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Caracterização litoestratigráfica, geotécnica e correlações com a ocorrência de processos de movimento de massa em talude da Formação Barreiras (Cariacica-ES)

Characterization Lithostratigraphic, Geotechnical, and Correlations with the Occurrence of Mass Movement Processes in the Slope Barriers Formation (Cariacica-ES)
Caracterización Litoestratigráfica, Geotecnica y Correlaciones con la Ocurrencia de los Procesos de Movimiento de Masas en Pendiente la Formación de Barreras (Cariacica-ES)
Luiza Leonardi Bricalli

Resumos

Este estudo tem como objetivo descrever e analisar os aspectos litoestratigráficos e geotécnicos, a fim de correlacioná-los à ocorrência do processo de movimento de massa (deslizamento) no talude da Formação Barreiras (Cariacica-ES). A base metodológica utilizada foi:execução de Sondagem à Percussão Standard Penetration Test (SPT); análises das camadas estratigráficas; elaboração de perfis geológicos; realização de análises de granulometria, compactação, limite de liquidez e de plasticidade e cisalhamento. Foi possível estabelecer os fatores de Instabilidade do talude e identificar a superfície de Ruptura do Deslizamento, identificando 2 (dois) níveis litoestratigráficos: i) um conjunto de camadas de material fino (argilito), em sua porção superior e; ii) um conjunto de camadas de material mais grosseiro (arenitos). Ambos os pacotes apresentam fatores de segurança abaixo de 1.

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Notas da redacção

Artigo recebido em: 17/12/2014
Artigo publicado em: 20/07/2015

Texto integral

1. Introdução

1Todos os anos ocorrem no Brasil, e em áreas presentes na zona intertropical do planeta, eventos naturais, que por vezes tornam-se efetivamente desastres naturais. Os desastres naturais – tais como inundações, enxurradas e movimentos de massa (deslizamentos, desmoronamentos) são desencadeados e/ou intensificados por eventos pluviométricos intensos e prolongados, associados ou não à ação antrópica (Carvalho e Galvão, 2006).

2Os movimentos de massa podem ser classificados por diversos critérios, que incluem, por exemplo, os atributos e as feições geológicas, os atributos geomorfológicos, a geometria dos deslizamentos, os tipos de movimentos, as influências relativas de fatores climáticos, umidades, velocidades de movimento, etc. (Varnes, 1978; Hutchinson, 1988; Guidicini e Nieble, 1984; Augusto Filho, 1992; Carvalho e Galvão, 2006; Guerra e Jorge, 2009; Foster, 2011).

3Guidicini & Nieble (1984) usam o termo « escorregamentos de massa » para nomear processos de « movimentos de massa » e consideram que os « escorregamentos de massa » englobam todos os processos de movimentos coletivos de materiais terrosos e rochosos ou destes dois materiais em conjunto.

4Fernandes & Amaral (2000) empregam o termo « escorregamento » para classificar « movimentos de massa », os quais são movimentos de alta intensidade e curta duração e subdividem-se em « rotacionais » e « translacionais ».

5O Instituto de Pesquisa Tecnológica - IPT (2004) utiliza o termo « escorregamento » para classificar « movimentos de massa », caracterizado por movimentos gravitacionais de massa, que mobilizam rochas, solos ou ambos, sendo necessário correlacionar declividade da encosta e incidência/ intensidade de chuvas para diagnosticar ocorrências de movimento de massa.

6Segundo Foster (2011) deslizamentos são massas ou blocos que se movem em curva descendente em uma superfície de cisalhamento planar e representa um movimento translacional. O sedimento mostra pequena ou nenhuma deformação das estruturas internas, mas a camada pode ser ligeiramente rotacionada. Os blocos podem ser desintegrados em blocos menores durante a descida em movimento através de deformação rúptil e pode se tornar um fluxo de detritos.

7No estado do Espírito Santo, é muito comum a ocorrência de processo de movimentos de massa em taludes da Formação Barreiras, que é a unidade estratigráfica mais importante desse estado, ocorrendo em uma grande área do estado, especialmente em sua porção norte.

8Este artigo corresponde a um estudo geológico-geotécnico de um talude da Formação Barreiras nas adjacências da Rodovia do Contorno, no município de Cariacica, estado do Espírito Santo, região Sudeste do Brasil e tem como objetivo descrever e analisar os aspectos litoestratigráficos e geotécnicos, a fim de correlacioná-los à ocorrência do processo de movimento de massa (deslizamento) no talude em estudo.

2. A área de Estudo

9A área estudada localiza-se em um talude da Formação Barreiras nas adjacências da Rodovia do Contorno, município de Cariacica, estado do Espírito Santo, região Sudeste do Brasil-ES (Figura 1).

FIGURA 1- Localização da Área em estudo (Rodovia do contorno, Cariacica, ES) e as sondagens realizadas no talude

FIGURA 1- Localização da Área em estudo (Rodovia do contorno, Cariacica, ES) e as sondagens realizadas no talude

10Geologicamente, o talude estudado encontra-se na unidade estratigráfica Formação Barreiras, constituída litologicamente de arenitos quartzosos, cauliníticos, ora maciços, ora com estratificações, intercalados a lamitos, datados da Época do Mioceno até o Plioceno-Pleistoceno (Machado Filho et al.,1983; Morais, 2007). Os depósitos da Formação Barreiras no estado do Espírito Santo são relacionados a associações faciológicas de ambiente fluvial entrelaçado, com menor participação de sedimentos depositados por fluxos de detritos e fácies típicas de planície de inundação (Morais, 2007).

11A Unidade Geomorfológica onde se encontra o talude estudado, corresponde aos Tabuleiros Costeiros, representados por rochas sedimentares da Formação Barreiras (Gatto et al.,1983), inseridos no domínio dos Depósitos Sedimentares, constituídos por depósitos argilo-arenosos. Constituem-se de relevos dissecados de topos aplainados a convexizados com amplos vales (Gatto et al.,1983).

3. Metodologia e Técnicas Adotadas

3.1. Sondagens

12A caracterização litológica foi realizada através de Sondagem à Percussão Standard Penetration Test (SPT) a cada metro, segundo a ABNT (1997), realizadas pela empresa Central Fundações Ltda, onde foram executados 4 furos de sondagem (SPT 03, SP04, SP05 e SP06).

3.2 Análises estratigráficas

13Para as análises estratigráficas foi elaborada uma análise das camadas sedimentares no afloramento, com destaque para informações sobre a geometria dos corpos sedimentares e superfícies estratigráficas, hierarquizadas, permitindo a caracterização dos elementos arquiteturais a partir da identificação das fácies sedimentares, da caracterização faciológica detalhada dos depósitos sedimentares feita e da descrição da granulometria, cor, composição mineralógica e, principalmente, estruturas sedimentares e geometria das camadas.

3.3 Perfis geológicos

14Os Perfis Geológicos permitiram uma representação bidimensional da litologia e foram elaborados a partir dos dados de sondagens. Foram estabelecidos 4 (quatro) transectos (Figura 2): i) 1-1’ na direção NE-SW, abrangendo os furos de sondagem SP03 e SP04; ii) 2-2’ na direção NE-SW, abrangendo os furos de sondagem SP05 e SP06; iii) C-C’ na direção NW-SE, abrangendo os furos de sondagem SP03 e SP 05; iv) D-D’ na direção NW-SE, abrangendo os furos de sondagem SP04 e SP06. O aparecimento ou desaparecimento de camadas litológicas demanda sondagens adicionais. Caso não seja possível sondagens adicionais, a continuidade das camadas é inferida, procurando-se sempre uma aproximação litológica adequada.

FIGURA 2 - Localização dos transectos

FIGURA 2 - Localização dos transectos

3.4 Análises laboratoriais das amostras coletadas

3.3.1 Granulometria

15A granulometria foi realizada em três etapas, de acordo com a ABNT (1984) peneiramento grosso, peneiramento fino e sedimentação.

3.3.2 Compactação

16A metodologia utilizada para os ensaios de Compactação está de acordo com a ABNT (1984). Foi realizado a uma profundidade de 0,5m na camada de areia média, fina e grossa, silto-argilosa, cor marrom clara.

3.3.3 Limite de Liquidez (LL), Limite de Plasticidade (LP) e Índice de Plasticidade (IP)

17A metodologia utilizada para os Ensaios de Liquidez de Solos está de acordo com a ABNT (1984).

18A metodologia utilizada para os Ensaios de Plasticidade de Solos está de acordo com a ABNT (1984).

19Com o resultado dos limites de liquidez (LL) e de plasticidade (LP) foi determinado o índice de plasticidade (IP) mediante a diferença entre os limites de liquidez (LL) e o limite de plasticidade (LP), o qual define a zona em que o terreno se encontra no estado plástico, sendo máximo para as argilas e nulo para as areias. Este índice fornece um critério para identificar o caráter argiloso de um solo que será tanto mais plástico quanto maior for o seu IP, onde são classificados como: i) Fracamente plásticos:1< IP < 7; ii) Mediamente plásticos:1< IP < 15 e; iii) Altamente plásticos: IP> 15 (Caputo, 1975).

20De acordo com supracitado autor, levando-se em consideração as características e propriedade físicas mais importantes, os solos finos podem ser divididos em 8 (oito) grupos (Figura 3).

FIGURA 3 - Gráfico de plasticidade

FIGURA 3 - Gráfico de plasticidade

3.3.4 Cisalhamento

21A metodologia utilizada para os Ensaios de Cisalhamento está de acordo com a ABNT (2010).

3.3.5 Fator de segurança

22Segundo Adriano (2009) na avaliação de estabilidade de talude é usualmente utilizado o Fator de Segurança (FS), que é adotado como uma incógnita que representa a estabilidade ou o colapso de uma determinada massa de solo, determinando o grau de estabilidade. Valores do fator de segurança próximos a 1 (um) indicam que a massa de solo se aproxima de uma condição de colapso, ou seja, as forças cisalhantes atuantes se aproximam das resistentes.

23Porém, quando os valores do fator de segurança forem superiores a 1(um) a estrutura encontra-se estável.

24Um fator de segurança pode ser obtido pela relação entre a resistência ao cisalhamento do solo (S) e a tensão cisalhante atuante ou resistência mobilizada (t) ao longo da superfície de ruptura, ou seja: FS = S /t; Onde: S pode ser dado em termos total: S= c + σ tan Ø; C e Ø =coesão e ângulo de atrito de Mhor-Coulomb, respectivamente em termos de tensão total e; σ = tensão normal ao plano de ruptura.

25Uma formulação matemática para o cálculo de FS é baseada no talude infinito e apresentada por Savage et al (2004). Neste modelo a condição não saturada ou de solo seco varia até a condição (Figura 4) que é interceptada por uma zona de franja capilar. Dentro da zona não saturada se evidencia a presença de poro pressões negativas. A relação entre o grau de saturação, condutividade hidráulica e poro pressão possuem um comportamento não linear. Na zona saturada existe a presença de poro pressões positivas e a condutividade hidráulica contínua e constante. Consequentemente o grau de saturação e a condutividade hidráulica são independentes da presença de poro pressão abaixo da zona não saturada. Neste modelo a camada mais profunda h é admitida como sendo a região do impenetrável.

FIGURA 4 - Representação das condições de umidade em talude infinito (Savage et. al, 2004)

FIGURA 4 - Representação das condições de umidade em talude infinito (Savage et. al, 2004)

26O Fator de Segurança (FS) pode ser calculado, a partir da definição acima, por meio da seguinte fórmula:

γs- peso específico do solo saturado
γw- peso específico do solo não saturado
Ψ- razão entre a poro pressão e o peso específico da água
h- profundidade da superfície de ruptura
β- ângulo de declive
Ø - ângulo de atrito
c- coesão do solo

4. Resultados

4.1 Análises de campo

27A área estudada encontra-se na unidade geológica Formação Barreiras composta por rochas sedimentares, correspondendo a morfologia de colinas com topo tabular e taludes íngremes. Durante a realização dos trabalhos de campo observou-se que essas colinas apresentam constituição litológica predominantemente de arenitos, siltitos, argilitos e laterita, com presença ou não de concreções ferruginosas muito semelhantes à litologia descrita por Morais (2007), em seu estudo sobre a Formação Barreiras no estado do Espírito Santo.

28As sondagens realizadas mostram um pacote sedimentar terciário, típico da Formação Barreiras (Figura 5), apresentando-se de uma forma geral com sedimentos predominantemente finos nas camadas mais superficiais, com alternância de pequenos níveis silto-argilosos, argilo-siltosos, com pouca contribuição de areia, resistência variando de média a dura, cor variegada.

FIGURA 5 - Cicatriz do deslizamento claramente visível, registrando ocorrência de processos de movimentos de massa (deslizamento) no talude e geometria circular. A: vista frontal; B:vista lateral.

FIGURA 5 - Cicatriz do deslizamento claramente visível, registrando ocorrência de processos de movimentos de massa (deslizamento) no talude e geometria circular. A: vista frontal; B:vista lateral.

29Os perfis geológicos mostram uma constituição litológica predominantemente de arenitos, siltitos, argilitos e laterita, com presença ou não de concreções ferruginosa, onde estas constituições são intercaladas.

30Os perfis geológicos 1-1’, 2-2’, C-C’ e D-D’ (Figuras 6,7,8 e 9) apresentam rochas com texturas mais finas na porção superior do talude, de uma maneira geral, sendo que os perfis C-C’ e 2-2’ demonstram isso claramente. Os perfis D-D’ e 1-1’ também apresentam essas características, mas com presença de lentes de arenito fino em 1-1’ e camadas de arenitos finos e médios em D-D’.

31Perfis longitudinais ao talude

32Os perfis geológicos 1-1’ e 2-2’ (Figuras 6 e 7) transversais ao talude mostram que na porção superior do talude predominam rochas de texturas mais finas (argilitos, siltitos) com lentes de arenitos finos nos primeiros 10 m no perfil 1-1’ (Figura 6). No perfil 2-2’ aparece uma camada de arenito na profundidade de 20m, aproximadamente (Figura 7).

FIGURA 6 - Perfil Geológico 1-1`, mostrando as continuidades e descontinuidades laterais das camadas sedimentares analisadas

FIGURA 6 - Perfil Geológico 1-1`, mostrando as continuidades e descontinuidades laterais das camadas sedimentares analisadas

FIGURA 7 - Perfil Geológico 2-2`, mostrando as continuidades e descontinuidades laterais das camadas sedimentares analisadas

FIGURA 7 - Perfil Geológico 2-2`, mostrando as continuidades e descontinuidades laterais das camadas sedimentares analisadas

FIGURA 8 - Perfil Geológico C-C`, mostrando as continuidades e descontinuidades laterais das camadas sedimentares analisadas

FIGURA 8 - Perfil Geológico C-C`, mostrando as continuidades e descontinuidades laterais das camadas sedimentares analisadas

FIGURA 9 - Perfil Geológico D-D`, mostrando as continuidades e descontinuidades laterais das camadas sedimentares analisadas

FIGURA 9 - Perfil Geológico D-D`, mostrando as continuidades e descontinuidades laterais das camadas sedimentares analisadas

33Perfis paralelos ao talude

34No perfil C-C’ as litologias são bastante finas (argilitos predominantemente, e uma camada de arenito fino, pouco espessa) até 9m de profundidade aproximadamente (Figura 8). Abaixo desta profundidade as camadas são de arenitos médios a grossos. No perfil D-D’ (Figura 9) as litologias mais finas vão desde a superfície até a profundidade de 15m aproximadamente, interrompida por uma camada de arenito a 4m de profundidade e outra a 12m de profundidade, sendo um arenito fino, areia média e areno-argilosa.

4.2 Análises laboratoriais dos ensaios das amostras coletadas

4.2.1 Granulometria

35Os gráficos que representam o resultado da granulometria das amostras SP03, SP04, SP05 e SP06 (Figuras 10, 11, 12 e 13) revelam uma intensa variação de sedimentos finos (siltes e argilas) e arenosos e pedregulhos, em finos veios que ocorrem tanto longitudinalmente como transversalmente, sendo esta uma característica marcante dos sedimentos terciários da Formação Barreiras.

36Os gráficos granulométricos de SP03 apresentam dominância de materiais finos (siltes e argilas) - Figura 10.

37Os gráficos granulométricos de SP04 apresentam dominância de materiais finos (siltes e argilas), com exceção apenas para as amostras 4 e 24, que apresentam uma maior quantidade em Areia Média (Figura 11).

38Os gráficos granulométricos de SP05 apresentam dominância de materiais finos (siltes e argilas), com exceção apenas para as amostras 4 e 23, que apresentam uma maior quantidade em Areia Média (Figura 12).

39Os gráficos granulométricos de SP06 apresentam dominância de materiais finos (siltes e argilas), com exceção apenas para a amostra 23, que apresenta uma maior quantidade em Areia Média (Figura 13).

4.2.2 Compactação

40Foram obtidos uma Umidade ótima de 18,6 % e Massa Específica Aparente Seca Máxima: 1,668 g/cm3 (Figura 14).

FIGURA 10 - Distribuição granulométrica do furo de sondagem SP03, em diferentes intervalos de profundidade

FIGURA 10 - Distribuição granulométrica do furo de sondagem SP03, em diferentes intervalos de profundidade

FIGURA 11 - Distribuição granulométrica do furo de sondagem SP04, em intervalos de diferentes profundidades

FIGURA 11 - Distribuição granulométrica do furo de sondagem SP04, em intervalos de diferentes profundidades

FIGURA 12 - Distribuição granulométrica do furo de sondagem SP05, em intervalos de diferentes profundidades

FIGURA 12 - Distribuição granulométrica do furo de sondagem SP05, em intervalos de diferentes profundidades

FIGURA 13 - Distribuição granulométrica do furo de sondagem SP6, em intervalos de diferentes profundidades

FIGURA 13 - Distribuição granulométrica do furo de sondagem SP6, em intervalos de diferentes profundidades

FIGURA 14 - Figura mostrando Umidade ótima e Massa Específica Aparente Seca Máxima

FIGURA 14 - Figura mostrando Umidade ótima e Massa Específica Aparente Seca Máxima

4.2.3 Limite de Liquidez e Limite de Plasticidade

41Os ensaios de Limite de Liquidez e Limite de Plasticidade realizados nas amostras dos furos de sondagem SP3A a SP6A são apresentados na tabela 1, onde não estão incluídos os NP (não plástico).

42Para o talude estudado foi feita uma classificação dos solos segundo o seu caráter plástico, para os furos de sondagem de SP3A a SP6A, em diferentes profundidades – analisados com os dados dos perfis geológicos apresentados. Essa classificação foi realizada segundo a figura 3 sobre o gráfico de plasticidade e encontra-se nas tabelas 1 a 5.

43Para os Limites de Atterberg (LL, LP e IP) observa-se no comportamento dos solos estudados que os valores dos limites de liquidez variam de 27% a 65%. Os limites de plasticidades variam de 14% a 33% e os índices de plasticidades situaram-se entre 11% a 33%. Verifica-se que a maioria das amostras são consideradas altamente plásticas, por apresentarem índices de plasticidades superiores a 15%. No entanto, as amostras SP3A, SP4A e 5A, apresentaram índice de plasticidade entre 11 -114% e, portanto, foram classificadas com média plasticidade (ABNT, 1984). Além disso, constatou-se amostras de caráter não plásticos (NP) e de caráter arenosos observados nos furos de sondagem SP3A, SP4A, SP5A e SP6A, todos localizados a uma profundidade de 23 a 24,45m.

44Destaca-se ainda, que baseado nos resultados dos ensaios, foi possível verificar e comprovar a intercalação de níveis silto-argilosos e arenosos finos a grossos, pois os limites de plasticidade e índice de plasticidade, mostram uma grande variação do caráter plástico destes solos.

TABELA 1 - Ensaios de Limite de Liquidez e Limite de Plasticidade realizados nas amostras dos furos de sondagem SP3A a SP6A

TABELA 1 - Ensaios de Limite de Liquidez e Limite de Plasticidade realizados nas amostras dos furos de sondagem SP3A a SP6A

TABELA 2 - Classificação dos solos do perfil c-c’ segundo o seu caráter plástico

TABELA 2 - Classificação dos solos do perfil c-c’ segundo o seu caráter plástico

TABELA 3 - Classificação dos solos do perfil d-d’ segundo o seu caráter plástico

TABELA 3 - Classificação dos solos do perfil d-d’ segundo o seu caráter plástico

TABELA 4 - Classificação dos solos do perfil 1-1’ segundo o seu caráter plástico

TABELA 4 - Classificação dos solos do perfil 1-1’ segundo o seu caráter plástico

TABELA 5 - Classificação dos solos do perfil d-d’ segundo o seu caráter plástico

TABELA 5 - Classificação dos solos do perfil d-d’ segundo o seu caráter plástico

TABELA 6 - Resultado dos ensaios e Fator de Segurança (FS)

TABELA 6 - Resultado dos ensaios e Fator de Segurança (FS)

5. Resultados e Discussões

5.1 Características litoestratigráficas e instabilidade do talude

45Os perfis geológicos transversais e paralelos ao talude apresentam granulometria mais fina em sua porção mais superior, se contrapondo aos mais grossos em sua porção inferior. Atrelado a isso, os materiais mais finos apresentam-se geralmente com consistência média. Os materiais mais grossos (arenitos) apresentam-se mais compactados e mais duros.

46Além disso, é válido ressaltar que todos os perfis geológicos apresentam 2 (dois) conjuntos litoestratigráficos marcantes, principalmente pelos aspectos granulométricos: i) um conjunto de camadas de material fino (argilito),em sua porção superior, com uma profundidade média de 4m em todos os perfis geológicos (menos espessa que o conjunto litoestratigráfico abaixo) e; ii) um conjunto de camadas de material mais grosseiro – arenitos – presentes na porção mais inferior dos perfis (em profundidades mais profundas) – mais espessa que o conjunto litoestratigráfico acima.

47O início da cicatriz do deslizamento (da superfície do topo da colina que contém o talude até a base do talude) encontra-se a uma profundidade média de 2,5m no meio da cicatriz e 4,5m aproximadamente nas extremidades. Essa observação permite avaliar a relação da profundidade e espessura das camadas litoestratigráficas com o limite de ruptura do talude. Esse limite de ruptura parece coincidir com a mudança de 2 (dois) níveis litoestratigráficos marcantes: 1) Argilitos com presença ou não de finas lentes de arenitos finos, consistência média, compacto; 2) Arenitos finos a médios e siltes arenosos, muito compactos e duros.

48Essa interpretação permite avaliar que mesmo que as características de compactação e consistência estejam presente nos diferentes níveis estratigráficos, o que poderia influenciar no movimento de massa desse talude, seria a diferença marcante da granulometria e da espessura dessas 2 (duas) camadas litoestratigráficas. O primeiro nível litoestratigráfico (superior), mais argiloso, apresenta maior coesão, em função, principalmente da quantidade de argila e o segundo nível é mais arenoso, menos coeso e mais poroso, com mais interstícios para percolação da água, coincidindo com o limiar do deslizamento neste talude.

49O talude estudado apresenta o tipo de movimento de massa escorregamento ou deslizamento, com velocidades médias a altas e geometria circular (Figura 5). A geometria da superfície de ruptura do talude é condicionada pela compartimentação em camadas com intercalações de granulometrias bem marcadas e por uma divisão de duas litologias principais, como descrito acima e podem ser observados nos perfis geológicos (Figuras 6,7,8 e 9).

5.2 Causas internas e externas que influenciam na estabilidade do talude

50No talude estudado, apesar de não ter sido estudado com profundidade, observou-se que ocorrem:

  • Características climáticas: a área encontra-se em uma zona de clima tropical úmido, com altas temperaturas e pluviosidade. A magnitude e frequência da precipitação é um fator desencadeante de movimentos de massa, principalmente, quando atreladas a fatores geológicos (litologia e estrutura), geomorfológicos (morfologias propícias à instalação da água pluvial) e pedológicos (estado de pedogenização do material).

  • Características e distribuição do material que compõe o substrato do talude: o talude é formado por um perfil estratigráfico que varia sentido topo base de um material mais fino (intercalação de silte, argila e areia fina a média) que atinge uma profundidade estimada entre 4 a 6 metros. A partir desta profundidade, apesar de ocorrer a alternância entre materiais finos e grossos, observou-se a predominância de sedimentos mais arenosos (granulometria mais grossa). Esta característica se confirma em profundidade, verificada através das investigações de sondagem SPT, variação granulometria e variação do índice de plasticidade nos perfis estratigráficos com variação no NSPT, mostrando as diferentes resistências e comportamento dos materiais.

  • Características geomorfológicas: a área em estudo está inserida em uma planície aluvionar (planície de inundação) – muito comum no relevo dos Tabuleiros Costeiros da Formação Barreiras – abastecida por pequenos afluentes intermitentes e, que quando exposta a regimes pluviométricos intensos, forma uma área alagada.

  • Regime de água: na parte superior deste talude foi verificada a ausência de um sistema de drenagem adequado que direcione adequadamente o fluxo das águas das precipitações.

  • Característica de uso e ocupação: a vegetação do talude é composta por vegetação rasteira que pode, em alguns casos, propiciar a ocorrência de movimentos de massa, uma vez que o solo não é « protegido » por vegetação de grande porte.

5.3 Identificação da superfície de Ruptura do Deslizamento

51Observou-se que a parte mais superior, com profundidade de até 6m sentido topo base, apresenta uma predominância de finos (materiais argilosos) e a partir desta profundidade um pacote sedimentar com predominância mais arenosa, explicando um aumento da espessura da cicatriz nestes locais e a preservação parcial dos taludes nas partes mais superiores, onde predominam materiais finos, gerando desta forma um talude com declividade negativa.

52Este talude apresenta mesmo nas porções mais finas, dominadas por materiais argilosos, um caráter geral muito mais arenoso, configurando no que se refere à resistência uma baixa estabilidade.

53Além disso, observou-se que o contato destes dois pacotes sedimentares argiloso e arenoso, formou uma superfície muito mais suscetível à ruptura/deslizamento, constituindo provavelmente um plano de fraqueza, ainda intensificado pelo caráter geotécnico local como cortes indevidos e ausência de um sistema de drenagem influenciando o processo de instabilidade do talude.

54Sendo assim, a partir da análise da seção geológica e perfis geológicos, atrelados às análises de campo, percebe-se que a litoestratigrafia das rochas sedimentares (já bastante alteradas) da Formação Barreiras no talude apresenta níveis litoestratigráficos distintos, podendo dividir esse pacote de rocha sedimentar do talude em 2 (dois) níveis liotestratigráficos, principalmente pelos aspectos granulométricos: i) um conjunto de camadas de material fino (argilito),em sua porção superior; ii) um conjunto de camadas de material mais grosseiro –arenitos – presentes na porção mais inferior dos perfis – mais espessa que o conjunto litoestratigráfico acima.

5.4 Fator de segurança

55Baseando-se nos conceitos de Savage et al (2004), no talude em questão a presença do nível de água encontra-se abaixo da superfície de ruptura, pode-se adaptar a equação proposta por Savage et al (2004) para cálculo do FS, da seguinte forma: FS= c + tan Ø, sendo γ peso específico do solo.

56Admitindo para o talude:

  • Camada de silto arenosa cor variegada
    γ médio = 1,89 g/cm3
    h= 6m
    β- ângulo formado pela base e o talude = 500
    Ø = 27,810
    C= 0,38 Kgf/cm2
    FS= 0,51

  • Camada de areia média e fina pouco siltosa, argilosa cor cinza
    γ médio = 1,936 g/cm3
    h= 10m
    β- ângulo formado pela base e o talude = 500
    Ø = 32.330
    C= 0,09 Kgf/cm2
    FS= 0,73

57A tabela 8 apresenta os fatores de segurança determinísticos e as respectivas condições de estabilidade do talude.

TABELA 8 - Fatores de segurança determinísticos e as respectivas condições de estabilidade do talude

TABELA 8 - Fatores de segurança determinísticos e as respectivas condições de estabilidade do talude

Fonte: SLOPE/W

58De acordo com a ABNT (1991), que estipula coeficiente de segurança de acordo com fator de segurança local, o talude em estudo enquadra-se no grau de taludes instáveis.

6. Considerações finais

59No talude, foram identificados dois níveis estratigráficos distintos, sendo o mais superior mais estável e o inferior apresentando uma maior instabilidade, mesmo com a superfície de ruptura, que representa o contato litológico destes dois pacotes sendo bem marcados. São eles: 1) pacote sedimentar de camadas intercaladas de argilitos e arenitos com presença, localizado na parte superior do talude (Pacote 1 com profundidade de 4 a 6m); 2) pacote sedimentar com intercalação de argilas e areia, com predominância de areia, localizado na parte inferior do talude (Pacote 2. A partir de 6 m de profundidade).

60As características geotécnicas/geológicas deste talude apresentam, mesmo nas porções com dominância de material mais fino, dominadas por materiais argilosos, um caráter geral muito mais arenoso, configurando no que se refere a resistência deste, uma baixa estabilidade.

61Observou-se que o contato destes dois pacotes sedimentar argiloso e arenoso, formou uma superfície muito mais suscetível à ruptura/deslizamento.

62Ambos os pacotes apresentam-se instáveis, com fatores de segurança muito abaixo de 1, sendo que o comportamento geral deste talude é de instabilidade, prolongando-se em profundidade, ou seja, ortogonalmente.

63A instabilidade local foi promovida pela ocorrência de vários fatores, destacando-se que o contato destes dois pacotes sedimentar argiloso e arenoso, formou uma superfície muito mais suscetível à ruptura/deslizamento, além de serem considerados os fatores como características climáticas, características e distribuição do material que compõe o substrato do talude, características geomorfológicas, regime de água e característica de uso e ocupação.

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Bibliografia

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Índice das ilustrações

Título FIGURA 1- Localização da Área em estudo (Rodovia do contorno, Cariacica, ES) e as sondagens realizadas no talude
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Título FIGURA 2 - Localização dos transectos
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Título FIGURA 3 - Gráfico de plasticidade
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Título FIGURA 4 - Representação das condições de umidade em talude infinito (Savage et. al, 2004)
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Título FIGURA 5 - Cicatriz do deslizamento claramente visível, registrando ocorrência de processos de movimentos de massa (deslizamento) no talude e geometria circular. A: vista frontal; B:vista lateral.
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Título FIGURA 6 - Perfil Geológico 1-1`, mostrando as continuidades e descontinuidades laterais das camadas sedimentares analisadas
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Título FIGURA 7 - Perfil Geológico 2-2`, mostrando as continuidades e descontinuidades laterais das camadas sedimentares analisadas
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Título FIGURA 8 - Perfil Geológico C-C`, mostrando as continuidades e descontinuidades laterais das camadas sedimentares analisadas
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Título FIGURA 9 - Perfil Geológico D-D`, mostrando as continuidades e descontinuidades laterais das camadas sedimentares analisadas
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Título FIGURA 10 - Distribuição granulométrica do furo de sondagem SP03, em diferentes intervalos de profundidade
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Título FIGURA 11 - Distribuição granulométrica do furo de sondagem SP04, em intervalos de diferentes profundidades
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Título FIGURA 12 - Distribuição granulométrica do furo de sondagem SP05, em intervalos de diferentes profundidades
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Título FIGURA 13 - Distribuição granulométrica do furo de sondagem SP6, em intervalos de diferentes profundidades
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Título FIGURA 14 - Figura mostrando Umidade ótima e Massa Específica Aparente Seca Máxima
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Título TABELA 1 - Ensaios de Limite de Liquidez e Limite de Plasticidade realizados nas amostras dos furos de sondagem SP3A a SP6A
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Título TABELA 2 - Classificação dos solos do perfil c-c’ segundo o seu caráter plástico
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Título TABELA 3 - Classificação dos solos do perfil d-d’ segundo o seu caráter plástico
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Título TABELA 4 - Classificação dos solos do perfil 1-1’ segundo o seu caráter plástico
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Título TABELA 5 - Classificação dos solos do perfil d-d’ segundo o seu caráter plástico
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Título TABELA 6 - Resultado dos ensaios e Fator de Segurança (FS)
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Título TABELA 8 - Fatores de segurança determinísticos e as respectivas condições de estabilidade do talude
Créditos Fonte: SLOPE/W
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Para citar este artigo

Referência eletrónica

Luiza Leonardi Bricalli, «Caracterização litoestratigráfica, geotécnica e correlações com a ocorrência de processos de movimento de massa em talude da Formação Barreiras (Cariacica-ES) »Geografares [Online], 19 | 2015, posto online no dia 30 julho 2015, consultado o 07 novembro 2024. URL: http://0-journals-openedition-org.catalogue.libraries.london.ac.uk/geografares/14160

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Autor

Luiza Leonardi Bricalli

Doutora em Geologia. Professora do Departamento de Geografia da Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)
E-mail: luiza.bricalli@ufes.br

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