Caracterização Geotécnica

A avaliação das características geotécnicas dos terrenos da área em referência baseou- -se, inicialmente, nos documentos atrás referidos, em especial para os terrenos miocénicos. Contudo, a necessidade de os caracterizar melhor e, por outro lado, de complementar ou até confirmar alguns resultados conduziu a que, no decurso da investigação, se efectuasse uma colheita selectiva de amostras de terreno a fim de serem submetidas a diversos tipos de ensaios laboratoriais visando a sua identificação e caracterização geotécnica.

A resolução do levantamento e o espaçamento da amostragem são muitas vezes restringidos pelas dimensões da escala cartográfica do mapa e/ou pelos custos de amostragem (e tempo disponível). Estudos de benefício-custo evidenciaram uma relação directa entre a densidade ou quantidade de amostragem e o custo da obtenção dos dados (Quadro V.1); por outro lado, o método de interpolação e o grau de confiança nos resultados obtidos da respectiva análise são complexos e fortemente dependentes do modo como os dados amostrados se encaixam nos padrões espaciais que se pretendem estudar (BURROUGH & McDONNEL, 1998).

Quadro V.1 - Planos de amostragem - algumas opções (adaptado de FOOKES,1997).

Amostragem Vantagens Desvantagens

Ignora informação existente, não se pode utilizar para o planeamento de campanhas de prospecção por sondagens e poços.

Estatística Fornece resultados com base em amostragem detalhada e ensaios que se podem confiar.

Pré - definida

Considera toda a informação preexistente.

Recolha de amostras onde se prevê encontrar dados mais importantes.

Utiliza o julgamento em vez da estatística. Não se pode ter a certeza probabilística que as amostras representam uma unidade uma vez que apenas algumas são retiradas, sem controlo estatístico.

Pesquisa Identificação de zonas úteis, pobres ou perigosas.

Requer o conhecimento prévio de muita informação.

Utiliza a amostragem sistemática em profundidade o que pode causar erros; as características importantes podem passar despercebidas.

Em

profundidade

Pode descrever melhor as alterações dos solos se se observarem continuamente ao longo de um perfil vertical, a fim de se poderem subdividir.

Sequencial

Reduz os custos, uma vez que os métodos mais expeditos são previamente utilizados para obter informação preliminar. Útil para o planeamento de sondagens, permitindo que se recorra a elas apenas nas zonas mais relevantes.

Pode consumir muito tempo se se utilizarem métodos diferentes.

A amostragem estatística permite seleccionar amostras de modo a que cada zona homogénea tenha uma determinada probabilidade de ser amostrada; outro método estabelece, a priori, os pontos onde se vão recolher amostras com base em informação preexistente, proporcionando respostas a um amplo leque de questões. Uma variante a esta metodologia identifica previamente certas áreas de reconhecida importância e define os locais a amostrar. Pode, ainda, recorrer-se à amostragem sistemática dos terrenos a várias profundidades. Finalmente, podem utilizar-se primeiramente métodos mais ligeiros para definir melhor as condições locais e, depois, ir recorrendo a métodos de prospecção mais sofisticados e onerosos face às condições encontradas - esta é a modalidade mais utilizada no estudo de sítios.

No caso presente, optou-se por cruzar a amostragem estatística e a de pesquisa, ou seja, definiu-se primeiramente uma malha regular segundo quadrados com um quilómetro de lado, onde se obteriam amostras dos terrenos em pelo menos dois perfis verticais. Para o efeito, teriam que seleccionar-se trincheiras e, nas zonas em que tal não fosse possível, seriam efectuados poços. Concomitantemente, cruzou-se essa informação com a dos estudos geológicos e geotécnicos entretanto recolhidos, definindo-se zonas mais significativas a amostrar.

Os pontos de colheita das amostras foram, em certos locais, limitados pela deficiente acessibilidade dos terrenos, quer pela sua inclinação, quer pela ocupação antrópica. Paralelamente, acompanharam-se as escavações de obras de engenharia em curso no território, salientando-se as do túnel ferroviário no Pragal, a do Almada Fórum na zona de Espadeiros, bem como de dois parques de estacionamento no centro de Almada e do elevador panorâmico em Olho de Boi, junto ao Rio Tejo. Visitaram-se também outras escavações, para inventariação e amostragem dos terrenos, nomeadamente as efectuadas para o Parque da Paz, implantação de algumas estruturas habitacionais no centro da cidade ou na zona do BFFH, ou ainda as cavidades resultantes de areeiros abandonados na freguesia da Charneca.

A metodologia adoptada conduziu à colheita de cerca de duas centenas de amostras de solos, remexidas ou indeformadas e, em menor número, de algumas dezenas de blocos de rocha.

Mais de uma centena de amostras remexidas de solos, obtidas por escavação com auxílio de pá, permitiram a recolha da quantidade necessária de material para a realização de diversos ensaios de identificação tendo-se seguido a Especificação E 218 (LNEC, 1968). A obtenção de amostras indeformadas de terrenos coesivos, miocénicos ou pliocénicos, revelou-se particularmente difícil por estes materiais se apresentarem superficialmente fissurados e, no caso dos miocénicos, muitas vezes em profundidade; o acesso às escavações das obras acima mencionadas rendeu melhores amostras, tendo muitas vezes sido necessário recorrer a equipamento disponibilizado pelos respectivos

empreiteiros para conseguir a recolha de blocos. Sempre que as amostras não proviessem de uma trincheira natural, onde as alterações sazonais de teor em água à superfície são muito significativas, procedia-se ao seu acondicionamento em sacos de plástico, impermeável e resistente, e fechados para minimizar variações do teor em água natural no transporte para o laboratório.

O principal problema de amostragem verificou-se na colheita dos solos mais grosseiros, plio-quaternários, constituídos predominantemente por seixos grossos e/ou calhaus, que exibiam certa cimentação. Neste caso, e após diversas tentativas infrutíferas em que se verificava a impossibilidade de colher uma amostra sem mutilar os elementos mais grossos, alterando assim o seu calibre, optou-se por proceder apenas à sua descrição visual e incluir nela a dimensão, em centímetros, dos maiores elementos presentes (ver tabela CAMADA, da base AlfaGEO).

Procedeu-se, em seguida, a uma selecção preliminar das amostras de terreno a submeter a ensaios em laboratório. As que se iam colhendo eram agrupadas, visualmente, em grupos de terrenos semelhantes e, só então, se executaram os ensaios laboratoriais num número significativo de amostras, pouco mais de centena e meia, das quais cerca de duas dezenas eram indeformadas.

Um número reduzido (três) de ensaios de identificação de solos, cujas amostras indeformadas apresentavam fraca coesão, foram realizados no laboratório do Centro de Estudos de Geologia e Geotecnia de Santo André (CEGSA); os restantes ensaios decorreram no laboratório de Mecânica dos Solos da Secção de Geotecnia do Depar- tamento de Engenharia Civil (DEC) da FCT/UNL. Para o efeito, seguiram-se as especi- ficações E 195 (LNEC, 1967a), para a preparação das amostras, e E 196 (LNEC, 1967b) e E 239 (LNEC, 1970a) para a análise granulométrica por peneiração húmida. Nalgumas amostras, cerca de 20% das ensaiadas, a totalidade da fracção fina (D < 0,074 mm) foi introduzida por lavagem com água destilada num recipiente com capacidade de sete litros, onde ficou a decantar durante alguns dias. Posteriormente, efectuou-se a sifonagem da água remanescente e passou-se o material decantado para um copo que foi seco em estufa sob uma temperatura máxima inferior a 40oC. O resíduo seco assim obtido foi esmagado em almofariz até se obter um pó homogéneo e uma selecção destas amostras, num total de catorze, foram transferidas para o laboratório de solos da Secção de Geologia Aplicada da Universidade de Lisboa. Aqui, procedeu-se à análise granulométrica da referida fracção por difracção de raios laser num sedimentígrafo de marca Fritsch, modelo Analysette 22; também neste laboratório se efectuou a identificação da mineralogia destas fracções por difractometria de raios-X (DRX).

Os limites de liquidez e plasticidade dos solos, de também pouco mais de uma centena e meia de amostras, foram avaliados de acordo com a NP-143 (1969). O peso volúmico dos solos foi determinado pelo método da impulsão, com os provetes impermeabilizados

com parafina. Nalgumas amostras determinou-se a densidade das partículas sólidas, pelo método do picnómetro, conforme a NP-83 (1965).

As características de resistência dos solos foram avaliadas em ensaios de corte directo (catorze amostras); os provetes tinham secção quadrada com 6 ou 7 cm de aresta, tendo sido saturados por capilaridade após imersão na própria caixa de corte. Por cada amostra ensaiaram-se três a quatro provetes. A velocidade de corte utilizada foi, em regra, de cerca de 0,1 mm/min nos solos pliocénicos e cerca de dez vezes inferior nos solos miocénicos; os primeiros ensaios foram não consolidados e os segundos, na maioria, consolidados.

Efectuaram-se ainda doze ensaios edométricos, em provetes com cerca de sete centímetros de diâmetro, de amostras indeformadas obtidas nos terrenos miocénicos. A gama de tensões aplicadas no desenrolar dos ensaios oscilou, em regra, entre cerca de 27 kPa e 820 kPa.

Os blocos de materiais rochosos, arenitos, calcarenitos e biocalcarenitos, foram em regra obtidos por selecção de exemplares decimétricos que jaziam no sopé de escarpas ou que tinham sido removidos de escavações recentes, tendo-se recorrido em menor número à obtenção de amostras directamente do maciço, com auxílio de escopro e martelo, aproveitando diaclases e consolas naturais no maciço miocénico. No CEGSA, procedeu-se à preparação de provetes cilíndricos, para ensaio em compressão uniaxial. Uma pequena quantidade de provetes foi ainda obtida por selecção de alguns testemunhos de tarolos de sondagens à rotação, gentilmente cedidos pelo IEP e pela CMA. Verificou-se que um número significativo de blocos de rocha sofreram, no decorrer da carotagem, desagregações provocadas quer por heterogeneidades devidas à presença de conchas e outros fósseis, quer por baixo grau de cimentação. Em alguns casos detectou-se a existência de cavidades de dissolução (Fig. V.1). À semelhança do que aconteceu com LAMAS (1998), como se viu diminuído o número final de provetes, verificou-se a necessidade de se aproveitarem alguns deles (quatro) para ensaios de compressão uniaxial em que a relação altura/diâmetro do provete era inferior à mínima (dois) recomendada pela Sociedade Internacional de Mecânica das Rochas (ISRM, 1979b). O número total de ensaios foi de setenta e um.

Os ensaios de compressão uniaxial e de caracterização física (porosidade e massas volúmicas) decorreram no laboratório da Secção de Geologia de Engenharia do

DEC -FCT/UNL (Figs. V.2 e 3), de acordo com as recomendações da ISRM (1979a,b). No que se refere a ensaios de compressão uniaxial, os provetes ensaiados foram essencialmente secos, na medida em que muitos arenitos tinham tendência a desagregar-se quando se encontravam em imersão. A determinação do teor de carbonatos foi, também, realizada por ataque com ácido clorídrico diluído.

Figura V.1 - Aspecto de vazio de dissolução em provete carotado de um

bloco de biocalcarenito recolhido durante a investigação.

Figura V.2 - Exemplo de provete de calcarenito ensaiado, observando-

Figura V.3 - Final do ensaio para determinação da massa volúmica

e da porosidade de um conjunto de amostras.