15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental 1

15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental

AVALIAÇÃO DO RISCO GEOLÓGICO NA ÁREA URBANA DO MUNICÍPIO

DE ITAMBACURI (MG) COM ÊNFASE NO PROCESSO DE QUEDA DE

BLOCOS ROCHOSOS

Rafael Silva Ribeiro 1

Resumo – O serviço geológico do Brasil vem realizando em todo o país a identificação de áreas de risco geológico alto e muito alto que geraram ou ainda podem gerar perdas econômicas e sociais. No caso de Itambacuri, município de Minas Gerais, as áreas de risco delimitadas estão sujeitas a diferentes processos: inundação, solapamento de margem, deslizamento planar, erosão e queda de blocos. Este último é o processo que mais se destaca já que três bairros onde há maciços rochosos com blocos de rocha de diferentes volumes e geometrias podem atingir cerca de trezentas construções situadas próximas à encosta. Além disso, muitas moradias foram construídas sobre depósito de tálus e estão sofrendo com o contínuo deslocamento dos blocos de rocha, gerando trincas e desabamentos parciais. Dessa forma torna-se urgente um posicionamento do poder público, tais como estudos geotécnicos e intervenções de engenharia visando o tratamento dessas regiões, evitando assim a ocorrência de futuros acidentes.

Abstract – The geological survey of Brazil has been performing across the country the identification of high and very high geological areas that generated or they may generate economic and social losses. In the case of Itambacuri, municipality of Minas Gerais, the defined risk areas are subject to different processes: flood, margin undermining, translational slide, erosion and rockfall. The latter is the process that stands out as three neighborhoods where there are rock masses with stone blocks of different sizes and geometries can reach about three hundred buildings located close to the slope. In addition, many houses were built on talus deposit and are suffering from the continuous movement of rock blocks, generating cracks and partial collapses. Thus it is urgent positioning of the government, such as geotechnical engineering studies and engineering interventions for treatment of these regions, preventing the occurrence of accidents.

Palavras-Chave – Queda de blocos; risco; Itambacuri.

1 Geól., PhD, CPRM - Serviço Geológico do Brasil, (31) 3878-0312, rafael.silva@cprm.gov.br

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1. INTRODUÇÃO

Conforme o inciso IV do artigo 6º da lei número 12.608/12, ‘‘compete à União apoiar os Estados, o Distrito Federal e os Municípios no mapeamento das áreas de risco’’. Dessa forma o Serviço Geológico do Brasil (CPRM), empresa pública ligada ao Ministério de Minas e Energia, vem realizando o mapeamento, descrição e classificação de áreas de risco geológico alto e muito alto em municípios de todas as unidades da federação. São áreas que foram ou ainda podem ser afetadas por movimentos de massa, processos erosivos, enchentes e inundações.

Movimentos de massa correspondem aos mecanismos de transporte de material (solos, rochas e/ou sedimentos), induzidos pela força da gravidade e pela ação combinada ou isolada de fatores naturais e ações antrópicas (Dias e Barroso, 2006). Os distintos movimentos de massa que ocorrem na natureza são individualizados segundo seu modo de movimentação, material envolvido, velocidade do transporte, superfície de ruptura, dentre outras características intrínsecas ao processo. De acordo com Augusto Filho, 1992 (apud Infanti Jr. e Fornasari Filho, 1998), os principais movimentos de massa na dinâmica ambiental brasileira são os rastejos, escorregamentos, quedas e corridas.

As erosões também podem ser consideradas movimentos de massa. Conforme o glossário da Sociedade Americana de Ciências dos Solos a erosão pode ser definida como o processo de desagregação e transporte de partículas de solo ou rocha da superfície terrestre através da ação da água, vento, gelo ou outros agentes naturais ou antropogênicas. Após o transporte, essas partículas são depositadas em local diferente daquele onde foram originadas.

Segundo Gerscovich (2012) as erosões não estão incluídas nos sistemas de classificações de movimentos de massa porque são alvo de grande preocupação pelos danos que podem causar. Segundo a mesma autora, os mecanismos que levam à deflagração da erosão podem ser de constituídos de vários agentes, fazendo com que as erosões sejam tratadas separadamente.

As inundações e enchentes são processos hidrológicos que geraram perdas econômicas e sociais nas últimas décadas no país, tais como aquelas registradas em Alagoas e Pernambuco no ano de 2010 e em Santa Catarina no ano de 2011. No caso da ocorrência de Santa Catarina, o município mais afetado em 2011 foi Blumenau, que contabilizou 668 desabrigados e 302.000 habitantes afetados com a subida do rio Itajaí-Açu, que chegou a cota de 12,61 metros (UFSC, 2013).

1.1. Queda de blocos rochosos

Queda de blocos é o movimento de massa onde um ou mais blocos desconexos do maciço rochoso caem ao longo de um declive por queda livre, saltação ou rolamento (Yilmas et al., 2008). Brunsden e Prior (1984) definem a queda de blocos rochosos como todo movimento de material através de queda livre abrupta em encostas muito íngremes e precipícios, onde o material é desprendido sob a forma de blocos. É um dos movimentos de massa mais rápidos (Varnes, 1984, apud Abellán et al., 2006), onde fragmentos de diferentes tamanhos geralmente se partem ao longo do percurso. A velocidade pode variar de poucos metros por segundo até cerca de 30 m/seg. (Peila e Ronco, 2009).

Bell (2007) afirma que os blocos percorrem a maior parte de sua trajetória no ar por queda livre, saltação ou rolamento, com pouca ou nenhuma interação entre os fragmentos. O modo de movimentação assumido pelos blocos depende basicamente da geomorfologia da encosta e da geometria e volume do bloco de rocha. A geometria e o volume dos blocos, assim como a separação do maciço rochoso dependem de propriedades das descontinuidades que ocorrem no maciço rochoso, tais como persistência, espaçamento, orientação, número de famílias, abertura, preenchimento, presença de fluido e rugosidade das paredes. A Figura 1 mostra qual é o modo de movimentação predominante segundo o ângulo de inclinação da encosta.

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Figura 1. Variação da predominância dos modos de movimentação dos blocos rochosos em função do ângulo da encosta. (Dorren et al., 2011).

Conforme Hutchinson (1988) há dois tipos de queda de blocos. O primeiro, denominado queda de blocos primária é aquele onde no momento anterior à movimentação, o bloco ainda se encontrava unido ao maciço rochoso. Já a queda de blocos secundária é aquela onde, no instante anterior a movimentação do bloco, este obrigatoriamente já se encontrava segregado do maciço. Nesse caso geralmente a queda ocorre pelo enfraquecimento e posterior eliminação do material que serve de sustentação ao bloco. Tais categorias são mostradas nas Figuras 2-A e 2-B.

Figura 2. Queda de blocos do tipo: (A) Primário; (B) Secundário. (Ribeiro, 2013)

Segundo Dorren et al. (2011), a área onde ocorre tal movimento de massa pode ser divido em três zonas (Figura 3). O bloco inicia sua movimentação na zona de desprendimento, realiza a maior parte do percurso na zona de transição e atinge a zona de deposição.

Figura 3. Três zonas típicas de uma encosta com queda de blocos (Dorren et al., 2011).

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1.2. Objetivos

O objetivo secundário deste trabalho é mostrar os resultados obtidos com o mapeamento das áreas de risco da área urbana da sede do município de Itambacuri. A partir deste mapeamento é possível identificar bairros com sérios problemas relacionados ao processo de queda de blocos. O estudo destes problemas é o objetivo central, onde é feita análise de forma mais profunda das características encontradas nesses locais.

2. ÁREA DE ESTUDO

Situado no Vale do Rio Doce, região leste do estado de Minas Gerais, o município de Itambacuri está a cerca de 420 quilômetros da capital mineira (Figura 4). Possui área total de 1.419 km² e cerca de 23 mil habitantes, sendo que 66% residem na área urbana (IBGE, 2010). A principal via de acesso ao município é a rodovia BR-116.

De acordo com o mapa geológico da CODEMIG, CPRM e UFMG (2014), Itambacuri está situado basicamente sobre granitos, gnaisses e xistos (Figura 4). Há estruturas orientadas principalmente segundo orientação NE-SW e secundariamente NW-SE.

Figura 4. Localização e mapa geológico do município de Itambacuri (CODEMIG, CPRM e UFMG, 2014).

A zona urbana da sede municipal possui área de aproximadamente 2,7 km² e está assente sobre planície formada por depósitos aluvionares provenientes do Ribeirão Poquinho, Córrego Cascatinha, Ribeirão Fortuna e Córrego do Engenho. Como se vê na Figura 5, a cidade está circundada a norte, leste e oeste por morros altos, morros baixos e escarpas, com desníveis altimétricos que podem atingir 330 metros.

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Figura 5. Geomorfologia da sede do município de Itambacuri.

3. METODOLOGIA

O trabalho pode ser dividido basicamente em três etapas. A primeira etapa foi anterior às atividades de campo, onde todo material necessário para o mapeamento de risco foi separado e transportado até Itambacuri. Também foi feito o primeiro contato com a Defesa Civil Municipal, onde foram coletadas informações pertinentes ao trabalho de mapeamento de risco, assim como verificada a disponibilidade de acompanhamento em visitas no município.

A segunda etapa do trabalho consistiu em idas de campo para as áreas com histórico de desastres naturais ou naquelas áreas onde já foram identificadas situações de risco, o que ocorreu em maio de 2014. No local foram observadas as condições das construções e seu entorno, situação topográfica, declividade do terreno, escoamento de águas pluviais e de águas servidas, além de indícios de processos desestabilizadores dos terrenos ou possibilidades de enchente e inundação.

Diversos aspectos que podem ser observados em campo são tidos como indícios ou evidências de movimentos de massas e situações de risco (Figuras 6 e 7). Entre eles estão trincas em muros e paredes, presença de voçorocas, inclinação e tombamento de obras e vegetação, deformação de muros de contenção, descalçamento de fundações e outros.

A última etapa, posterior ao campo, consistiu na definição e descrição de áreas de risco alto e muito alto, que foram baseadas nas análises dos dados de campo e em imagens aéreas e de satélites.

Figura 6. Características do terreno e das construções avaliadas em campo no caso de

encosta formada por maciço de solo.

Figura 7. Características do terreno e das construções avaliadas em campo no caso de

encosta formada por maciço rochoso.

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4. RESULTADOS

Dezenove setores de risco alto e muito alto foram identificados em Itambacuri (Figura 8). O quadro 1 mostra a distribuição destes setores segundo a tipologia do processo.

Quadro 1. Número de construções e setores de risco para cada tipologia verificada em campo.

Tipologia Setores de risco Construções

Processo erosivo 01 06

Solapamento de margem 03 22

Deslizamento planar 08 136

Queda de blocos 03 297

Inundação 04 49

Figura 8. Setores com risco geológico do município de Itambacuri. (Imagem: Google Earth).

Há 49 construções com risco de serem inundadas que estão situadas nas planícies de inundação dos cursos d’água que cortam a área urbana de Itambacuri. Muitas dessas moradias já foram atingidas pela inundação, a notar pela existência de marca d’água nas paredes e muros das construções (Figuras 9 e 10). O problema é agravado por assoreamento e lançamento de esgoto e lixo nos canais (Figuras 11 e 12).

Figura 9. Marca de água em moradia atingida por inundação.

Figuras 10. Marca de água em construção atingida por inundação.

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Figura 11. Assoreamento no canal de curso d’água. Figura 12. Lixo no canal de curso d’água.

Em alguns locais da margem do córrego Cascatinha está ocorrendo solapamento de margem, levando inclusive ao desabamento de partes de residências construídas no terreno (Figura 13). Algumas já não possuem moradores já que pode ocorrer total desabamento das mesmas devido à ação fluvial.

Figura 13. Desabamento parcial de algumas moradias provocado por ação do córrego Cascatinha.

Os deslizamentos planares ocorreram (Figura 14) ou ainda podem ocorrer e afetar 136 construções em áreas de risco. Alguns desses deslizamentos podem ocorrer em áreas íngremes, onde há solos pouco desenvolvidos em contato com o maciço rochoso. Em outros casos, o deslizamento do material que sustenta moradias como a mostrada na Figura 15 pode levar ao desabamento de construção devido ao descalçamento da fundação.

Figura 14. Casa destruída parcialmente por deslizamento.

Figura 15. Moradia próxima a talude vertical.

Dos tipos de movimentos de massa apresentados, a queda de blocos de rocha e acontecimentos relacionados a este processo é o que pode afetar o maior número de construções

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no município. Os três maciços rochosos presentes nos três setores são formados por biotita gnaisse e apresentam diferentes comprimentos.

Há risco de quedas de blocos primária e secundária atingirem moradias dos bairros Sete Voltas, Vila Pedreiras, Santa Clara (Figura 16) e Volta da Lagoa. Neste último a situação é crítica visto que há descontinuidades que possuem 20 centímetros de abertura (Figura 17).

Figura 16. Construções em risco no bairro Santa Clara.

Figura 17. Construções em risco no bairro Volta da Lagoa.

O maior maciço rochoso, situado nos bairros Sete Voltas e Vila Pedreiras, possui cerca de um quilômetro de comprimento e sua face de inclinação superior a 70º está orientada segundo direção NE-SW (Figura 18). Em campo foram vislumbradas duas famílias de descontinuidades (Figura 19) cuja configuração espacial origina blocos e lascas de diferentes volumes e geometrias que podem, a qualquer momento, iniciar seu processo de movimentação na zona de desprendimento. Contribui para a deflagração do processo a vegetação presente no maciço rochoso, cujas raízes crescem ao longo das descontinuidades (Figura 20).

Figuras 18. Maciço rochoso situado nos bairros Vila Pedreira e Sete Voltas.

Figura 19. Famílias de descontinuidades no maciço rochoso.

Figura 20. Vegetação no maciço rochoso.

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Outro problema identificado no local e que vem afetando os moradores é a nova movimentação dos blocos do depósito de tálus. As moradias foram construídas sobre ou na lateral de blocos rochosos (Figura 21). Como está ocorrendo remoção do solo que envolve e sustenta alguns blocos (delimitados na Figura 22), o terreno está se movimentando novamente, levando ao aparecimento de trincas nas moradias e até mesmo ao desabamento parcial, como a mostrada na Figura 22.

Figura 21. Moradia do bairro Sete Voltas. Figuras 22. Moradia do bairro Vila Pedreiras.

5. CONSIDERAÇÕES FINAIS

Embora o município de Itambacuri tenha 23 mil habitantes, os problemas decorrentes da urbanização desordenada são frequentes no município. Isso reflete as 510 construções localizadas em áreas de risco, que estão submetidas a processos de inundação, movimentos de massa, erosão e solapamento de margem.

Dentre os processos, a queda de blocos rochosos tem papel relevante, já que aproximadamente 1/3 das construções situadas em áreas de risco estão em áreas onde podem ser atingidas por tais partículas. Nos três setores de risco onde há possibilidade de ocorrência deste tipo de movimento de massa a situação é crítica, já que as propriedades das descontinuidades associadas às características do terreno (declividade e vegetação, por exemplo) favorecem o aparecimento e deflagração da queda de blocos.

Outro problema associado a pretéritas quedas de blocos é o deslocamento de blocos rochosos que compõem o depósito de tálus, que está desestabilizando o terreno e afetando muitas moradias nos bairros Sete Voltas e Vila Pedreiras. A situação tende a se agravar conforme há a erosão do material que sustenta os blocos rochosos.

Face ao exposto recomenda-se um posicionamento, atitude e enfrentamento dos problemas verificados em Itambacuri por parte do poder público. Estudos geotécnicos, realocação de moradias e/ou intervenções de engenharia devem ser realizados nos locais visando o impedimento de ocorrências que levem a perdas econômicas e sociais, especialmente nas áreas sujeitas à queda de blocos. Neste caso as intervenções de engenharia teriam dois papéis: impedir o início do processo de movimentação do bloco na zona de desprendimento ou evitar com que os blocos alcancem as construções situadas abaixo da encosta. Um complicador encontrado neste caso é a presença de muitas construções sobre o depósito de tálus citado anteriormente.

BIBLIOGRAFIA

ABELLÁN, A. et al. (2006) “Application of a long-range Terrestrial Laser Scanner to a detailed rockfall study at Vall de Núria (Eastern Pyrenees, Spain)” in Engineering Geology, Vol. 88, p.136-148.

15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental 10

BELL, F.G. Engineering Geology, Elsevier, Oxford, 2007. 593p.

BRASIL. Lei nº 12.608, de 10 de abril de 2012. “Institui a Política Nacional de Proteção e Defesa Civil - PNPDEC; dispõe sobre o Sistema Nacional de Proteção e Defesa Civil - SINPDEC e o Conselho Nacional de Proteção e Defesa Civil – CONPDEC”. Disponível em: http://www.planalto.gov.br. Acesso em: 17 mar. 2014;

BRUNSDEN, D. e PRIOR, C. B. Slope instability. Wiltshire, John Wiley & Sons. 619 p. 1984.

CODEMIG, CPRM e UFMG. Folha SE.24-Y-A-I Itambacuri (2014) “Projeto criação de banco de dados geográfico para os mapas geológicos do Projeto Leste, Minas Gerais – escala 1:100.000”. Ministério de Minas e Energias e Governo do Estado de Minas Gerais.

_______________________. Folha SE.23-Z-B-III Santa Maria do Suaçuí (2014) “Projeto criação de banco de dados geográfico para os mapas geológicos do Projeto Leste, Minas Gerais – escala 1:100.000”. Ministério de Minas e Energias e Governo do Estado de Minas Gerais.

_______________________. Folha SE.24-V-C-IV Teófilo Otoni (2014) “Projeto criação de banco de dados geográfico para os mapas geológicos do Projeto Leste, Minas Gerais – escala 1:100.000”. Ministério de Minas e Energias e Governo do Estado de Minas Gerais.

DIAS, G.P. e BARROSO, E.V. (2006) “Determinação experimental do coeficiente de restituição

normal de rochas: Aplicação na previsão do alcance de blocos em encostas”. Anuário do Instituto de Geociências – UFRJ, Vol.29, n.2, p. 149-167.

DORREN , L.K.A., DOMAAS, U., KRONHOLM, K., LABIOUSE, V. 2011. “Methods for predicting rockfall trajectories and run-out zones” in: Rockfall engineering. ISTE Ltd. / John Wiley & Sons Inc.: p. 143 - 173. Disponível em: http://www.ecorisq.org/docs/Ch5_Rockfall_Engineering_Dorren_etal.pdf. Acesso em 22 mai. 2012.

GERSCOVICH, D.M.S. Estabilidade de taludes, Oficina de textos, São Paulo, 2012. 166p.

GOOGLE MAPS (2010). 2 fotografias, color. Disponível em: www.googlemaps.cpm.br.

HUTCHINSON, J.N. (1988). “General report: morphological and geotechnical parameters of landslides in relation to geology and hidrology” in: Internation Symposium on landslides, 5, Lausanne. Resumos, Rotterdam, Balkema, p. 3-29.

IBGE - INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA. IBGE Cidades. Disponível em: http://cidades.ibge.gov.br/xtras/perfil.php?lang=&codmun=313270&search=minas-gerais|itambacuri. Acesso em 19 jan. 2015.

INFANTI JR., N. e FORNASARI FILHO,N. (1998). “Processos de Dinâmica Superficial”. In: OLIVEIRA, A.M.S.; BRITO, S.N.A. (Ed.). “Geologia de Engenharia”. São Paulo, Associação Brasileira de Geologia de Engenharia, 1998. p. 131-152.

PEILA, D.; RONCO, C. (2009) “Technical Note: Design of rockfall net fences and the new ETAG

027 European guideline” in: Natural Hazards and Earth System Sciences. Vol. 9, p. 1291–1298.

RIBEIRO, R. S. (2013). “Simulação do processo de queda de blocos em encostas com aplicação da mecânica do contato e do método dos elementos discretos”, Tese de Doutorado, Programa de Pós-graduação em Geologia, Instituto de Geociências, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro. 265 p.

SOCIEDADE AMERICANA DE CIÊNCIA DO SOLO. “Glossário de termos de ciências do solo”. Disponívem em: https://www.soils.org/. Acesso em 22 jan. 2015.

UFSC. CENTRO UNIVERSITÁRIO DE ESTUDOS E PESQUISAS SOBRE DESASTRES (2013) “Atlas Brasileiro de desastres naturais: 1991 a 2012”, 2 ed. Ver. Ampl., Florianópolis. 168p.

YILMAS, I. et. al. (2008) “A method for mapping the spatial distribution of RockFall computer program analyses results using ArcGIS software” in Bulletin of Engineering Geology and the Environment, vol. 67, p.547-554.