huri alexandre raimundo aspectos geotécnicos e pluviométricos associados a instabilidade de

343 Pages·2004·13.9 MB·Portuguese

HURI ALEXANDRE RAIMUNDO

ASPECTOS GEOTÉCNICOS E PLUVIOMÉTRICOS
ASSOCIADOS A INSTABILIDADE DE ENCOSTAS
EM FLORIANÓPOLIS - SC

Dissertação apresentada ao Curso de Pós
Graduação em Engenharia Civil da
Universidade Federal de Santa Catarina, como
parte dos requisitos para obtenção do título de
Mestre em Engenharia Civil.

Florianópolis
1998
RAIMUNDO, Huri Alexandre. Aspectos Geotécnicos
e Pluviométricos Associados a Instabilidade de
Encostas em Florianópolis - SC. Florianópolis, 1998.
325p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) -
Curso de Pós-Graduação em Engenharia Civil,
Universidade Federal de Santa Catarina

Orientador: Glaci Trevisan Santos e Nelson Infanti Jr.
Defesa: 09/98

A minha esposa, Josiani, que pôde
compreender e incentivar as horas
investidas.
A meus Pais, Osvaldo e Ana Maria, que me
proporcionaram todas as condições para
estudar.

Não há palavras para expressar minha
eterna gratidão.
AGRADECIMENTOS

Muitas pessoas colaboraram para que fosse possível a realização deste trabalho. Direta
ou indiretamente, a participação delas permitiu a expansão do conhecimento e impulsionou a
força inspiradora para a conclusão dos serviços. De incentivos a discussões científicas, o meu
reconhecimento e muitíssimo obrigado às pessoas e entidades que listo abaixo, acompanhado
do perdão àquelas que, por ventura, possa ter esquecido de citar.
Primeiramente, todo meu afeto e reconhecimento à Profa Glaci Trevisan Santos, a
quem devo parte da orientação recebida e toda ajuda possível na realização deste mestrado,
desde a elaboração da proposta de trabalho, em novembro de 1995, até o apoio e incentivo
diário.
Ao Profo Nelson Infanti Jr., orientador acadêmico e de parte dos trabalhos, por toda
atenção e colaboração para proporcionar o melhor caminho a ser seguido.
À Profa Regina Davison Dias, por toda ajuda e atenção despendida, desde orientações
técnicas e conteúdos ministrados, até o apoio operacional do LAMGEO.
Aos Professores Ronaldo da Silva Ferreira e Antônio Fortunato Marcon, por todo
incentivo e ensinamentos, que tornaram visível o campo geotécnico estudado.
Ao Profo Marciano Macarinni, pela orientação ministrada nos ensaios de laboratório.
Ao Profo e amigo Victor Hugo Teixeira, profundo conhecedor dos problemas
geotécnicos de Santa Catarina e particularmente de Florianópolis, por toda ajuda fornecida,
orientação, apoio e disponibilidade.
Ao Profo César Augusto Pompêo, da Engenharia Sanitária e Ambiental, por toda ajuda
e apoio na obtenção dos dados climatológicos e na orientação referente ao estudo
pluviométrico de Florianópolis.
Ao amigo e laboratorista Luciano Quadros, por toda ajuda proporcionada na
realização dos ensaios, coleta de amostras e confecção dos resultados.
Aos bolsistas do LAMGEO, Aloésio e Rodrigo, colaboradores na realização das
coletas de amostras e dos ensaios de laboratório. Vocês foram esplendidos na função que vos
coube.
Aos demais bolsistas do LAMGEO, Rafael, Daniel, Ivy e Cláudia, que sempre que
solicitados não mediram esforços para prestar suas colaborações à este trabalho.
Aos colegas de mestrado, Luiz Fernando Salles do CPGEC - UFRGS, e Leandro da
COPPE - UFRJ, pelo inestimável auxílio nas visitas proferidas à estas instituições,
despojando-se de um dia de trabalho para servirem de guia às pesquisas bibliográficas.
Aos colegas do curso de Pós-Graduação, especialmente Cesário Lima Jr., pelo auxílio,
amizade e companheirismo, e os amigos Assis, Geralci e Sandra, por cada parcela de
incentivo e colaboração para este trabalho ou nas cadeiras estudadas.
Ao Profo Willy Alvarenga Lacerda, pela recepção e atendimento na visita a COPPE -
UFRJ, assim como na indicação de bibliografias.
À Profa Maria Lúcia Hermann, da Geografia, por toda a atenção e ajuda despendida
nas consultas realizadas.
À empresa SOTEPA Ltda., principalmente na pessoa de seu diretor técnico Almir José
Machado, por todo apoio despendido, tanto para pesquisa bibliográfica, consultas técnicas e
fornecimento de projetos executados.
Às empresas BAROSSI e GEODÉSIA, que prestaram serviços, de forma gratuita, para
a realização dos estudos geotécnicos.
À COMDEC - Comissão de Defesa Civil do Município de Florianópolis, por ter
permitido a consulta aos seus arquivos, principalmente na pessoa do Coronel Diniz.
À EPAGRI, pelo fornecimento de dados climatológicos do município de
Florianópolis.
Ao INEMET - 8o DISME, pela concessão dos pluviogramas da estação meteorológica
de São José, na grande Florianópolis.
Por fim, minhas desculpas, se acaso tenha esquecido de mencionar alguém, e meu
manifesto de reconhecimento e profundo agradecimento, a todos aqueles que, de uma forma
ou de outra, permitiram ou colaboraram para que este trabalho fosse concluído.
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS i
LISTA DE TABELAS vii
RESUMO viii
ABSTRACT ix

1 INTRODUÇÃO 1
2 ESCORREGAMENTOS EM ENCOSTAS 4
2.1 TIPOS DE ESCORREGAMENTOS 4
2.2 AGENTES INSTABILIZANTES 8
2.2.1 A Ação da Água na Instabilidade 10
2.2.1.1 Frente de Saturação 14
2.2.1.2 Solos não Saturados 19
2.2.2 Evolução das Encostas 23
2.3 A QUESTÃO DA CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS 28
2.4 OS MÉTODOS DE ESTABILIDADE DE TALUDES 35

3 A REGIÃO DE FLORIANÓPOLIS 47

3.1 APRESENTAÇÃO DO MUNICÍPIO 47
3.1.1 A Problemática da Ocupação Urbana nas Encostas 51
3.1.2 Ações Desenvolvidas nas Áreas de Risco 55
3.2 CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA DE FLORIANÓPOLIS 61
3.2.1 Geomorfologia 61
3.2.2 Geologia 64
3.2.3 Pedologia 71
3.2.4 Unidades Geotécnicas 76
3.3 CARACTERIZAÇÃO DAS CHUVAS EM FLORIANÓPOLIS 80
3.3.1 Regime Pluviométrico Característico 80
3.3.1.1 Tipos Climáticos 81
3.3.1.2 Dados Relativos a Região 82
3.3.1.3 Pluviometria 86
3.3.1.3.1 Precipitação Total Mensal 86
3.3.2 Valores Extremos Registrados 89
3.3.3 Chuvas Intensas: Gráficos de Intensidade-Duração-Frequência 93
3.3.3.1 Compilação dos Dados 94
3.3.3.2 Análise Estatística 96
3.3.4 Curvas de Intensidade-Duração-Frequência 99
3.3.4.1.1 Comparação com a Equação de Chuvas Intensas do Município 100

4 METODOLOGIA 103

5 ANÁLISE DOS ESCORREGAMENTOS EM RELAÇÃO Ã 118
PLUVIOMETRIA E ÀS UNIDADES GEOTÉCNICAS
5.1 APRESENTAÇÃO DOS ESCORREGAMENTOS OCORRIDOS 118
5.2 UNIDADES GEOTÉCNICAS E ESCORREGAMENTOS 120
5.3 RELAÇÃO ENTR-PRECITAÇÃO E ESCORREGAMENTOS 142
5.3.1 Estudos Sobre Correlações Entre Chuvas e Escorregamentos 142
5.3.2 A Análise para Florianópolis 150

6 ESCORREGAMENTOS ASSOCIADOS AO CONTATO 150
GRANITO/DIABÁSIO

7 ESCORREGAMENTO NO JARDIM GUARANI 180
7.1 LOCALIZAÇÃO 180
7.2 HISTÓRICO E DESCRIÇÃO DA ÁREA 182
7.3 METODOLOGIA 185
7.4 CARACTERIZAÇÃO GEOLÓGICA-GEOTÉCNICA 188
7.4.1 Geologia 188
7.4.2 Hidrologia 191
7.4.3 Estudos Geotécnicos 192
7.5 ANÁLISE DO ESCORREGAMENTO 194
7.5.1 Retroanálise do Escorregamento 194
7.5.2 Verificação da Estabilidade da Encosta 205
7.6 SOLUÇÕES PROPOSTAS 216
7.7 MEMORIAL FOTOGRÁFICO 222

8 ESCORREGAMENTO NO CACUPÉ 237
8.1 LOCALIZAÇÃO 237
8.2 HISTÓRICO E DESCRIÇÃO DA ÁREA 238
8.3 METODOLOGIA 240
8.4 CARACTERIZAÇÃO GEOLÓGICO-GEOTÉCNIA 241
8.4.1 Geologia 241
8.4.2 Hidrologia 259
8.4.3 Estudos Geotécnicos 260
8.5 RETROANÁLISE DO ESCORREGAMENTO 271
8.6 MEMORIAL FOTOGRÁFICO 280

9 CONCLUSÕES E RECOMPENDAÇÕES 282

ANEXOS 289
A ELEMENTOS COMPLEMENTARES DO CAPÍTULO 3, 20 pg. 289
B NOTAS EXPLICATIVAS – PCSTABL 5M, 2 pg. 309

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 311

FONTES BIBLIOGRÁFICAS 319
LISTA DE FIGURAS

Figura 2.1 - Escala de Varnes ............................................................................ 06
Figura 2.2 - Atuação da sucção matricial num talude ....................................... 22
Figura 2.3 - Adaptação do perfil de pressão neutra para taludes ....................... 22
Figura 2.4 - Diagrama de Mohr incluindo a sucção matricial ........................... 23
Figura 2.5 - Perfil do intemperismo ................................................................... 30
Figura 2.6 - Representação dos tipos de solos ................................................... 31
Figura 2.7 - Fluxograma para identificação dos tipos de solos ......................... 32
Figura 2.8 - Metodologia para mapeamento geotécnico ................................... 33
Figura 2.9 - Tipos de métodos ........................................................................... 36
Figura 2.10 - Equilíbrio limite baseado na divisão da massa de solo em fatias .. 39
Figura 2.11 - Forças agindo sobre uma fatia qualquer ........................................ 40
Figura 3.1 - Mapa de situação do município de Florianópolis .......................... 48
Figura 3.2 - Nomenclatura das localidades do Morro da Cruz .......................... 50
Figura 3.3 - Evolução do Morro da Cruz ........................................................... 63
Figura 3.4 - Gráficos da temperatura média em Florianópolis .......................... 84
Figura 3.5 - Médias da precipitação total mensal e dias de chuvas em
Florianópolis .................................................................................. 87
Figura 3.6 - Distribuição das precipitações máximas em 24 horas em
Florianópolis .................................................................................. 95
Figura 4.1 - Transporte do trado mecanizado .................................................... 113
Figura 4.2 - Forma de utilização do trado mecanizado ..................................... 113
Figura 5.1 - Distribuição das ocorrências por tipo de registro .......................... 132
i