de infraestruturas viáriasentre 1,6 - 2,4 Km/Km2 e 2,4 - 5,0 Km/Km2 (Tavares, 1999).

Após esse reconhecimento prévio, seleccionaram-se 18 afloramentospara estudo, designados de A1 a A18.



Modelo digital de terrenoda área de estudo naregião de Coimbra e

localização dosafloramentos estudados

Santa Clara

S. Martinho do Bispo


Área de estudo na regiãode Coimbra e localização

dos afloramentosestudados

Santa Clara



Geologia da área deestudo na região de

Coimbra e localizaçãodos afloramentos

estudados

Santa Clara



Carta de declives daárea de estudo na regiãode Coimbra e localização

dos afloramentosestudados

Santa Clara



Carta utilizada para definição dosub-parâmetro Declives.

Carta de orientação devertentes da área deestudo na região de

Coimbra e localizaçãodos afloramentos

estudados

Santa Clara



Carta utilizada para definição dosub-parâmetro percolação.

Ensaios laboratoriais e “in situ”

Para determinação da resistência e da durabilidade do materialrochoso, realizaram-se ensaios laboratoriais e “in situ”.

Assim foi possível analisar de um modo mais completo os diferentestipos litológicos e o seu grau de alteração.

Os ensaios realizados foram o ensaio de resistência à carga pontual(Point Load Test), o ensaio de desgaste em meio húmido (SlakeDurability Test) e a determinação da dureza “in situ” utilizando omartelo de Schmidt (tipo L).


Martelo de Schmidt

Os ensaios de determinação da dureza com oauxílio do martelo de Schmidt permitem definir adureza e, de modo indirecto, resistência domaterial rochoso.

São ensaios não destrutivos realizados nosafloramentos em estudo.


Ensaio de resistência à carga pontual

Os ensaios de resistência à carga pontualconstituem um método que permite aferir aresistência à compressão simples do materialrochoso.

São ensaios de natureza destrutiva, de fácilrealização e de custo reduzido.


Ensaio de desgaste em meio húmido

Os ensaios de desgaste em meio húmidopermitem definir a durabilidade ao desgaste edesintegração de um material rochoso quandosubmetido a ciclos de secagem ehumedecimento.

Através deste ensaio podemos definir asusceptibilidade à alteração de um determinadomaterial rochoso.


Classificação final

Através dos resultados obtidos na aplicação da classificação desusceptibilidade geotécnica efectuou-se uma carta para a área deestudo de Coimbra.

Classificação de Susceptibilidade Geotécnica


Classificação final


AfloramentoA1 78 86

A2 79 81

A3 52 60

A4 49 57

A5 57 61

A6 71 79

A7 52 60

A8 81 89

A9 75 79

A10 80 86

A11 68 76

A12 63 67

A13 81 87

A14 62 70 Elevado

A15 79 85

A16 71 77 Médio

A17 73 81

A18 65 73 Baixo

Classificação total

Nivel de susceptibilidade

geotécnica

Carta desusceptibilidade

geotécnica para a áreade estudo na região de

Coimbra


A classificação apresentada neste trabalho está relacionada com aidentificação de possíveis zonas com diferentes níveis desusceptibilidade geológica/geotécnica.

Através da aplicação da classificação constatou-se que determinadosparâmetros e sub-parâmetros necessitaram de correcções de modo atornar mais precisa a classificação proposta.

Os ensaios laboratoriais e “in situ” foram realizados de modo acomplementar a classificação no parâmetro do tipo litológico e dosub-parâmetro erosão.

Conclusão


As cartas apresentadas através de modelos digitais, como as Cartas deDeclives e as Cartas de Orientação de Vertentes, foram particularmente úteisna definição dos valores dos sub-parâmetros dos declives e da percolação.

A classificação permitiu a definição de diferentes áreas com níveis desusceptibilidade geotécnica que variaram entre baixo a elevado.

Uma possibilidade de futuros estudos será o desenvolvimento a partir destetrabalho, de classificações de perigosidade e de riscos geotécnicos bemcomo das respectivas representações cartográficas.

Conclusão


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Referências bibliográficas


Obrigado pela atenção.


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