Conteúdo dos mapas geotécnicos

Caracterização global do terreno, a escalas entre 1:25.000 e 1:50.000, valorização geotécnica das unidades  no seu conjunto, com dados de propriedades e indicadores de qualidade; 

Zonamento geotécnico para projectos de engenharia a escalas entre 1:5.000 e 1:25.000, com informação  quantitativa de acordo com a sua aplicação (fundações, escavações, materiais para construção, etc.); 

Cartografia geotécnica de detalhe, a escalas entre 1:100 e 1:2.000, com informação e dados geotécnicos  para uma obra concreta. 

Enquanto que os mapas geotécnicos a pequena e média escala são elaborados frequentemente por  instituições governamentais ou centros de investigação, os mapas locais a escalas maiores de 1:10.000 são  elaborados por especialistas em geotecnia ou geologia de engenharia e, dependendo do conteúdo, em  geologia estrutural, geomorfologia, hidrogeologia, etc., recorrendo a outros especialistas, nomeadamente  geólogos estruturalistas, geomorfólogos e hidrogeólogos (González de Vallejo et al., 2002; Zuquette & 

Gandolfi, 2004). 

2.2.2. Conteúdo dos mapas geotécnicos 

Independentemente do tipo de mapa geotécnico, estes deverão incluir uma série de informações  básicas (González de Vallejo et al., 2002; Zuquette & Gandolfi, 2004): 

• Topografia, toponímia, rede hidrográfica, hidroclimatologia; 

• Distribuição e descrição litológica das unidades geológicas; 

• Espessura de solos, formações superficiais e grau de alteração; 

• Grau de fracturação e dados geológico‐estruturais dos maciços; 

• Classificação geotécnica de solos e rochas; 

• Condições hidrogeológicas; 

• Condições geomorfológicas; 

• Processos dinâmicos; 

• Investigações geológico‐geotécnicas prévias; 

• Riscos geológicos e naturais (em termos de susceptibilidade, perigosidade e riscos  propriamente ditos). 

Destes factores, os mais importantes são de seguida detalhados. 

2.2.2.1. Classificação e propriedades geotécnicas de solos e rochas 

A delimitação e a cartografia de unidades de rochas ou solos homogéneos enquanto as suas  propriedades físicas e mecânicas, como a resistência, a deformabilidade, a permeabilidade, a  durabilidade,  etc.,  realizam‐se  com  base  nas  propriedades  geológicas  e  petrofísicas.  As  composições mineralógica e litológica estão directamente relacionadas com a densidade e  plasticidade dos materiais geológicos. Nas rochas, a sua composição determina a dureza, a  resistência,  a  alterabilidade,  etc.  A  textura  e  a  estrutura  dos  geomateriais  são  também  consideradas  como  aspectos  que  proporcionam  informação  sobre  o  seu  comportamento  geomecânico. As condições hidrogeológicas são determinantes para a consistência dos solos e  para as condições do grau de alteração em solos e rochas. No caso de maciços rochosos, a  frequência de distribuição, o tipo de descontinuidades e o grau de fracturação, proporcionam  informação vital sobre a resistência, a deformabilidade e a permeabilidade. 

Os parâmetros geológicos, petrofísicos e geotécnicos a representar na cartografia geotécnica,  função da escala e finalidade do mapa, da informação e dos dados disponíveis, são (González de  Vallejo et al., 2002):  

• Densidade; 

• Porosidade; 

• Consistência e actividade mineralógica; 

• Permeabilidade; 

• Resistência à compressão simples e à tracção; 

• Deformabilidade; 

• Durabilidade e alterabilidade. 

As classificações geotécnicas de solos (baseadas, em regra, no sistema unificado USCS ou no  sistema ASTM; West, 1991) e rochas (suportadas nas diferentes propriedades físicas e mecânicas; 

ISRM, 1981, 2007) e a aplicação de expressões, de correlações empíricas e de índices de campo  permitem a avaliação de propriedades geotécnicas e proporcionam dados quantitativos (e.g.,  Dearman & Eyles 1982; West, 1991; Ferreira Gomes & Mendes, 1996). As unidades geotécnicas e  a sua distribuição espacial estabelecem‐se, geralmente, a partir da litologia e das características  mineralógicas e geológicas dos materiais, de observações geológico‐estruturais de campo e, nos  casos em que é possível ou necessário, a partir da realização de sondagens e ensaios in situ e em  laboratório e de análises de amostras (e.g., Deere, 1964; Deere & Deere, 1988). De acordo com a  escala  do  mapa  e  dos  dados  disponíveis,  estas  definem‐se  com  um  distinto  grau  de  homogeneidade e, assim, uma dada unidade geotécnica pode aglutinar uma ou mais unidades 

geológicas. A IAEG (1981a) propôs um procedimento a seguir para a classificação e descrição dos  maciços rochosos e/ou terrosos com vista à cartografia geotécnica, como se pode observar na  figura 2. 

A cartografia geotécnica não pode nunca dissociar‐se da hidrogeologia, na medida em que a  presença de água nos maciços afecta as suas propriedades e o seu comportamento mecânico. As  condições hidrogeológicas adquirem bastante importância quando o objectivo da cartografia é o  planeamento e ordenamento do território, a gestão/exploração de recursos hídricos, a selecção  de locais para a implantação de obras ou outro qualquer tipo de actuações que estejam  directamente  relacionadas  com  as  condições  hidrogeológicas  (local  de  aterros  sanitários,  reservatórios, etc.). 

Por outro lado, as variações das condições hidrogeológicas dos materiais e das suas propriedades  geotécnicas, podem dar lugar a processos de meteorização física e química provocando alterações  de  relevo e movimentos  de  terreno. Pode também assistir‐se  a variações  “forçadas”  nas  condições hidrogeológicas naturais através da implementação de obras de engenharia, estruturas  hidráulicas, urbanização, desflorestação e movimentos de terra, ou seja, é frequente o contributo  antrópico alterar o estado hidrológico natural através das actuações de infra‐estruturas nos  maciços. Há relatos de acidentes provocados pela alteração das condições hidrogeológicas, pelo  que se pode admitir que a presença de água nas obras de engenharia aumenta a complexidade  das mesmas e dificulta, muitas vezes, os respectivos trabalhos (Zuquette & Gandolfi, 2004). 

Todas as condições hidroclimatológicas e hidrológicas deverão ser analisadas e estudadas, bem  como a hidrogeografia superficial da rede de drenagem. Também devem ser cartografadas as  zonas inundadas no passado ou as zonas de potencial inundação, assim como a frequência ou  período de retorno de inundações. 

Os dados hidrogeológicos devem estar presentes nos mapas geotécnicos por forma a que o  utilizador seja capaz de poder prever qualquer alteração das suas condições e se possível reportar  informação para que se possa minimizar, atenuar, controlar ou até mesmo evitar tais alterações. 

Os dados, em geral, incluídos são os seguintes (González de Vallejo et al., 2002; Zuquette & 

Gandolfi, 2004): 

• Distribuição e conteúdos de água dos materiais geológicos; 

• Formações aquíferas; 

• Lagos, rios, nascentes, etc; 

• Níveis piezométricos, profundidade e flutuações estacionais ou de outro tipo; 

• Fluxos, direcção e velocidade. Hidráulica subterrânea e superficial; 

• Zonas e condições de infiltração; 

• Parâmetros hidrológicos: permeabilidade; 

• Propriedades hidroquímicas e qualidade de água. 

2.2.2.3. Condições geomorfológicas 

A informação relacionada com as condições e processos geomorfológicos de interesse incluem  (González de Vallejo et al., 2002; Zuquette & Gandolfi, 2004): 

• Topografia; 

• Elementos  do  relevo:  vales,  terraços,  taludes,  escarpas,  etc.  Unidades  geomorfológicas; 

• Estudo da paisagem e de relevo. Análise dos processos geomórficos; 

• Origem, evolução e idade dos elementos geomorfológicos; 

• Hidrogeomorfologia; 

• Análise dos processos dinâmicos; 

• Predição  e  análise  dos  processos  de  erosão,  subsidência,  movimentos  de  encostas, etc. 

Os aspectos geomorfológicos e a interpretação da topografia são de grande importância no que  se refere à caracterização física do território. A informação sobre os processos de instabilidade e  zonas instáveis é fulcral para a caracterização de uma dada região. Os locais e os traçados de  muitas obras de engenharia estão condicionados por estes factores.  

2.2.2.4. Processos geodinâmicos 

Os mapas geotécnicos devem reflectir o carácter dinâmico do meio geológico, bem como as suas  implicações com as solicitações que se projectam sobre o terreno. Devem reportar informação  espacial e dados sobre os processos dinâmicos externos e internos. A informação a incluir nas  cartografias geotécnicas, em função da escala e dados disponíveis, é a seguinte (González de  Vallejo et al., 2002; Zuquette & Gandolfi, 2004): 

• Limites cartográficos das unidades geológicas. Caracterização e descrição das unidades  geológicas. Potencial tectonossísmico; 

• Localização e extensão dos processos geodinâmicos (internos e externos); 

• Intensidade e frequência de ocorrência; 

• Grau de actividade, velocidade; 

• Condições, causas e factores condicionantes; 

• Previsões de processos potenciais. 

Estes processos podem representar‐se em todos os tipos de mapa e o grau de detalhe dependerá  da escala. Outros aspectos importantes relacionados com os processos geodinâmicos são os  riscos geológicos que podem afectar as zonas povoadas, infra‐estruturas e construções.