Classificação de Susceptibilidade Geotécnica
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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
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.
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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)
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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
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Classificação de Susceptibilidade Geotécnica paramaciços rochosos
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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.
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Classificação de Susceptibilidade Geotécnica parasolos
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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.
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Área de estudo na região de Coimbra
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.
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Área de estudo na região de Coimbra
Modelo digital de terrenoda área de estudo naregião de Coimbra e
localização dosafloramentos estudados
Santa Clara
S. Martinho do Bispo
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Área de estudo na regiãode Coimbra e localização
dos afloramentosestudados
Santa Clara
S. Martinho do Bispo
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Geologia da área deestudo na região de
Coimbra e localizaçãodos afloramentos
estudados
Santa Clara
S. Martinho do Bispo
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Carta de declives daárea de estudo na regiãode Coimbra e localização
dos afloramentosestudados
Santa Clara
S. Martinho do Bispo
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Carta utilizada para definição dosub-parâmetro Declives.
Carta de orientação devertentes da área deestudo na região de
Coimbra e localizaçãodos afloramentos
estudados
Santa Clara
S. Martinho do Bispo
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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).
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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.
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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.
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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.
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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
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Classificação final
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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
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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
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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
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Obrigado pela atenção.
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