Fatores geológicos

Os terrenos são mais ou menos suscetíveis a um determinado fenômeno (deslizamento ou erosão) a depender de suas características litológicas (tipo de rocha, sedimento

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|Fig.30| Perfis típicos de encostas: A retilíneas; B convexa; C côncavas. Fonte: CUNHA (1991).

2.5.1 Fatores de suscetibilidade

A estabilidade de uma encosta é condicionada, simultaneamente, por três fatores principais: suas características geométricas, suas características geológicas (tipos de solo e rochas que a compõem) e pelo ambiente fisiográfico em que se insere (abrangendo clima, cobertura vegetal, drenagens naturais, etc.). A alteração natural ou pela ação do homem destas condicionantes pode facilmente implicar a alteração da condição de estabilidade da encosta (FARAH, 1998).

2.5.2 Fatores geométricos

Do ponto de vista das características geométricas de uma encosta, quatro são os principais elementos: inclinação, declividade, amplitude e perfil.

Inclinação é o ângulo do plano médio da encosta com o plano horizontal medido, geralmente, a partir da sua base

Fig.30a .

Declividade representa a relação porcentual entre o desnível vertical e o comprimento horizontal da encosta.

Perfil caracteriza a variação da sua declividade ao longo de sua extensão transversal. Existem três tipos de perfil: retilíneo, onde a declividade se mantém constante ao longo de sua extensão, convexo, onde a declividade tende a diminuir e côncavo, onde a declividade tende a crescer com o

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49 2.5 As encostas

"Uma encosta pode ser entendida como toda a superfície natural inclinada que une duas outras superfícies caracterizadas por diferentes energias potenciais gravitacionais" (CUNHA, 1991:3).

Encostas ou taludes naturais, denominação mais utilizada entre profissionais de geotecnia, são superfícies não horizontais de solo, rocha ou misto dos dois, originados por agentes naturais ou por ações antrópicas, tais como cortes, desmatamentos, indução de cargas, etc (CUNHA, 1991).

O termo encosta é um termo utilizado para caracterizações regionais do relevo e o termo talude é mais utilizado para caracterizações locais ou pontuais do perfil do terreno.

Considerando que o relevo, no ambiente natural, resulta do equilíbrio temporário entre forças internas à superfície terrestre, que tendem a elevar o terreno e forças externas a ela, que tendem a nivelá-lo, "as encostas podem

ser consideradas como terrenos em equilíbrio transitório, principalmente expostos à ação da gravidade e a agentes sub- superficiais e externos à superfície terrestre, que tendem remodelá-las, a grosso modo procurando transformá-las em terrenos planos" (FARAH, 1998).

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aumento da altura da encosta Fig.30b .

Estudo elaborado pelo IPT Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo, para definir padrões de relevo para finalidade de assentamentos urbanos, estabelece: encostas suaves (até 30% de declividade); encostas íngremes (de 30% a 50% de declividade) e encostas escarpadas (declividades superiores a 50%).

São mais suscetíveis aos deslizamentos as encostas que se apresentam: mais altas, mais extensas, com perfil côncavo, com baixa sinuosidade (rampas retilíneas) e com alta declividade (FIDEM, 2003).

No âmbito deste estudo de relevo, as encostas são associadas a denominações particulares, de acordo com as relações predominantes entre amplitudes e declividades.

"A combinação de diferentes amplitudes e declividades de encostas define as diversas formas de relevo acidentado, tais como morros (declividades acima de 15% e amplitude entre 100 e 300 m); relevo montanhoso (declividades acima de 15% e amplitudes acima de 300 m); e escarpas (declividades acima de 30% e amplitudes acima de 100 m)"

(CUNHA, 1991:5).

2.5.3 Fatores geológicos

Os terrenos são mais ou menos suscetíveis a um determinado fenômeno (deslizamento ou erosão) a depender de suas características litológicas (tipo de rocha, sedimento

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|Fig.30| Perfis típicos de encostas: A retilíneas; B convexa; C côncavas. Fonte: CUNHA (1991).

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Encostas em solos residuais

Em regiões tropicais, o clima quente e úmido processa, com velocidade maior um conjunto de alterações químicas e físicas nas rochas, dando origem à formação do manto de alteração. Como resultado deste processo de formação, o manto apresenta uma série de camadas sobrepostas e mais ou menos paralelas à superfície do terreno, cada qual com comportamentos geotécnicos distintos, tais como resistência mecânica, plasticidade, erodibilidade, etc. (CUNHA, 1991) e (FARAH, 1998).

Além destas camadas seqüenciais, tendem a se formar, geralmente junto à base de uma encosta, depósitos constituídos por fragmentos de rocha e por solos provenientes de montante, constituído de um material heterogêneo do ponto de vista textural. São denominados depósitos de tálus ou corpos de tálus (CUNHA, 1991).

Excetuando-se a região compreendida pelas calhas dos rios Tietê e Pinheiros, incluindo a calha do Rio Tamanduateí, que constituem a Bacia Sedimentar de São Paulo (BSSP), que abarca o núcleo histórico da cidade assim como o centro expandido, a Região Metropolitana de São Paulo está predominantemente situada em região de solos residuais. Encostas em solos residuais apresentam uma especial suscetibilidade à erosão, principalmente em camadas de solos subsuperficiais, particularmente nos solos de alteração, que quando expostos ao tempo pela ação antrópica sofrem processos erosivos potencializando os

escorregamentos.

Encostas em solos transportados

Assim como o clima tropical favorece a formação de solos residuais, favorece também a transporte de solos residuais e sua deposição em locais distantes. A ação das chuvas no desprendimento e transporte de partículas de solo para os cursos d'água é fundamental neste processo. Os solos transportados constituem-se por camadas dos diversos solos transportados, submetidos ou não a novos processos físicos, químicos ou biológicos.

"O Município de São Paulo tem uma parte particularmente importante de sua formação urbana assentada sobre solos transportados, quer na Bacia Sedimentar de São Paulo (BSSP), formada em períodos geológicos correspondentes ao Terciário (de 1,8 até 65 milhões de anos atrás), quer ainda, nas várzeas dos rios, formadas principalmente no Quaternário (de 0 até 1,8 milhões de anos atrás)" (FARAH, 1998).

Os solos transportados, ou sedimentares, geralmente estão associados a relevos de colinas com encostas suaves, mas, eventualmente, podem formar relevos mais pronunciados como morrotes e morros apresentando declividades superiores a 15%.

Conforme WOLLE e SILVA citados por FARAH (1998), os processos mais expressivos de deflagração de instabilizações na BSSP, induzidos pela ocupação humana, ou solo), texturais (granulometria dos sedimentos ou solos)

ou estruturais (disposição espacial das camadas ou dos planos de fratura e falhas) (FIDEM, 2003).

Quanto à textura, materiais arenosos são mais porosos e permeáveis e apresentam baixa suscetibilidade a deslizamentos e alta suscetibilidade à erosão. Já os materiais argilosos são praticamente impermeáveis e se mostram mais resistentes à erosão e muito mais suscetíveis aos deslizamentos.

A estrutura do solo pode ser expressa pelo arranjo de camadas (horizontais, inclinadas e até verticais), estratificações de origens diversas e fraturas e falhas geológicas. Estruturas com camadas inclinadas podem determinar diferentes suscetibilidades para o maciço, em função da posição do talude. Quando o aclive fica no sentido do mergulho das camadas, há maior suscetibilidade de deslizamento Fig.31a ; quando a posição do talude é contrária ao mergulho das camadas, a suscetibilidade é bem menor Fig.31b (FIDEM, 2003).

Quanto aos tipos de solo, os terrenos podem ser divididos basicamente em dois tipos: solos residuais e solos transportados, para cada um dos casos há peculiaridades de comportamento frente à ocupação urbana.

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|Fig.31|A aclive no sentido do mergulho das camadas de solo e B - aclive contra o sentido de mergulho das camadas. Fonte: FIDEM, 2003.

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Encostas em solos residuais

Em regiões tropicais, o clima quente e úmido processa, com velocidade maior um conjunto de alterações químicas e físicas nas rochas, dando origem à formação do manto de alteração. Como resultado deste processo de formação, o manto apresenta uma série de camadas sobrepostas e mais ou menos paralelas à superfície do terreno, cada qual com comportamentos geotécnicos distintos, tais como resistência mecânica, plasticidade, erodibilidade, etc. (CUNHA, 1991) e (FARAH, 1998).

Além destas camadas seqüenciais, tendem a se formar, geralmente junto à base de uma encosta, depósitos constituídos por fragmentos de rocha e por solos provenientes de montante, constituído de um material heterogêneo do ponto de vista textural. São denominados depósitos de tálus ou corpos de tálus (CUNHA, 1991).

Excetuando-se a região compreendida pelas calhas dos rios Tietê e Pinheiros, incluindo a calha do Rio Tamanduateí, que constituem a Bacia Sedimentar de São Paulo (BSSP), que abarca o núcleo histórico da cidade assim como o centro expandido, a Região Metropolitana de São Paulo está predominantemente situada em região de solos residuais. Encostas em solos residuais apresentam uma especial suscetibilidade à erosão, principalmente em camadas de solos subsuperficiais, particularmente nos solos de alteração, que quando expostos ao tempo pela ação antrópica sofrem processos erosivos potencializando os

escorregamentos.

Encostas em solos transportados

Assim como o clima tropical favorece a formação de solos residuais, favorece também a transporte de solos residuais e sua deposição em locais distantes. A ação das chuvas no desprendimento e transporte de partículas de solo para os cursos d'água é fundamental neste processo. Os solos transportados constituem-se por camadas dos diversos solos transportados, submetidos ou não a novos processos físicos, químicos ou biológicos.

"O Município de São Paulo tem uma parte particularmente importante de sua formação urbana assentada sobre solos transportados, quer na Bacia Sedimentar de São Paulo (BSSP), formada em períodos geológicos correspondentes ao Terciário (de 1,8 até 65 milhões de anos atrás), quer ainda, nas várzeas dos rios, formadas principalmente no Quaternário (de 0 até 1,8 milhões de anos atrás)" (FARAH, 1998).

Os solos transportados, ou sedimentares, geralmente estão associados a relevos de colinas com encostas suaves, mas, eventualmente, podem formar relevos mais pronunciados como morrotes e morros apresentando declividades superiores a 15%.

Conforme WOLLE e SILVA citados por FARAH (1998), os processos mais expressivos de deflagração de instabilizações na BSSP, induzidos pela ocupação humana, ou solo), texturais (granulometria dos sedimentos ou solos)

ou estruturais (disposição espacial das camadas ou dos planos de fratura e falhas) (FIDEM, 2003).

Quanto à textura, materiais arenosos são mais porosos e permeáveis e apresentam baixa suscetibilidade a deslizamentos e alta suscetibilidade à erosão. Já os materiais argilosos são praticamente impermeáveis e se mostram mais resistentes à erosão e muito mais suscetíveis aos deslizamentos.

A estrutura do solo pode ser expressa pelo arranjo de camadas (horizontais, inclinadas e até verticais), estratificações de origens diversas e fraturas e falhas geológicas. Estruturas com camadas inclinadas podem determinar diferentes suscetibilidades para o maciço, em função da posição do talude. Quando o aclive fica no sentido do mergulho das camadas, há maior suscetibilidade de deslizamento Fig.31a ; quando a posição do talude é contrária ao mergulho das camadas, a suscetibilidade é bem menor Fig.31b (FIDEM, 2003).

Quanto aos tipos de solo, os terrenos podem ser divididos basicamente em dois tipos: solos residuais e solos transportados, para cada um dos casos há peculiaridades de comportamento frente à ocupação urbana.

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|Fig.31|A aclive no sentido do mergulho das camadas de solo e B - aclive contra o sentido de mergulho das camadas. Fonte: FIDEM, 2003.

sulcos para grandes ravinas e boçorocas.

Segundo CUNHA, as principais causas antrópicas da erosão são:

Remoção da vegetação a remoção da vegetação expõe a superfície do terreno natural à ação direta das águas da chuva além de diminuir a coesão do solo pela ausência das raízes das plantas. A remoção da vegetação e da camada superficial de solo, geralmente composto por solo argiloso que funciona como uma capa natural protetora, expõe as camadas inferiores do terreno, que geralmente são mais suscetíveis à erosão (CUNHA, 1991).

Concentração das águas pluviais A alteração do perfil natural do terreno através de cortes e aterros associado a um sistema de drenagem insuficiente, ou mesmo inexistente, concentram as águas da chuva que, em contato com o solo, desencadeiam o processo de erosão. Nas favelas o lançamento de esgoto in natura nas linhas de drenagem torna o problema muito mais grave, tanto com relação ao aumento do volume de água, quanto aos problemas relativos à saúde pública.

Exposição de solos suscetíveis à erosão quando da execução de um corte ou aterro, ou mesmo em terrenos a espera da construção, solos frágeis e suscetíveis à erosão podem desencadear processos de instabilização da encosta.

Os processos erosivos acontecem em todos os tipos de solos, em solos transportados, presentes na BSSP, podem ocorrer em encostas com declividade superior a 15% e com a exposição de solos arenosos, fora da Bacia Sedimentar, onde

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Conforme CUNHA e FARAH, os processos naturais de instabilização de encostas que são potencializados pela ação antrópica, dividem-se basicamente em dois tipos: transporte de massa e movimentos gravitacionais.

Os relacionados ao transporte de massa são os processos erosivos e correlatos. A partir do impacto da água da chuva no solo e do desprendimento de suas partículas ocorre o escoamento superficial das águas com o arraste de partículas liberadas. Podem-se dividir os processos erosivos basicamente em três tipos em graus diferenciados de gravidade: Erosão laminar, quando ocorre de forma uniforme ao longo da superfície, promovendo uma "lavagem" do terreno com o transporte apenas de partículas superficiais do solo; Sulcos e ravinas, quando da concentração do fluxo de água em caminhos preferenciais, arrastando o solo e aprofundando os sulcos, as ravinas são canais mais profundos chegando a ter metros de profundidade; E finalmente, as Boçorocas que se constituem em um estágio mais avançado de erosão, onde o a profundidade dos canais erodidos atingem o lençol freático promovendo a erosão interna do terreno com a remoção de material do fundo e das paredes da boçoroca, que pode chegar a formar vazios internos na forma de tubos (tecnicamente "piping") que dão origem a desabamentos que alargam ou criam novos ramos na boçoroca.

Os processos erosivos estão sempre associados à água e inicialmente ocorrem de uma forma lenta, porém, de maneira contínua e progressiva, evoluindo de pequenos

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estão associados à exposição e erosão de camadas de solos arenosos que pode acarretar o deslocamento de camadas superiores, constituídas por outros solos mais resistentes a erosão, possibilitando escorregamentos e quedas de blocos. Cortes que exponham camadas arenosas podem também propiciar o afloramento de lençóis d'água submersos, potencializando os fluxos d'água que agravam os deslizamentos.