Relatório Técnico nº 99 642-205 – 330/384
10.2.8 Consolidação das informações obtidas com a remoção dos escombros
As informações geológico-estruturais, os mapeamentos das cicatrizes de ruptura
associadas às descontinuidades do maciço rochoso, os mapeamentos dos elementos
estruturais do túnel durante a remoção dos escombros, os depoimentos de testemunhas e
as análises dos resultados da instrumentação indicaram o que se segue:
•
Há uma estreita relação entre as direções das anomalias detectadas por meio
de
ensaios
geofísicos
de
resistividade
elétrica
realizados
para
essa
investigação com as direções verificadas nos mosaicos formados pelo concreto
e pelo asfalto rompidos no colapso, destacando-se as direções paralelas e
ortogonais à foliação, assim como as direções oblíquas à direção ortogonal à
foliação. Esses lineamentos de superfície correspondem às estruturas que
tiveram uma participação mais ativa na ruptura. Em resumo, pode-se afirmar
que a forma final da cava foi condicionada pelas feições estruturais do maciço
rochoso.
•
O mapeamento geológico-estrutural do maciço rochoso realizado durante a
remoção dos escombros identificou descontinuidades cisalhadas ou tracionadas
em função do colapso. As principais descontinuidades estruturais do maciço
rochoso e que estão associadas às cicatrizes de ruptura mapeadas foram as
seguintes:
o
Cicatrizes de ruptura paralelas à foliação (sub-longitudinais à escavação) no
lado Abril, no lado Passarelli e na parede do Poço Capri no lado Passarelli.
Relatório Técnico nº 99 642-205 – 331/384
o
Cicatrizes de ruptura ortogonais à foliação (transversais à escavação), nas
regiões das estacas: 7,0+80, 7,0+84, 7,0+95, 7,1+05, 7,1+10 a 7,1+15.
•
As principais evidências advindas do mapeamento dos escombros foram as
seguintes:
o
Observou-se a existência de quatro grandes trechos com características
distintas na região da cava, trechos 1 a 4, cada qual indicando uma
tendência de movimentação distinta. Esses trechos estão compreendidos
entre as estacas 7,0+84 a 7,0+91 (trecho 1, representado pela seção da
estaca 7,0+87), estacas 7,0+91 a 7,1+00 (trecho 2, representado pela seção
da estaca 7,0+98), estacas 7,1+00 a 7,1+10 (trecho 3, representado pela
seção da estaca 7,1+04) e estaca 7,1+10 até o túnel remanescente (trecho
4, representado pela seção da estaca 7,1+13).
o
A posição final dos escombros indica que os primeiros componentes a ruir
foram as paredes do rebaixo, sobre as quais se depositaram os demais
elementos estruturais. Tal fato permite descartar a hipótese de ruptura da
abóbada do túnel-estação, por sobrecarga decorrente de características
geológicas não previstas.
o
Em boa parte das seções representativas analisadas, os segmentos das
calotas que são formadas por quatro segmentos (1-2, 2-3, 3-4 e 4-5)
romperam na posição das emendas. Em todas as seções analisadas, o
segmento 2-3 foi encontrado deslocado para o lado Abril sugerindo uma
tendência de movimento horizontal neste sentido.
•
Outro aspecto importante no conjunto das informações coletadas foi o
depoimento do Sr. Pedro Prata que viu cerca de 6 a 8 cambotas, envolvidas em
concreto, completamente tombadas no piso do túnel do lado Abril e que se
localizava entre o portal e a região central do túnel. Essa descrição está
bastante próxima do constatado durante a remoção dos escombros no lado
Abril, no segundo trecho, compreendido entre as estacas 7,0+91 a 7,1+00
(Figura 10.59 e 10.60).
Relatório Técnico nº 99 642-205 – 332/384
10.3 Mecanismo Provável de Ruptura
Com base nos diversos levantamentos de campo e análises realizadas, apresentase a seguir o provável mecanismo de ruptura do túnel-estação sentido Faria Lima.
As memórias de cálculo do CVA e as análises de verificação desta investigação,
que constam dos Anexos J1 a J3, indicam que o carregamento sobre o arco estrutural da
calota tendia para o carregamento geostático, dada a baixa cobertura do túnel, os
sistemas de descontinuidades sub-verticais (longitudinal e ortogonal ao eixo do túnel) e a
redistribuição de tensões induzida pela escavação de um poço de grandes dimensões. No
entanto, a massa deslizante foi guiada pela direção predominante da foliação, o que
impõe maiores esforços no sistema maciço-suporte na parede do lado Abril. Esse
carregamento associado à concepção estrutural do túnel levou a zonas críticas de
estabilidade durante a escavação do primeiro rebaixo, localizadas abaixo da sapata do
arco da calota, ou seja, atrás da parede do rebaixo.
A escavação do primeiro rebaixo, no sentido do final do túnel-estação para o poço,
primeiramente expõe a parede do rebaixo do lado Passarelli a uma situação desfavorável,
quando o feixe de descontinuidades longitudinais e sub-verticais do lado Passarelli
interceptou a fundação do arco da calota (Figura 10.18). De acordo com a instrumentação
isso ocorreu próximo da estaca 7,1+05 onde também ocorre uma descontinuidade
ortogonal ao eixo do túnel (Figura 10.81). Isto ocorreu em meados de dezembro de 2006
e a partir daí todos os instrumentos acusaram mudança de padrão de comportamento.
Isto pode ser justificado por ser esta região um ponto de fragilidade do sistema maciçosuporte e por conseqüência ocorre uma redistribuição de tensões, fazendo com que
outros locais fiquem mais carregados e próximos ao seu limite de carga. Eventuais
considerações sobre carga hidráulica atuante nessas descontinuidades são ainda mais
desfavoráveis.
Uma nova condição se apresentou quando a escavação chega a seu terço final
onde ocorre a intersecção da descontinuidade longitudinal sub-vertical do lado Abril com a
região do apoio do arco da calota, levando a uma situação crítica em termos de
estabilidade que se torna insustentável na medida em que a escavação avança em
direção ao poço, onde as condições de redistribuição de tensões para o sistema maciçosuporte são muito restritas. Nota-se que a instrumentação acusou um acréscimo de
Relatório Técnico nº 99 642-205 – 333/384
deslocamentos maior entre as estacas 7,0+87 e a 7,0+97 no período imediatamente
anterior ao colapso. Outro fator que pode ter contribuído para estes acréscimos de
deslocamentos nessa região é a presença das descontinuidades ortogonais ao eixo do
túnel e que estão apresentadas na Figura 10.18 (7,0+84 e 7,0+94). Vale lembrar que a
seqüência de detonações que vinha sendo empregada, com o primeiro fogo nas
bancadas laterais, tende a piorar as frágeis condições de estabilidade das paredes.
Todas as condições requeridas para o processo de instabilidade estavam
presentes, o qual poderia ocorrer a qualquer momento, provavelmente sendo iniciado por
um processo de gatilho, que se traduz por um pequeno aumento dos esforços atuantes ou
uma pequena redução da resistência.
O provável gatilho do mecanismo do colapso deve estar no lado Abril, no maciço
posicionado atrás da parede do rebaixo, potencializado por uma conjunção formada pelas
descontinuidades sub-verticais, paralelas e ortogonais à direção da foliação, e
eventualmente outras oblíquas, formando uma condição de cunha crítica que seria a
primeira a iniciar o processo de ruptura. Tal hipótese é confirmada pelos resultados da
instrumentação já citados, pelas informações obtidas na remoção dos escombros acima
mencionadas e pelos depoimentos de observadores que presenciaram o início do
colapso. Outro mecanismo possível e similar a este pode ter ocorrido do lado Passarelli,
na região do entorno da estaca 7,1+05, trecho 3, e que também encontra respaldo nos
resultados da instrumentação.