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MOVIMENTOS GRAVITACIONAIS DE MASSA Fonte: J. Alveirinho Dias Alguns movimentos de massa catastróficos Data Localização Vítimas Causa Obs. 218BC Alpes 18 000 avalanche 1556 China (Hsian) 1 000 000 Sismo movimento de terras 1916 Itália, Austria 10 000 movimento de terras 1920 China 200 000 Sismo 1945 Japão 1 200 Cheias 1949 URSS 12000 — 20000 Sismo 1954 Austria 200 movimento de terras 1962, Jan, 10 Perú (Huascaran) 4 000 — 5 000 Avalanche e flucos detríticos 1963, Out, 9 Itália (Vaiont) 2 000 movimento de terras em albufeira que provocou cheia súbita 1966, Out, 21 País de Gales, UK (Aberfan) 144 Avalanche de carvão, lama e rochas. 116 crianças mortas numa escola. 1969, Jan, 18-26 Califórnia do Sul, USA 100 Cheias movimento de terras, fluxo de lama 1970 Perú (Huascaran) 70 000 Sismo fluxo detrítico, avalanche 1985 Colombia (Nevado del Ruiz) 23 000 Vulcão fluxo de lama 1987 Equador 1 000 Sismo movimento de terras 1998 Nicarágua (casitas) > 2 000 fluxo detrítico 1999 Venezuela > 20 000 Chuva vários tipos de fluxos aquosos 2000 Alpes Suiço-Italianos 38 fluxo detrítico O que faz as massas se moverem? A natureza dos materiais da encosta rocha ou solo materiais inconsolidados (soltos e não-cimentados) ou consolidados (compactados e cimentados) A declividade e estabilidade das encostas A componente tangencial da gravidade é a responsável pela eventual movimentação e designa-se geralmente por tensão tangencial. As forças que se opõem ao movimento (atrito, coesão de partículas, etc.) são vulgarmente designadas por forças de resistência. Fs = forças de resistência / tensão tangencial As movimentações de massa ocorrem quando Fs < 1. Se Fs > 1 não existe movimentação. Só deve existir ocupação humana na base de uma vertente se esta tiver um Fs > 10. O conteúdo de água diminui a resistência ao movimento Classificação dos movimentos de massa Cinética do movimento – definida pela relação entre a massa em movimentação e o terreno estável (velocidade, direção e sequência dos deslocamentos). Tipo do material – solo, rocha, detritos, depósitos; destacando a sua estrutura, textura e conteúdo de água. Geometria – tamanho e forma das massas mobilizadas. Modalidade de deformação do movimento. Classificação dos movimentos de massa Classificação dos Escorregamentos Rastejo Rotacionais Escorregamentos Translacionais Compostos Queda / Rolamento / Tombamento Corrida Características dos movimentos de massa (Augusto-Filho, 1992) PROCESSOS CARACTERÍSTICA DO MOVIMENTO / MATERIAL / GEOMETRIA RASTEJO (CREEP) ● vários planos de deslocamentos (internos) ● velocidades muito baixas a baixas (cm/s) e decrescentes com a profundidade ● movimentos constantes, sazonais ou intermitentes ● solo, depósitos, rocha alterada/fraturada ● geometria indefinida ESCORREGAMENTOS (SLIDES) ● poucos planos de deslocamentos (externos) ● velocidades médias (m/h) a altas (m/s) ● pequenos a grandes volumes de material ● geometria e materiais variáveis: PLANARES: solos pouco espessos, solos e rochas com um plano de fraqueza CIRCULARES: solos espessos homogêneos e rochas muito fraturadas EM CUNHA: solos e rochas com dois planos de fraqueza QUEDAS (FALLS) ● sem planos de deslocamento ● movimento tipo queda livre ou em plano inclinado ● velocidades muito altas (vários m/s) ● material rochoso ● pequenos a médios volumes ● geometria variável: lascas, placas, blocos, etc. ROLAMENTO DE MATACÃO TOMBAMENTO CORRIDAS (FLOWS) ● muitas superfícies de deslocamento (internas e externas à massa em movimentação) ● movimento semelhante ao de um líquido viscoso ● desenvolvimento ao longo das drenagens ● velocidades médias a altas ● mobilização de solo, rocha, detritos e água ● grandes volumes de material ● extenso raio de alcance, mesmo em áreas planas Critérios para descrição de escorregamentos Velocidade Tipo de material deslizado Geometria do Movimento RASTEJO CARACTERÍSTICAS DO MOVIMENTO Vários planos de deslocamento (internos). Velocidades muito baixas (cms/ano) a baixas, decrescentes com a profundidade. Deformação de caráter plástico. Movimentos constantes, sazonais ou intermitentes. MATERIAL Solo, depósitos, rocha alterada/fraturada. GEOMETRIA Indefinida Sem superfície definida de ruptura. ESCORREGAMENTOS (SLIDES) CARACTERÍSTICAS DO MOVIMENTO Poucos planos de deslocamento (externos). Velocidades médias (m/h) a altas (m/s). MATERIAL Pequenos a grandes volumes de material. GEOMETRIA/MATERIAL Variáveis Planares Solos pouco espessos, solos e rochas com um único plano de fraqueza Velocidade média a alta Pequenos a grandes volumes de material Poucos planos de deslocamento (externo) Rotacionais Solos espessos homogêneos e rochas muito fraturadas Velocidade média a alta Pequenos a grandes volumes de material Poucos planos de deslocamento (externos) Solos espessos e homogêneos e rochas muito fraturadas Em Cunha - solos e rochas com dois planos de fraqueza. QUEDA CARACTERÍSTICAS DO MOVIMENTO Predominantemente sem planos de deslocamento. Velocidades muito altas (vários m/s). Movimentos tipo queda livre ou em plano inclinado. Ação da gravidade. MATERIAL Material rochoso. Pequenos a médios volumes. GEOMETRIA Variável: lascas, placas, blocos, etc. Rolamento de matacão e Tombamento. Queda de Blocos Desplacamento Rochoso Giro em relação a um ponto Ação da gravidade Sem cisalhamento Rolamento de Matacões CORRIDAS (FLOWS) CARACTERÍSTICAS DO MOVIMENTO Muitas superfícies de deslocamento (internas e externas à massa em movimentação). Velocidades médias a altas. Movimentos semelhante ao de um líquido viscoso. Desenvolvimento ao longo das drenagens. MATERIAL Mobilização de solo, rocha, detritos e água. Grandes volumes de material. GEOMETRIA Extenso raio de alcance, mesmo em áreas planas. Tipos de movimentos e materiais mobilizados na cidade do Rio de Janeiro - período 1938-2001 (Amaral & Feijó, 2004) Distribuição por volume da massa mobilizada na cidade do Rio de Janeiro - período 1938-2001 (Amaral & Feijó, 2004) Prejuízos diretos dos escorregamentos período 1938-2001 (Amaral & Feijó, 2004) Fatores condicionantes Características climáticas Características geológicas das encostas/taludes Características geomorfológicas Regime das águas de superfície e subsuperfície Características do uso e ocupação do solo CONDICIONANTES NATURAIS Características dos solos e rochas; Relevo (declividade); Vegetação; Clima (pluviosidade elevada); Nível d'água. ANTRÓPICOS Cortes e aterros; Desmatamento; Lançamento de água servida em superfície; Fossas sanitárias; Lixo e entulho; Cultivo inadequado. FEIÇÕES DE CAMPO INDICATIVAS Trincas no terreno; Degraus de abatimento; Postes, árvores e muros inclinados ou tombados (Cerri & Amaral, 1998). POSSÍVEIS DANOS Queda, ruptura e soterramento bruscos de construções, moradias, estradas, etc; Soterramento e morte de pessoas (Cerri & Amaral, 1998). Fatores condicionantes Fonte IPT/SP Fatores condicionantes Fonte IPT/SP Fatores condicionantes Fonte IPT/SP Fatores condicionantes Fonte IPT/SP Fatores condicionantes Fonte IPT/SP Fatores condicionantes Fonte IPT/SP Fatores condicionantes Fonte IPT/SP Fatores condicionantes Fonte IPT/SP Fatores condicionantes de acidentes em encostas – Identificação do risco Fonte IPT/SP RISCO GEOLÓGICO Risco é função da susceptibilidade ou probabilidade de ocorrência dos processos de instabilização e das possíveis consequências decorrentes da deflagração daqueles processos. A equação que rege o Risco é R = P X C, onde R é o Risco estimado, P a probabilidade de ocorrência do fenômeno (=suscetibilidade) e C a consequência (dano/prejuízo) esperado ou provável. P C R Alta Grande Muito Alto Alta Média Alto Alta Pequena Moderado Média Grande Moderado Média Média Moderado Média Pequena Moderado Baixa Grande Moderado Baixa Média Baixo Baixa Pequena Muito Baixo Quadro 1- Classificação qualitativa de Risco (R) como função da Probabilidade (P) de ocorrência e da Conseqüência ( C ) do processo. RISCO GEOLÓGICO P C R Alta Grande Muito Alto Alta Média Alto Alta Pequena Moderado Média Grande Moderado Média Média Moderado Média Pequena Moderado Baixa Grande Moderado Baixa Média Baixo Baixa Pequena Muito Baixo Quadro 1- Classificação qualitativa de Risco (R) como função da Probabilidade (P) de ocorrência e da Conseqüência ( C ) do processo. ANÁLISE DE RISCO Risco Quantitativo: Muitas situações de alto risco simultâneas. Em qual delas investir ? Qual é o alcance do movimento? • Deslizamentos • Quedas (com ou sem repique) • Rolamentos • Fluxos Evacuação: imediata, programada , etc. Interdição: imediata, parcial, permanente, etc. Reavaliação do risco: contínua, periódica, por evento significativo, etc. Monitoramento: contínuo, periódico, etc. Ações/ Providências Qual é a tipologia do processo de instabilização? Quais são as Consequências Bem Particular x Bem Público O valor da vida Encosta = pode ser entendida como toda superfície natural inclinada (declive), que une duas outras superfícies caracterizadas por diferentes energias potencias gravitacionais. Taludes Naturais = são definidos como encostas de maciços terrosos, rochosos ou mistos, de solo e rocha, de superfície não horizontal, originados por agentes naturais. O termo encosta é utilizado em caracterizações regionais, enquanto que talude natural é mais empregado em descrições locais, preferencialmente, por profissionais atuantes em geotecnia. Talude de Corte = é definido como um talude, resultante de algum processo de escavação promovido pelo homem. Talude de Aterro = refere-se aos taludes originados pelo aporte de materiais, tais como, solo, rocha e rejeitos industriais ou de mineração Conceitos Perfil de encosta ou talude natural Perfil de encosta com taludes de corte e aterro. Geometria dos Taludes altura ou amplitude (m) inclinação (º) largura ou extensão (m) comprimento (m) Inclinação x Declividade A inclinação traduz o ângulo médio da encosta com o eixo horizontal medido, geralmente, a partir de sua base. (inclinação = ARCTAN (H/L)) Arco tangente da amplitude (H) dividida pelo comprimento na horizontal (L). A declividade representa o ângulo de inclinação em uma relação percentual entre o desnível vertical (H) e o comprimento na horizontal (L) da encosta (declividade = H/L X 100). Conceitos CONCEITOS Afloramento Rochoso (são x alterado fraturado x sem fraturas) Blocos, lascas e fragmentos rochosos Solo Residual x Solo Transportado (Colúvio e Tálus) Talvegue Surgência (mina d’água), Umidades Lixo / Entulho Vegetação: Favorável / desfavorável NATURAIS Características dos solos e das rochas Relevo (declividade, amplitude, perfil, talvegues) Clima, Cobertura vegetal Regime das águas de superfície (chuvas) e de subsuperfície (permeabilidade, fraturamento, etc.) Fatores Condicionantes dos Processos de Instabilização ANTRÓPICOS Cortes e aterros inadequados Construções frágeis Desmatamento Lançamento e concentração de águas pluviais e/ou servidas Vazamento na rede de água e de esgoto Presença de fossas sépticas Lixo e entulho acumulados nas encostas Vibrações por explosões, tráfego pesado, etc. TIPOLOGIA DOS PROCESSOS DE INSTABILIZAÇÃO ESPERADOS OU JÁ OCORRIDOS TIPOLOGIA DOS ACIDENTES (GEO-RIO) Talude de Corte Escorregamento de Solo Escorregamento de Solo/Rocha Escorregamento de Rocha Ruptura de Aterro Encosta Natural Escorregamento de Solo Escorregamento de Solo/Rocha Escorregamento de Rocha Queda/Rolamento de Blocos ou Lascas Rochosos Escorregamento de Tálus Ruptura de Estrutura de Contenção Escorregamento de Lixo/Entulho Avalanche e Corrida (fluxo: detritos, lama) Processo Erosivo / Assoreamento Escorregamento = Movimento de massa (sensu lato) Escorregamento = Deslizamento Fonte Geo-Rio Processos de Instabilização Deslizamentos Rotacionais ou Planares Materiais naturais ou antrópicos Processos de Instabilização Rupturas induzidas pela saturação natural ou antrópica Processos de Instabilização Erosão superficial evoluindo para escorregamento Processos de Instabilização Quedas e tombamentos de blocos e lascas rochosos + Processos de Instabilização Rolamento de blocos rochosos Processos de Instabilização Rastejo Fatores condicionantes de acidentes em encostas Identificação do risco Fatores condicionantes de acidentes em encostas Identificação do risco Morro da Providência Fatores condicionantes de acidentes em encostas Identificação do risco Rua Mal. Ramon Castilla Fatores condicionantes de acidentes em encostas – Identificação do risco Rua Pinheiro Machado Rua Belizário Távora - 1967 (Laranjeiras) 114 Vítimas Fatais Morro do Catumbi – 1983 4 Vítimas fatais Morro do Pavão/Pavãozinho – 1983 13 Vítimas fatais Morro Dona Marta – 1988 14 Vítimas fatais ? ? ? solo residual obra de contenção tirante depósito de blocos favela solo residual mirante fraturas de alívio rocha sã Morro Sta. Genoveva – 1988 22 Vítimas fatais 65 0 NE Alívio Fenda de tração (rocha alterada) 4600 m3 Fratura de alívio (superfície irregular) Rocha sã SW Croquis esquemático da ruptura do matacão rochoso Morro da Formiga – 1988 6 Vítimas fatais Morro do Licurgo - 1988 Av. Niemeyer – 1993 3 Vítimas fatais Rio Quitite – 1996 1 Vítima fatal Acidentes na Cidade Rua Capuri - 1996 Rua Araticum – 1996 2 Vítimas fatais Acidentes na Cidade Morro Dois Irmãos - 1996 Condomínio Eldorado - 1996 Condomínio Pai João – 1996 20 Vítimas fatais Condomínio Pau da Fome – 1996 8 Vítimas fatais CORRIDAS DE MASSA NO QUITITE - 1996 Vila Cabuçú - 2002 Favela Guararapes - 2003 Estrada Grajaú- Jacarepaguá - 2006 1º evento - caracterizado por deslizamento de pequeno porte. Terça-feira 23/10 Quarta-feira 24/10 Deslizamento de grande proporção que ocupou toda a pista sentido Cosme Velho/Lagoa e parte da pista sentido Lagoa/Cosme Velho Acidente no Túnel Rebouças em 2007 Cronologia do Acidente (Emboque Norte/Sul – 2ª Galeria) Avanço do deslizamento no sentido de montante. Quinta-feira 25/10 Trabalho de desmonte hidráulico do material oriundo do deslizamento, que ainda oferecia risco de desabamento. Sexta-feira 26/10 Proteção com tapumes a montante dos emboques e das pista com estrutura tubular. Serviço de proteção provisória totalmente concluído e pistas liberadas. Vista da obra concluída Condomínio em pedreira desativada Rua Engenheiro Gama Lobo - Vila Isabel 2010 30m ~4m ~3m ~3m CORTE DO CANTAGALO AGULHA DO INHANGÁ NEVADO DEL RUIZ (COLÔMBIA – 1985) ARMERO BARRAGEM DE VAIONT - ITÁLIA, 1963 METODOLOGIA PARA IDENTIFICAÇÃO DE SITUAÇÕES DE RISCO PARA A DEFESA CIVIL DADOS GERAIS SOBRE A MORADIA (sobre o local) Instruções: Este campo deve ser preenchido com cuidado, pois deverá permitir que qualquer pessoa possa chegar (retornar) ao local. Colocar a localização (“endereço”) da moradia (usar nome ou número da rua, viela, escadaria, ligação de água ou luz, nomes de vizinhos), nome do morador e as condições de acesso à área, como, por exemplo, via de terra, escadaria de cimento, rua asfaltada, boas ou más condições, etc. Mencionar o tipo de moradia (se em alvenaria, madeira ou misto dos dois). LOCALIZAÇÃO: NOME DO MORADOR / CONTATO (celular, vizinho, etc.): CONDIÇÕES DE ACESSO À AREA: TIPO DE MORADIA: Alvenaria Madeira Misto (alvenaria e madeira) CARACTERIZAÇÃO GEOLÓGICO-GEOTÉCNICA DO LOCAL Instruções: Descrever o terreno onde está a moradia. Antes de preencher, dê um “passeio” em volta da casa. Olhe com atenção os barrancos (taludes) e suba neles se for necessário. Encosta Natural altura:_____ Inclinação ___º Talude de corte altura: _____ Inclinação___º Aterro Lançado: altura _____ Inclinação___º Presença de parede rochosa altura ____ Inclinação___º Presença de blocos de rocha, matacões, lascas, fragmentos (volume aproximado) Presença de lixo/entulho (volume aproximado) Dist. da moradia: ___ m da base da encosta/talude ___ m do topo da encosta/talude Desenhe um croquis, tire uma foto ANÁLISE DAS CONDIÇÕES DE ÁGUA Instruções: A água é uma das principais causas de escorregamentos. A sua presença pode ocorrer de várias formas e deve ser sempre observada. Pergunte aos moradores de onde vem a água (servida) e o que é feito dela depois do uso e o que ocorre com as águas das chuvas. Concentração de água de chuva em superfície (enxurrada) Lançamento de água servida em superfície (a céu aberto ou no quintal) Sistema de drenagem superficial □ inexistente □ precário □ satisfatório Para onde vai o esgoto? □ fossa □ canalizado □ lançamento em superfície (céu aberto) De onde vem a água para uso na moradia? □ CEDAE □ mangueira Existe vazamento na tubulação? □ SIM (□ esgoto □ água) □ NÃO Minas d’água no barranco (talude) □ no pé □ no meio □ topo do talude ou aterro ANÁLISE DAS CONDIÇÕES DE VEGETAÇÃO NO TALUDE OU PROXIMIDADES Instruções: Dependendo do tipo de vegetação, ela pode ser boa ou ruim para a segurança da encosta. Anotar a vegetação que se encontra na área da moradia que está sendo avaliada, principalmente se existirem bananeiras. Presença de árvores Vegetação rasteira (arbustos, capim, etc) Área desmatada Área de cultivo (banana)_______________ Talude rochoso com vegetação Outras informações________________ PROCURA POR SINAIS DE MOVIMENTAÇÃO (FEIÇÕES DE INSTABILIDADE) Instruções: Lembre-se de que antes de ocorrer um escorregamento, a encosta dá sinais que está se movimentando. A observação desses sinais é muito importante para a classificação do risco, a retirada preventiva de moradores e a execução de obras de contenção. Trincas □ no terreno □ na moradia Degraus de abatimento Inclinação □ árvores □ postes □ muros Muros/paredes “embarrigados” Cicatriz de escorregamento próxima à moradia IDENTIFICAÇÃO DO TIPOS DE PROCESSOS DE INSTABILIZAÇÃO ESPERADOS OU JÁ OCORRIDOS Instruções: Em função dos itens anteriores é possível se prever o tipo de problema que poderá ocorrer na área de análise. Leve em conta a caracterização da área, a água, a vegetação e as evidências de movimentação. A maioria dos problemas ocorrem com escorregamentos. Existem alguns casos de queda ou rolamento de blocos de rocha, que são de difícil observação. Neste caso, encaminhe o problema para um especialista. Escorregamentos: □ no talude natural □ no talude de corte □ no aterro Queda de blocos Rolamento de blocos Outros ________________________________ IDENTIFICAÇÃO DAS CONSEQUÊNCIAS E CLASSIFICAÇÃO DO GRAU DE RISCO Instruções - Avaliação de todas as características observadas e as consequências, ou seja, atentando para sinais de movimentação e se alguma casa ou via pode ser atingida. Se tudo se confirma, a área é classificada como de ALTO RISCO. Em casos de iminência de deflagração do processo, a situação deve ser classificada como de RISCO MUITO ALTO. Se não há indícios de movimentação, mas as características observadas mostram que as condições não são satisfatórias e que pode haver algum risco, a área deve ser classificada como de MÉDIO RISCO, a ser monitorado. Cadastre só as situações de risco, marcando também as de BAIXO RISCO. □ RISCO Muito Alto a Alto - providência imediata □ RISCO Médio - deve ser monitorado ao longo do tempo □ RISCO Baixo a Muito Baixo – Orientação oral ao morador DEFINIÇÃO (DELIMITAÇÃO) DAS SITUAÇÕES DE RISCO IMINENTE Esta é uma informação vital para a Defesa Civil, indicando quantas moradias estão envolvidas e mais ou menos quantas pessoas talvez tenham que ser removidas. No de moradias: Estimativa do no de pessoas p/ remoção: Você sabe como evitar acidentes nas encostas? A ocupação desordenada dos morros, o acúmulo de lixo em locais impróprios, escavações e obstruções dos caminhos das águas pluviais podem provocar desabamentos. Se você mora abaixo de depósitos de lixo, de pedras, de barrancos, sobre valas, abandone o local nos dias de fortes chuvas e vá para local seguro. 1.º Mandamento 2.º Mandamento 3.º Mandamento 4.º Mandamento 5.º Mandamento 6.º Mandamento 7.º Mandamento FONTES DE CONSULTA Site do prof. Alveirinho Dias http://w3.ualg.pt/~jdias/JAD/index.html Site do curso de Geologia Ambiental da UNESP http://www.rc.unesp.br/igce/aplicada/ead/ Livro “Geologia de Engenharia” da ABGE Capítulos 9.4 e 15.1 / 15.2 Livro “Para Entender a Terra” Capítulo 12 Acervo Técnico da Fundação GEO-RIO