Diagnóstico geológico-geotécnico na estabilidade das vertentes do alto e médio curso da Bacia do Rio Sagrado, PR

Abstract

Resumo: Este trabalho consiste na aplicação de um método de quantificação de risco de escorregamento de solos através da análise de pós-ruptura em locais em que os movimentos já ocorreram, e na sistematização de procedimentos para espacializar tais valores. O método permite estimar o ângulo de atrito interno para os solos de um local e, com base neste atributo, determinar o Fator de Segurança através da aplicação de fórmulas baseadas na Lei de Coulomb. Este índice indica o quão próximo da ruptura uma vertente se encontra. Através de ferramentas de geoprocessamento é possível elaborar mapas para avisualização das áreas de risco, o que auxilia no planejamento ocupacional do meio físico e na implantação de obras de engenharia. O local escolhido para aplicar este método abrange o alto e o médio curso da bacia hidrográfica do rio Sagrado, situado dentro dos limites do município de Morretes, no litoral paranaense. Dada a importância e a intensidade do tráfego no trecho da rodovia BR-277 que passa nesta área, os problemas desencadeados por escorregamentos tomam proporções que justificam o estudo criterioso das suas causas para, assim, orientar medidas preventivas no intuito de minimizar tais impactos. O presente trabalho envolveu saídas de campo, coletas de amostras de solo para ensaios de caracterização de atributos geotécnicos em laboratório, e trabalhos de escritório. A partir de fotografias aéreas, datadas de 1980, à escala 1:25.000, delimitou-se as feições de escorregamento, as quais foram sobrepostas à carta topográfica da região através do software ESRI®ARC VIEW®, versão 3.2. Desta base cartográfica digital extraiu-se a inclinação das vertentes que, aliada aos valores de peso específico dos solos conhecidos na literatura, e considerando diferentes profundidades do nível freático e a presença ou não de vegetação, permitiu a aplicação das fórmulas para determinar os Fatores de Segurança por retroanálise para uma situação hipotética, considerando a coesão do solo igual a zero. Em laboratório, este atributo geotécnico foi determinado, bem como o ângulo de atrito interno. Com base nestes valores reais de (c) e (f), recalculou-se o Fator de Segurança, considerando as mesmas condições de saturação do solo e de cobertura vegetal utilizadas para os cálculos hipotéticos. Os valores obtidos para as situações hipotéticas e reais comprovaram que a quantidade de água em um solo, aliada à inclinação do terreno, determina o quão instável este pode ser, e o quão significativa é a presença de vegetação para a contenção de um escorregamento. A eficácia do método determinístico por retroanálise adotado é comprovada pela semelhança entre os valores reais dos atributos geotécnicos obtidos em laboratório com aqueles determinados por retroanálise.

Abstract: This work consists of method for landslides hazard in slopes, using after-rupture analysis in slid areas. This method allows esteem the friction angle for all soil types in a study area and, determine Security Factor applying of Coulomb’s Law. This factor indicates the rupture risk of slope. Using geo-processing tools is possible elaborate Security Factor maps and to visualize areas with several landslide risks, the objective is auxiliary in the environmental and occupational planning, and in the engineering works implantation. The study area is located in the medium and high basin of Sacred River, in Morretes municipality, in the littoral region of Paraná State, Brazil. Due to importance and the traffic intensity in the BR-277 road in the area, the problems unchained by several landslides have great proportions that justify the discerning study of causes to guide preventive measures that minimize such impacts. The present work involved fieldwork, soil sampling for characterization of geotechnical attributes in laboratory, and office work. For calculate the Security Factor was necessary delimit the landslides features, using aerial photos of 1980, in scale 1:25.000, and measure the land inclination of topographic map. This information was imported into desktop mapping program ESRI®ARC VIEW®, version 3.2. The specific weight values for each soil type present the area was extracted for literature, and was considering different depths of the level water, as well as the vegetation presence or absence, and considering the soil cohesion value same to zero, was calculated of Security Factor for the hypothetical situation. In laboratory was determined the real cohesion value and the friction angle. With the real information was calculated the security factor again, considering the same conditions of soil saturation and of vegetable covering used for the hypothetical situation. The results obtained for both situations, so much hypothetical as real, prove that the level water and the land inclination determines if the level instability is low or high, and the importance of vegetation presence or absence for landslide containment. The effectiveness of the deterministic method using back-analysis is proved for the likeness of real values of geotechnical attributes with this attributes estimated using information obtained in laboratory.