BAIXA RESISTÊNCIA

A baixa resistência de materiais terrosos ou rochosos os quais compõem um escorregamento pode ser reflexo das características inerentes

aos materiais ou pode resultar da presença de descontinuidades dentro da massa de solo ou rocha.

2.8.2.1. Características dos Materiais

Os materiais podem ser naturalmente fracos ou podem se tornar fracos como um resultado de processos naturais, tais como saturação com água. Os materiais orgânicos e as argilas têm, naturalmente, baixas resistências. Rochas que apresentam argilas decompostas por intemperismo químico desenvolvem propriedades semelhantes. Além da natureza individual das partículas que compõem os materiais, o arranjo dessas partículas pode, também, ocasionar perdas das resistências dos materiais.

Exemplificando a importância das características dos materiais envolvidos no processo de escorregamento, far-se-á agora uma revisão sobre encostas de solos residuais, a começar pela identificação de algumas expressões:

a) solo residual maduro - solo derivado do intemperismo in situ da rocha, em que todos os traços de textura e estrutura das rochas foram destruídos (SANDRONI, 1991). Pedologicamente, esta camada de solo, geralmente vermelha ou vermelha-amarela, constitui os horizontes A e B do perfil do solo, sendo que colúvios podem ser confundidos como SRM;

b) solo residual jovem (solo saprolítico) - solo derivado do intemperismo in situ da rocha, que mantém evidências da textura, e estrutura da rocha original (SANDRONI, 1981). É também denominado de horizonte C para classificação.

c) solo saprolítico (saprolito) - rocha altamente intemperizada, que preserva as características da rocha de origem, porém, em virtude do alto nível de intemperismo sofrido, possui um comportamento de solo.

SUAREZ (1994) em COSTA (1996) considerou que o solo residual apresenta quatro características importantes quanto ao seu estudo:

a) não se deve considerar o material isoladamente ou por faixas e sim as características totais do perfil;

c) são geralmente não-saturados dificultando a obtenção de sua resistência ao cisalhamento;

d) geralmente possuem zonas de alta permeabilidade, podendo alterar sua umidade ou saturar rapidamente.

Na formação de solos residuais podem existir superfícies preferenciais por onde a encosta tende a romper, seja por apresentar características com resistências menores, seja por apresentar características hidráulicas diferentes das demais, resultando em uma perda de resistência da massa do solo. Desta forma, pode-se citar os seguintes tipos de superfícies preferenciais de ruptura (COSTA, 1996):

a) Descontinuidades reliquiares - as rochas geralmente contém descontinuidades estruturais, tais como juntas, falhas, fraturas, clivagem e foliações, bem como estruturas litológicas a exemplo de planos de dobramento, inconformidades, laminações, diques, alinhamento mineral, etc. Quando características estruturais da rocha são preservadas durante o processo de intemperismo, ocorre o surgimento de estruturas reliquiares, presentes nos mantos de saprolito ou solo residual jovem. Tais estruturas reliquiares podem exercer considerável influência sobre a estabilidade de cortes em taludes nestes materiais. A influência das descontinuidades reliquiares na estabilidade de taludes pode ocorrer em função da existência de descontinuidades preenchidas por materiais com parâmetros de resistência significativamente menores que o maciço, orientação no sentido da face do talude ou caminhos preferenciais de percolação que geram poro-pressões. Segundo IRFAN e WOODS (1988) apud COSTA (1996), os principais efeitos adversos das descontinuidades reliáticas sobre os taludes são: resistência cisalhante menor do que o solo intacto, ou através de preenchimentos argilosos ou preenchimentos mais intensamente intemperizados; valores de resistência cisalhante particularmente menores ao longo de descontinuidades de falhas tectônicas; redução de resistência da massa e altas poro-pressões locais geradas por preenchimentos argilosos que impedem a continuidade da infiltração/fluxo d’água ou desenvolvimento de “piping” resultando em fluxo d’água interno;

b) Variações de permeabilidade - a condutividade hidráulica possui um papel fundamental no comportamento dos solos residuais, onde o agente água exerce uma importância significativa nos vários processos de instabilização de encostas, podendo atuar como redutor das tensões de sucção, gerador de poro-pressões, aplicação de esforços horizontais, ou através dos efeitos da erosão superficial ou interna (“piping”). O conhecimento das características da condutividade hidráulica dos diferentes materiais ao longo de um perfil, bem como sua variação, é de extrema importância na compreensão da fenomenologia envolvida em quase todo processo de instabilização de encostas. COSTA FILHO e VARGAS JR (1985) apresentam alguns resultados de ensaios de permeabilidade em gnaisse indicando em média uma permeabilidade na direção paralela à xistosidade 2 a 4 vezes maior que a permeabilidade na direção perpendicular. Eles também apresentam valores de permeabilidade em torno de 40% maiores na direção da xistosidade do que perpendicular a ela. A presença do saprolito e rocha intemperizada com alta permeabilidade localizada abaixo do solo residual jovem pode ser importante no condicionamento da trajetória do fluxo em taludes compostos por solos gnaíssicos. Os mesmos autores relataram que, em vários casos de ruptura em solos residuais, há evidências que o fluxo da água ocorre preferencialmente ao longo destas camadas mais permeáveis, criando altas poro-pressões no solo residual jovem na base das encostas. Um mecanismo de ruptura envolvendo tal condição pode facilmente ocorrer quando no topo da encosta a camada superior do SRM é removida ou é mais permeável que a camada inferior de SRJ.

Segundo WOLLE et al. (1985) apud COSTA (1996), as rupturas em encostas de solo residual que tenham sofrido alterações topográficas podem estar associadas aos seguintes fatores:

a) redução na resistência cisalhante através da perda da coesão aparente devido a um aumento no grau de saturação, por ocasião de chuvas intensas e prolongadas;

b) ocorrência de fendas de tensão na porção superior do talude, geralmente algum tempo depois da abertura do corte;

c) eventual preenchimento das fendas de tração com água de chuva, induzindo pressões hidrostáticas dentro das fendas.

2.8.2.2. Características da Massa

A massa de solo ou rocha pode ser enfraquecida por descontinuidades tais como: falhas, superfícies estratificadas, foliações, clivagens, juntas, cisalhamentos, e zonas cisalhadas. Contrastes nas seqüências sedimentares estratificadas, tais como, camadas espessas excessivamente fracas, plásticas, camadas finas ou areias permeáveis (ou arenitos) alternando com argilas fracas, impermeáveis (ou xistos), são fontes de fraquezas.