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Aspectos Relacionados aos Escorregamentos de Massas em Taludes Urbanos João Rodrigo G. Mattos (PPGEC/UFRGS) Resumo Este trabalho apresenta alguns aspectos relacionados aos deslizamentos de taludes urbanos. Para tanto, recorreu-se a literatura para identificar os fatores associados aos movimentos de massa em encostas. Aborda-se também as diretrizes para ocupação ordenada e planejada dos taludes urbanos e comenta-se superficialmente algumas medidas simples para a estabilização de encostas. Por fim, relata-se alguns estudos brasileiros de instabilidade em encostas. Palavras chave: Taludes urbanos, ocupação das encostas, deslizamentos de solo. 1 Introdução Devido ao crescimento demográfico, os habitantes mais carentes de algumas cidades estão ocupando regiões consideradas de risco. No caso de taludes urbanos, essas ocupações, quando não contam com um planejamento e uma infra-estrutura adequada, podem ocasionar movimentos de massas que resultam em acidentes com consequências catastróficas. O conceito de áreas de risco não tem uma definição precisa, no entanto, sempre envolve algum risco associado a uma atividade humana. Os riscos atribuídos a essas áreas podem ser oriundos de fenômenos puramente naturais ou também por processos relacionados à ação humana (Santos, 2008). Tais fenômenos ficam mais evidentes em épocas de chuvas intensas, pois verifica- se aumento de incidências de escorregamentos em encostas. Segundo Guidicini (1976), quase sempre, os escorregamentos em encostas estão associados às chuvas prolongadas e/ou intensas. Além dos fatores climáticos, outros fatores que também são importantes desencadeadores de movimentos de massa em encostas são a vegetação, o intemperismo e a ação antrópica (Wolle, 1981 apud Ferreira, 2004). Conforme Cerri (1993), dentre os fatores diretamente associados à ocupação humana são considerados agentes predisponentes: ausência de drenagem pluvial, lançamento de águas servidas no talude, infiltrações decorrentes de vazamentos, vegetação inapropriada, deposição de lixo, cortes abusivos e sobrecargas no talude. 2 Ocupação dos taludes urbanos Os taludes urbanos são parte da cidade, então devem ter uma atenção especial dos órgãoes públicos de forma que haja integração dessas áres com o restante da cidade. Deve existir um planejamento para a ocupação organizada das áreas de risco e também deve haver o monitoramento permanente do risco nas áreas sujeitas a eventos geológicos. No entanto, a Aspectos relacionados aos escorregamentos de massas em taludes urbanos Mattos 1

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Aspectos Relacionados aos Escorregamentos de Massas em Taludes Urbanos

João Rodrigo G. Mattos (PPGEC/UFRGS)

ResumoEste trabalho apresenta alguns aspectos relacionados aos deslizamentos de taludes urbanos. Para tanto, recorreu-se a literatura para identificar os fatores associados aos movimentos de massa em encostas. Aborda-se também as diretrizes para ocupação ordenada e planejada dos taludes urbanos e comenta-se superficialmente algumas medidas simples para a estabilização de encostas. Por fim, relata-se alguns estudos brasileiros de instabilidade em encostas.Palavras chave: Taludes urbanos, ocupação das encostas, deslizamentos de solo.

1 Introdução

Devido ao crescimento demográfico, os habitantes mais carentes de algumas cidades estão ocupando regiões consideradas de risco. No caso de taludes urbanos, essas ocupações, quando não contam com um planejamento e uma infra-estrutura adequada, podem ocasionar movimentos de massas que resultam em acidentes com consequências catastróficas.

O conceito de áreas de risco não tem uma definição precisa, no entanto, sempre envolve algum risco associado a uma atividade humana. Os riscos atribuídos a essas áreas podem ser oriundos de fenômenos puramente naturais ou também por processos relacionados à ação humana (Santos, 2008). Tais fenômenos ficam mais evidentes em épocas de chuvas intensas, pois verifica-se aumento de incidências de escorregamentos em encostas.

Segundo Guidicini (1976), quase sempre, os escorregamentos em encostas estão associados às chuvas prolongadas e/ou intensas. Além dos fatores climáticos, outros fatores que também são importantes desencadeadores de movimentos de massa em encostas são a vegetação, o intemperismo e a ação antrópica (Wolle, 1981 apud Ferreira, 2004).

Conforme Cerri (1993), dentre os fatores diretamente associados à ocupação humana são considerados agentes predisponentes: ausência de drenagem pluvial, lançamento de águas servidas no talude, infiltrações decorrentes de vazamentos, vegetação inapropriada, deposição de lixo, cortes abusivos e sobrecargas no talude.

2 Ocupação dos taludes urbanos

Os taludes urbanos são parte da cidade, então devem ter uma atenção especial dos órgãoes públicos de forma que haja integração dessas áres com o restante da cidade. Deve existir um planejamento para a ocupação organizada das áreas de risco e também deve haver o monitoramento permanente do risco nas áreas sujeitas a eventos geológicos. No entanto, a comunidade que ocupa essas áreas tem a responsabilidade de evitar os agentes considerados predisponentes.

Segundo o Manual de Ocupação dos Morros elaborado pela SUDENE (2003), as diretrizes para ocupação do espaço urbano são:

- Conceber o parcelamento do solo e a implantação do projeto urbanístico de modo simultâneo e integrado, considerando a topografia e as restrições geológico-geotécnicas do terreno;

- Priorizar, para novas ocupações ou expansão de ocupações existentes, áreas com relevos menos movimentados, que disponham de espaços, mesmo que descontínuos, com declividades inferiores a 30%;

- Considerar as características morfológicas, individualizando as microbacias de drenagem e respeitando o caminho das águas;

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- Evitar a terraplenagem generalizada, que desestrutura os solos, causando futuros focos de erosão acelerada;

- Definir os limites entre o espaço público e de uso comum e espaços privados, visando a regularização fundiária, a gestão e o controle urbanístico;

- Delimitar as areás de encostas passíveis de serem ocupadas de forma segura, restringindo a ocupação nos locais de risco, identificando-os como áreas não-edificáveis;

- Tratar as encostas adjacentes aos topos ocupados, para garantir a segurança e a salubridade do lugar;

- Interditar ou ocupar os espaços onde o risco nao pode ser mitigado, utilizando-os como áreas de uso comum e evitando novos processos de ocupação com edificações.

2.1 Fases da ocupação dos taludes urbanos

A ocupação antrópica de sítios urbanos ocorre, idealmente, em três fases (Nir, 1998 apud Lacerda, 2005):

Período pré-urbano: o uso da terra é predominantemente rural, porém, existe alguma atividade de construção. Neste período, acontece aumento das vazões máximas, erosão acelerada e aumento da sedimentação nos cursos d’água;

Período de construção: são realizados elementos da infra-estrutura urbana, tais como construção do sistema viário, edificações, instalação da rede de drenagem, entre outros. Neste período, ocorre a exposição de grandes áreas aos agentes climáticos, mesmo com medidas mitigadoras, as atividades resultam em erosão e aumento das inundações;

Período urbano consolidado: o sítio urbano tem uma nova topografia, extensas áreas impermeabilizadas e drenagem artificial. Neste período, ocorre inundações a jusante do sítio urbano e redução da carga de sedimentos nas águas drenadas.

O modelo descrito acima enquadra-se perfeitamente para os países desenvolvidos. Porém, nos países em desenvolvimento, o segundo período apresenta insuficiência das instalações de infra-estrutura. Ou seja, a construção e ocupação da cidade acontece sem as melhores condições de caráter geológico-geotécnico. O processo de urbanização sem controle deixa a população vulnerável aos fenômenos geológicos (erosão acelerada, assoreamento, movimentos de massas...).

Portanto, as alterações dos processos geológicos ocorrem principalmente durante o período da construção. Após esta etapa, os efeitos são transferidos para jusante do sítio urbano devido ao aumento da vazão e redução do tempo de concentração nas drenagens.

2.2 Ocupação típica dos taludes urbanos

Bressani (2008) monta um cenário típico da forma como ocorre a ocupação das encostas pela população. A figura a seguir mostra a situação inicial, na qual a área encontra-se desocupada.

Figura 1: Situação de uma encosta natural (Bressani, 2008)

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Devido ao avanço urbano, as áreas consideradas de risco vão sendo ocupadas. Para construção de residências, a vegetação natural é gradativamente removida e ocorrem obras de movimentação de terra (cortes e aterros).

Figura 2: Remoção da vegetação e modificações geométricas (Bressani, 2008)

Transcorrido algum tempo da ocupação, é natural que os moradores tentem ampliar seus lotes. Dessa forma, o morador da residência de cima da encosta constrói um aterro com lixos e entulhos, enquanto que o morador de baixo amplia sua residência.

Figura 3: Ampliação dos lotes (Bressani, 2008)

Passado mais tempo ainda, verifica-se cortes na encosta para construção de novas residências. Também são construídos muros na encosta para sustentar o aterro executado pelo morador da parte superior.

Figura 4: Execução de cortes e construção de muros na encosta (Bressani, 2008)

Durante todo esse tempo, a população continua crescendo e em busca de espaço para moradia, então é construída uma residência na área central da encosta. Como pode-se perceber todo o processo de ocupação descrito até o

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momento ocorreu sem nenhum planejamento e sem a devida infra-estrutura necessária para a construção das residências.

Figura 5: Ocupação da área central da encosta (Bressani, 2008)

Analisando esse cenário, é dificil para um engenheiro avaliar a estabilidade de uma área dessas, pois foram feitos aterros com materiais orgânicos, plásticos, pneus, e qualquer outro material imaginável. Não bastasse isso, ainda tem os problemas construtivos e executivos das obras. Por fim, Bressani (2008) ressalta que os muros (taipas) são mal construídos e perigosos para alturas maiores que 2,5 metros, o acesso para remoção de materiais com equipamentos é muito complicado e que, geralmente, nessas situações os acidentes podem ser agravados em períodos chuvosos.

3 Medidas para estabilização dos taludes urbanos

As medidas de estabilização utilizadas em taludes são numerosas e a escolha das mais adequadas dependem das características geológicas e geotécnicas do talude e da viabilidade de execução. Algumas medidas simples de combate à erosão urbana são sugeridas por Nascimento e Sales (2003):

- Construção e recuperação de galeria pluvial: impede que a água pluvial escoe acompanhando a declividade do terreno e abra sulcos nesse trajeto;

- Pavimentação: previne as erosões e melhora a qualidade de vida da população;

- Revestimento vegetal: o reflorestamento do talude protege a camada superficial do solo;

- Construção de meio fio e sarjetas: capta as águas superficiais do leitodas ruas;

- Construção de rede de esgoto: evita a infiltração contínua de água servida no solo;

- Construção de dissipadores de energia: as escadas d’água restringem as vazões transportadas nas encostas com inclinações elevadas;

- Suavização dos taludes ou retaludamento: as alterações geométricas, principalmente através de cortes nas partes superiores da encosta, geram alívio de carga, esse material ainda pode ser usado como aterros na base do talude.

4 Casos de instabilidades de talude urbanos no Brasil

As encostas brasilerias sofrem historicamente com a instabilização de taludes urbanos. Em grande parte, isso se deve a falta de planejamento durante a ocupação das áreas de risco. Algumas das cidades que apresentam com

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freqüência ocorrência de movimentos de massa de solo com vítimas e/ou danos materiais causados às populações instaladas nas encostas de taludes são:

Quadro 1: algumas das cidades brasileiras que apresentam rupturas de massa

Cidade Tipos de solos

Goiânia/GO Latossolos distrófico

Ouro Preto/MG Xisto sabará

São Paulo/SP Argilas duras alteradas

Rio de Janeiro/RJ Saprolíticos coluvionares de gnaisses

Blumenau/SC Complexo granulitico

Caxias/RS Saprolíticos de rochas vulcânicas

Adaptado de (Bressani, 2008), (Vieira et al., 2005), ( Ferreira, 2004) e (Nascimento e Sales, 2003)

Caracterizada geomorfologicamente as encostas é possível definir formas, locais e regiões mais estáveis. Bem como, caracterizar os processos e a evolução geológica natural das encostas, podendo assim direcionar a ocupação ou utilização das mesmas (Guidicini e Nieble, 1984 apud Ferreira, 2004)

Como referência geral para consulta, no quadro 2 apresentam-se valores típicos de coesão e ângulo de atrito para rochas brandas e solos.

Quadro 2: valores típicos de coesão e ângulo de atrito

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Fonte: Hunt, 1984 apud Ferreira, 2004

4.1 Estudo do escorregamento de massa em um talude de Belo Horizonte

Em estudo realizado por Aranha et al. (2006), em um talude localizado na região metropolitana de Belo Horizonte, verificou-se a presença de cicatrizes de ruptura com vários degraus de abatimento e fendas de tração que evidenciam o rastejamento como principal tipo de movimentação do talude. Ainda verificou-se a ocorrência de escorregamentos circulares no tálus.

4.2 Estudo do escorregamento de massa em um talude de Ouro Preto

Ferreira (2004) realizou um estudo de caso de uma ruptura em encosta na cidade de Ouro Preto, na qual a ação antrópica foi apontada como o motivo que favoreceu o aparecimento do processo de instabilização do talude. A encosta apresenta perfil irregular, escarpas quase verticais e vertentes irregulares. A área apresenta histórico de acidentes causados por chuvas intensas.

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Figura 6: talude de Ouro Preto/MG (Ferreira, 2004)

4.3 Estudo do escorregamento de massa em um talude de Curitiba

Conforme Nascimento e Puppi (2006), na avaliação de um talude natural situado na região sul de Curitiba constatou-se o fenômeno de “empastilhamento” superficial (conhecido regionalmente como “sabão de caboclo”). À primeira vista, o caso analisado não era preocupante, mas há um histórico de deslizamentos em taludes deste material.

Figura 6: talude de Curitiba/SC (Nascimento e Puppi, 2006)

4.4 Resumo das caraterísticas dos taludes estudados

Tabulando as características dos taludes estudados nos itens 3.1, 3.2 e 3.3 verifica-se que todos esses taludes urbanos, que apresentaram escorregamento, apresentam elevadas inclinações médias das encostas. Também percebe-se que os taludes mineiros apresentam escorregamentos freqüentes, enquanto que o talude paranaense aparentemente encontra-se estável. Tal fato, pode ser justificado pelas alturas dos taludes e pela resistência dos materiais, uma vez que os taludes de Minas Gerais têm maior altura e menor coesão comparados com o talude do Paraná.

Quadro 3: características dos taludes estudados

CidadeInclinação média

do taludeAltura do

taludeCoesão do solo

Ângulo de atrito do solo

Fonte

Belo Horizonte/MG 30º 40 m 2 kPa 28º Aranha et al., 2006.

Ouro Preto/MG 45º 50 m 2,8 kPa 25º Ferreira, 2004.

Curitiba/PR 45º 16 m 25 kPa 22º Nascimento e Puppi, 2006.

5 Determinação dos graus de risco a escorregamentos para taludes

No trabalho desenvolvido por Vieira et al. (2005), foram propostos quatro graus de riscos a escorregamentos (muito alto, alto, médio e baixo). Os critérios adotados para determinação do grau de risco para cada área estão apresentados na quadro a seguir.

Quadro 4: Critérios para determinaçao do grau de risco a escorregamentos

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Fonte: Vieira et al., 2005

6 Considerações finais

A ocupação das encostas não é um caso recente no Brasil, tão pouco as rupturas de encostas em áreas de risco. Em geral, os acidentes geológicos em taludes urbanos nos países em desenvolvimento estão diretamente relacionados à falta de infra-estrutura nessas áreas.

Os fenômenos de escorregamentos são agravados nos períodos de chuvas intensas, os fatores climáticos aliados as atividades humanas no local são os principais desencadeadores de movimentos de massa. Outro aspecto que contribui para uma maior gravidade dos acidentes é o fato dos moradores construírem obras sem o conhecimento técnico necessário.

Por fim, recomenda-se que os órgãos públicos desenvolvam diretrizes para a ocupação das encostas urbanas. Dessa forma, as áreas com altos graus de risco a escorregamentos (taludes altos, com elevadas inclinações e com cristas alongadas) podem ser interditadas. Assim, as únicas obras de estabilização necessárias são para conter o avanço da massa coluvionar na base do talude através de muros de espera ou barreiras vegetais.

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