UNIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI
FERNANDO BENIGNO DA SILVA
FERNANDO ROBERTO CASTANHEIRA MAIA
RENATO DOS SANTOS GREGÓRIO
RODOLFO CÍCERO DE LIMA ARAÚJO
ESCORREGAMENTOS DAS ENCOSTAS DA
REGIÃO SERRANA DO ESTADO DO RIO DE
JANEIRO:
FENÔMENO
DENOMINADO
DEBRI FLOW (CORRIDA DE LAMA)
SÃO PAULO
2011
2
FERNANDO BENIGNO DA SILVA
FERNANDO ROBERTO CASTANHEIRA MAIA
RENATO DOS SANTOS GREGÓRIO
RODOLFO CÍCERO DE LIMA ARAÚJO
ESCORREGAMENTOS DAS ENCOSTAS DA
REGIÃO SERRANA DO ESTADO DO RIO DE
JANEIRO,
FENÔMENO
DENOMINADO
DEBRI FLOW (CORRIDA DE LAMA)
Trabalho de Conclusão de Curso
apresentado como exigência parcial
para a obtenção do título de Graduação
do Curso de Engenharia Civil da
Universidade Anhembi Morumbi
Orientador: PROFº. DR. WILSON SHOJI IYOMASA
SÃO PAULO
2011
3
FERNANDO BENIGNO DA SILVA
FERNANDO ROBERTO CASTANHEIRA MAIA
RENATO DOS SANTOS GREGÓRIO
RODOLFO CÍCERO DE LIMA ARAÚJO
Trabalho de Conclusão de Curso
apresentado como exigência parcial
para a obtenção do título de Graduação
do Curso de Engenharia Civil da
Universidade Anhembi Morumbi
Trabalho____________ em: ____ de_______________de 2011.
______________________________________________
Profº Dr. Wilson Shoji Iyomasa
______________________________________________
Profª Dra. Adir Janete Godoy dos Santos
SÃO PAULO
2011
4
“De tanto postergar o essencial em nome da urgência, termina-se por esquecer a
urgência do essencial.”
Hadj Garm'Orin
5
AGRADECIMENTOS
Á nossas famílias, pela compreensão e apoio para finalização deste trabalho.
Ao Professor Doutor Wilson Shoji Iyomasa, pela sua orientação que possibilitou a
realização deste trabalho.
6
RESUMO
O evento natural ou desastre natural, no último ano têm mostrado que há
necessidade
de
se
estudar
e
aprofundar-se
nos
conhecimentos
sobre
escorregamentos de encostas. Os acidentes geotécnicos acontecidos na região
serrana do estado do Rio de Janeiro justificam essa necessidade, bem como, a
busca por novas tecnologias para a previsão desse fenômeno. Neste trabalho os
movimentos de massa foram categorizados pelas literaturas técnicas disponíveis até
o momento, sendo que o assunto norteador principal foi o fenômeno denominado
corrida de lama e detritos (Debri Flow). Visando auxiliar nos conhecimentos sobre
este fenômeno, a presente pesquisa abordou as principais características deste tipo
de movimento de massa, a predisposição natural das regiões para a ocorrência
desse fenômeno, assim como as principais técnicas de instrumentação para
monitoramento e levantamentos de dados necessários para a previsão destas
ocorrências. A pesquisa mostra que os agentes antrópicos potencializaram as
corridas de lama e aumentaram o número de vítimas. A região serrana do estado do
Rio de Janeiro reúne diversos aspectos naturais que tornaram a região muito
propícia à ocorrência dos diversos tipos de massa, esta pré-disposição natural aliada
ao meio foram os grandes agentes responsáveis pela ocorrência do fenômeno
devastador denominado Debri Flow.
Palavras Chave: Movimento de Massa, Corrida de Lama, Fluxo de Detritos
7
ABSTRACT
Natural event or natural disaster in recent years have shown that there is need to
study and deepen the knowledge on landslide slopes. The geotechnical accidents
that happened in the mountain region of Rio de Janeiro justify these needs, as well
as the search for new technologies for predicting this phenomenon. In this work the
mass movements were categorized by the technical literature available up to date,
and the main topic was the phenomenon called mud flow and debris flow. In order to
assist in the understanding of this phenomenon, the present study addressed the
main characteristics of this type of mass movement, the regions of predisposition for
the occurrence of this phenomenon, as well as the main techniques of
instrumentation for monitoring and survey data needed to predict these occurrences.
Research shows that anthropological agents potentiated the mud flow and increased
the number of victims. Research shows that anthropogenic agents potentiated the
mud races and increased the number of victims. The highlands of the state of Rio de
Janeiro, brings together several natural features that made the region very conducive
to the occurrence of different types of pasta, this predisposition coupled with the
natural environment were the main agents responsible for the occurrence of the
phenomenon called devastating Debri Flow.
Keywords: Mass Movement, Mud Flow, Debri Flow
8
LISTA DE FIGURAS
Figura 2.1 - Características geométricas de um talude ............................................. 21
Figura 2.2 - Rastejo de solo ...................................................................................... 29
Figura 2.3 – Escorregamento Translacional .............................................................. 30
Figura 2.4 – Escorregamento Rotacional .................................................................. 31
Figura 2.5 – Escorregamento de Cunha ................................................................... 31
Figura 2.6 – Queda de Blocos ................................................................................... 32
Figura 2.7 – Tombamento de Blocos ........................................................................ 33
Figura 2.8 – Rolamento de Blocos ............................................................................ 33
Figura 2.9 - Desplacamento ...................................................................................... 34
Figura 2.10 – Desplacamento ocorrido na Venezula ................................................. 35
Figura 2.11 – Esquema de Deflagração de Fluxo de Detritos ................................... 38
Figura 2.12 – Zonas de uma corrida de Detritos com Fluxo canalizado .................... 39
Figura 2.13 – Depósito de Fluxo de Detritos na Cidade de Caraguatatuba em 1967 46
Figura 2.14 – Distância percorrida e deposição de detritos na cidade de
Caraguatatuba no ano de 1967.......................................................................... 46
Figura 2.15 – Grandes Blocos de rocha no fluxo de detritos na cidade de Petrópolis
em 1988 ............................................................................................................. 47
Figura 2.16 – Fluxo de Detritos na cidade de Petrópolis em 1988 ............................ 47
Figura 2.17 – Cicatrizes do Fluxo de Detritos nas encostas da Serra do Mar em
Cubatão 1994..................................................................................................... 48
Figura 2.18 Deposição de blocos de rocha de grandes volumes e lama na área da
planta industrial de Cubatão em 1994. ............................................................... 48
Figura 2.19 – Vista do local de deposição do Fluxo de Detritos em Cubatão ........... 49
Figura 2.20 - Inclinômetro ......................................................................................... 51
Figura 2.21 - Fonte: Esquema do piezômetro tipo Casagrande ................................ 52
Figura 2.22 – Esquema do medidor de nível d’água ................................................. 53
Figura 2.23 – Pluviômetro ......................................................................................... 54
Figura 2.24 – Esquema de levantamento de Carta Topográfica ............................... 55
Figura 4.1 – Geologia do estado do Rio de Janeiro .................................................. 60
Figura 4.2 Detalhe das estruturas geológicas da região serrana do estado do Rio de
Janeiro ............................................................................................................... 61
9
Figura 4.3 – Cidade de Nova Friburgo estado do Rio de Janeiro.............................. 66
Figura 4.4 – Deslizamento circular/rotacional........................................................... 67
Figura 4.5 – Hospital São Lucas – Petrópolis, região atingida por blocos de rocha .. 67
10
LISTA DE TABELAS
Tabela 2.1 – Valores Obtidos com as Fórmulas Empíricas para estimar o volume de
Debri Flow (Fluxo de Detritos)............................................................................ 42
Tabela 2.2 Relação de Ocorrências de Debri Flow (Fluxo de Detritos) ..................... 44
11
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
ONU
Organização das Nações Unidas
ABGE
Associação Brasileira de Geologia de Engenharia e Ambiental
ABMS
Associação Brasileira de Mecânica dos Solos e Engenharia
Geotécnica
COPPE
Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa
de Engenharia
CPRM
Serviço Geológico do Brasil
CREA -RJ
Conselho Regional de Engenharia, Arquitetura e Agronomia do
estado do Rio de Janeiro
DRM
Departamento de Recursos Minerais do Estado do Rio de
Janeiro
GeoRio
Instituto de Geotécnica do Município do Rio de Janeiro
IBGE
Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
INEA
Instituto Estadual do Ambiente
INEMET
Instituto Nacional de Meteorologia
NADE
Núcleo de Análise e Diagnósticos de Escorregamentos
ONU
Organização das Nações Unidas
PUC
Pontifícia Universidade Católica
REAGEO
Instituto Geotécnico de Reabilitação do Sistema EncostaPlanície
12
LISTA DE SÍMBOLOS
IP
Índice de Plasticidade
m/s
Metro por Segundo
H
Altura
M
Metro
L
Largura
13
SUMÁRIO
p.
1
INTRODUÇÃO ................................................................................................... 16
1.1
Objetivos ....................................................................................................... 17
1.1.1
Objetivo Geral.......................................................................................... 17
1.1.2
Objetivo Específico .................................................................................. 17
1.2
Justificativas ................................................................................................. 18
1.3
Abrangência .................................................................................................. 19
1.4
Estrutura do Trabalho .................................................................................. 20
2
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA.............................................................................. 21
2.1
Estabilidade de Talude ................................................................................. 21
2.1.1
Causas e agentes.................................................................................... 21
2.1.2
Análise de estabilidade de taludes .......................................................... 23
2.1.3
Técnicas para estabilidade de taludes .................................................... 23
2.2
Agentes Deflagradores ................................................................................ 24
2.2.1
Teor de água no solo............................................................................... 24
2.2.2
Estrutura Geológica ................................................................................. 25
2.2.3
Redução do Ângulo de Atrito ................................................................... 25
2.2.4
Declividade do terreno............................................................................. 26
2.2.5
Agentes antrópicos .................................................................................. 26
2.3
Movimentos de Massa.................................................................................. 26
2.3.1
Rastejos .................................................................................................. 28
2.3.2
Escorregamentos .................................................................................... 29
2.3.3
Quedas e movimentos de blocos rochosos ............................................. 32
2.3.4
Corridas ................................................................................................... 34
2.4
Definição de Fluxo de Detritos .................................................................... 36
2.5
Deflagradores de Fluxos de Detritos .......................................................... 37
14
2.5.1
Características de Fluxos de Detritos ...................................................... 38
2.5.2
Classificação do Fluxo de Detritos .......................................................... 40
2.5.3
Parâmetros Importantes de Fluxo de Detritos ......................................... 41
2.6
Histórico e Tempo de Retorno do Fenômeno de Debri Flow .................... 43
2.7
Instrumentação ............................................................................................. 49
2.7.1
Inclinômetro ............................................................................................. 50
2.7.2
Piezômetro Casagrande .......................................................................... 51
2.7.3
Medidor de nível de água ........................................................................ 52
2.7.4
Pluviômetros ............................................................................................ 53
2.7.5
Medições Topográficas ........................................................................... 54
3
MÉTODO DE TRABALHO ................................................................................ 56
4
DEBRI FLOW NA REGIÃO SERRANA DO RIO DE JANEIRO ........................ 57
4.1
Características Geográficas da Região ...................................................... 57
4.1.1
Clima ....................................................................................................... 57
4.1.2
Vegetação ............................................................................................... 57
4.1.3
Relevo ..................................................................................................... 58
4.1.4
Descrição Geológica ............................................................................... 59
4.2
Agentes Deflagradores ................................................................................ 62
4.2.1
Índice pluviométrico ................................................................................. 62
4.2.2
Ação antrópica......................................................................................... 63
4.3
Tipos de Deslizamentos Registrados ......................................................... 65
4.3.1
4.4
Corridas de detritos ................................................................................. 68
Relatórios Oficiais Realizados .................................................................... 69
4.4.1
Ministério do Meio Ambiente ................................................................... 69
4.4.2
CREA – RJ .............................................................................................. 70
5
ANÁLISES DOS RESULTADOS ....................................................................... 73
6
CONCLUSÕES .................................................................................................. 75
15
7
RECOMENDAÇÕES.......................................................................................... 77
REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 79
16
1 INTRODUÇÃO
Segundo o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística IBGE (2011), a costa
brasileira possui um total de 7.367 km de extensão, dentre estes, 1.500 km são
pertencentes à Serra do Mar contemplando o trecho que vai desde o estado do
Espírito Santo até o sul de Santa Catarina. Sua formação geológica é principalmente
constituída por granitos, gnaisses e recoberta por uma camada delgada de solo.
Inserida na Serra do Mar, é destacada a região serrana do estado do Rio de Janeiro,
que apresenta os mais altos picos desta formação, localizados mais especificamente
na área de domínio das cidades de Teresópolis, Nova Friburgo, Sumidouro,
Petrópolis, São José do Vale do Rio Preto e Itaipava, estes picos podem atingir
altitudes superiores a 2.300 m.
A ocupação desordenada nas encostas das regiões serranas, juntamente com a
falta de uma política habitacional ocasionaram uma expansão imobiliária
desenfreada, que contribuiu em muito na retirada da camada vegetal de proteção
natural do solo, facilitando o carreamento dos materiais finos. Estes fatores somados
às chuvas intensas e contínuas podem ter saturado o solo, reduzindo a coesão entre
suas partículas.
Tais fatos foram desencadeadores dos acidentes ocorridos, principalmente nos
municípios de Teresópolis, Nova Friburgo, Sumidouro, Petrópolis, São José do Vale
do Rio Preto e Itaipava, este episódio foi classificado pela CHADE (2011) como
sendo um dos dez piores acidentes geotécnicos do mundo, onde o número oficial de
mortos ultrapassou 900 pessoas G1 (2011).
Cabe salientar que, segundo algumas opiniões da comunidade científica
internacional, o aumento da emissão de gases produzidos pelas atividades humanas
causam o efeito estufa. Tal fato contribui para o aumento da temperatura no planeta
e por consequência modificam todo o equilíbrio natural da Terra, entretanto esta
afirmação ainda está sobre discussão, pois não existe uma comprovação de que tais
fatos estão correlacionados ao aumento das chuvas.
17
É nesse contexto que o presente trabalho discorrerá sobre os processos
relacionados ao: intemperismo, às morfogêneses, e às características geográficas,
sobretudo climáticas e geológicas que agrupadas ao fator de interferência humana,
constituíram um ambiente propício para a ocorrência do fenômeno chamado
Debri Flow, também conhecido como corrida de lama e detritos.
1.1
Objetivos
O presente trabalho tem como finalidade pesquisar quais fatores foram
determinantes no escorregamento das encostas da região serrana do estado do Rio
de Janeiro.
1.1.1 Objetivo Geral
Estudar os tipos de deslizamentos conhecidos, assim como os fatores naturais e
antrópicos responsáveis pela sua deflagração, tendo como foco principal o
fenômeno de Debri Flow.
1.1.2 Objetivo Específico
Estudo do processo denominado Debri Flow, conhecido no Brasil como fluxo de
detritos ou corrida de lama, e assim auxiliar na compreensão deste fenômeno,
discutindo quais tipos de instrumentos de monitoramento podem ser utilizados e
como os seus resultados diretamente obtidos podem ser interpretados para a
realização de uma previsão de uma possível ocorrência do fenômeno. Para atingir
os objetivos específicos, utilizou-se na prática a recente ocorrência deste fenômeno
na região serrana do Rio de Janeiro, principalmente nas cidades de Teresópolis e
Itaipava, onde o processo de Debri Flow foi mais intenso.
O desenvolvimento da pesquisa sobre Debri Flow é importante para a compreensão
técnica deste fenômeno natural que pode ser potencializado pela ocupação irregular
de encostas. Compreender os fatores determinantes que deflagram o processo
18
Debri Flow, abordar os mecanismos e instrumentos geotécnicos utilizados para o
monitoramento que vise acionar um possível sistema de alerta para remoção da
população, semelhante aos ao que ocorrem em países sujeitos a Tsunami.
1.2
Justificativas
Os acidentes geotécnicos ocorridos no ano de 2010 e nos primeiros meses do ano
de 2011 na região serrana do estado do Rio de Janeiro, caracterizados mais
especificamente como rastejos, escorregamentos, enxurradas e corridas de
lama Debri Flow, ocasionaram mortes e destruição.
Este trabalho busca contribuir no esclarecimento das causas e do processo de
formação de tais eventos, tendo como assunto principal o fenômeno denomidado
Debri Flow, tipo de escorregamento que atingiu a região serrana do estado do Rio
de Janeiro, o qual foi desencadeado por uma combinação de excesso de chuva e
desrespeito aos cuidados que devem ser tomados para realização de construções
em áreas propícias a riscos geológicos.
O processo de deslizamento de encontras é um fenômeno natural e comum em
áreas de relevo acidentado, sobretudo nas encostas. O trabalho aqui apresentado é
voltado a descrever e detalhar os tipos de deslizamentos que podem ocorrer nas
encostas, de forma a compreender como se manifesta e se comporta este
fenômeno, abordando quais são os tipos de instrumentação técnica de
monitoramento que podem ser aplicadas e como as variáveis medidas por elas são
interpretadas para uma previsão de uma possível ocorrência.
O foco do estudo de caso é discorrer sobre os levantamentos e monitoramentos das
condições apresentadas na região serrana do estado do Rio de Janeiro, bem como
avaliar as características metereológicas, pluviométricas e antrópicas, e o quanto
estas foram determinantes para a ocorrência deste evento tão catastrófico.
O desenvolvimento do assunto abordado neste trabalho é de suma importância, pois
está ligado diretamente à segurança da vida das pessoas que residem em áreas de
19
risco, portanto se faz necessário o entendimento destes processos bem como tornálos cada vez mais públicos e disponíveis para consultas futuras sobre tais
fenômenos.
1.3
Abrangência
Este trabalho discorre, na revisão bibliográfica, sobre todos os tipos de
escorregamentos, bem como aborda os principais fatores responsáveis por suas
deflagrações. A pesquisa focaliza-se sobretudo no fenômeno ocorrido na região
serrana do estado do Rio de Janeiro no início do ano de 2011, denominado Debri
Flow, também conhecido com corrida de lama e detritos.
Não faz parte do estudo aqui apresentado, descrever, discutir ou especular a
respeito de métodos, técnicas, sistemas construtivos de proteção ou ações
mitigadoras que tenham a função de evitar ou corrigir tais eventos, tampouco
procurar responsáveis, direta e indiretamente envolvidos, vítimas e os protagonistas
na tragédia que se abateu na região.
O texto se atém aos deslizamentos ocorridos na região serrana do estado do Rio de
Janeiro e sobre quais características este fenômeno se desencadeou.
Este trabalho estuda o mapeamento geológico e geotécnico das regiões afetadas,
porém, não apresenta análises do meio físico para o planejamento e a ocupação de
maneira racional nas áreas sujeitas à ocorrência de acidentes.
Não foram abordados métodos de cálculo nem modelos matemáticos, tampouco as
soluções que estes pudessem apresentar, como bacias de dissipação, diques de
impacto, diques de desvio, bem como obras de estabilização de rupturas, como
retaludamentos, muros e obras de contenção diversas ou qualquer outro tipo
abordagem que culmine em alternativas para a diminuição dos danos causados
pelos escorregamentos, ou especificamente o Debri Flow.
20
Também não é escopo deste trabalho avaliar tipos de cálculo para determinação de
velocidade porém, é importante sabermos que estas grandezas são estimadas hoje
por fórmulas empíricas que são baseadas em eventos já ocorridos e que, apesar de
servirem como balizadores para estudos, podem não corresponder ao que de fato
ocorre na natureza.
1.4
Estrutura do Trabalho
Esta pesquisa foi dividida em 7 capítulos, sendo que este primeiro capítulo expõe a
introdução com os principais objetivos e organização.
O Capítulo 2 contempla a revisão bibliográfica, onde foram abordados fundamentos
teóricos geotécnicos, mais especificamente sobre estabilidade de taludes e encostas
naturais, os principais tipos de escorregamentos assim como os agentes
deflagradores destes eventos, bem como a definição de fluxo de detritos, assunto
principal deste estudo, bem como suas principais características e alguns eventos já
registrados ao longo da história. No Capítulo 3 são apresentados os métodos de
trabalhos adotados para o estudo em questão, as principais fontes de pesquisa e
obtenção de informações.
No Capítulo 4, finalmente é apresentado o estudo de caso. A ocorrência do
fenômeno conhecido como Debri Flow na região serrana do Rio de Janeiro no início
deste ano. Foram apresentadas as principais características do evento, sua
localização, danos e conseqüências causados pelo fenômeno à região.
O capítulo 5 apresenta as análises e pareceres dos especialistas sobre o acidente
que atingiu os municípios de Teresópolis, Petrópolis e Itaipava durante o mês de
janeiro deste ano, as conclusões até o momento, o que foi e o que está sendo feito
para mitigar os problemas causados pelo acidente. No capítulo 6 foram
apresentadas as conclusões sobre como os fatos culminaram nos acidentes.
O capítulo 7 foi reservado para recomendações e sugestões para estudos
posteriores.
21
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 Estabilidade de Talude
Taludes são superfícies inclinadas que delimitam maciços de terra ou de rocha. São
compostos basicamente pelas seguintes partes: crista ou topo, saia do talude e pé
do talude DYMINSKI (2008). A Figura 2.1 destaca o esquema de um talude e suas
partes principais.
Os métodos utilizados para o estudo da estabilidade de taludes, adotam a hipótese
do solo comportar-se como material rígido-plástico sempre no limite do
escorregamento, sendo assim conhecidos “métodos de equilíbrios limite”.
Figura 2.1 - Características geométricas de um talude
Fonte: DYMINSKI (2008)
2.1.1 Causas e agentes
Quando tratamos de estabilidade de taludes é importante diferenciarmos
conceitualmente as causas dos agentes deflagradores. Entende-se como causa o
modo de atuação de determinado agente, ou seja, um agente pode expressar-se
através de uma ou mais causas.
O agente água, por exemplo, pode influenciar na estabilidade de um talude de
diversas formas, solifluxão, encharcamento do material ou liquefação espontânea
causada por aumento na pressão neutra. GUIDICINI, NIEBLE (1984).
22
O agentes deflagradores estão subdivididos em dois tipos principais, são eles:
 Predisponentes: relacionado unicamente com as condições naturais do
talude, condições geológicas, geométricas e ambientais, não sofrendo de
nenhuma maneira a influência do homem. Estão enquadrados como agentes
predisponentes: o estado de alteração dos solos e rochas, a inclinação
superficial, o clima, o regime das águas, a gravidade, o tipo de vegetação
e o calor solar.

Efetivos: elementos diretamente relacionados ao movimento de massa,
incluindo também a influência humana. Dentre os agentes efetivos podemos
citar a pluviosidade ou chuva intensa, congelamento e degelo, variação de
temperatura, erosão, terremotos, desmatamento, ação de animais e a ação
humana.
Já as causas, são diferenciadas em função da sua posição no talude
TERZAGUI (1950). Distinguem-se como: internas, externas e intermediárias.
A primeira não apresenta modificações nas condições geométricas do talude, o
colapso é resultante de uma diminuição de resistência interna do mesmo, sendo
estas causadas por aumento da pressão hidrostática, diminuição da coesão e
ângulo de atrito por processo de alteração.
A segunda apresenta um aumento das tensões de cisalhamento, sem que exista
uma diminuição da resistência do material, estas podem ser causadas por deposição
de material na crista do talude, retaludamentos, abalos sísmicos ou vibrações
causadas por movimentação de equipamentos pesados entre outros. Por fim as
causas intermediárias são resultantes de efeitos externos no interior dos taludes,
enquadram-se nesta categoria o rebaixamento rápido do lençol freático e erosão
subterrânea
retrogressiva
GUIDICINI & NIEBLE (1984).
também
conhecida
como
piping.
23
2.1.2 Análise de estabilidade de taludes
De acordo com DYMINSKI (2008) para se analisar a estabilidade de taludes
devemos aproveitar o conhecimento adquirido no estudo de escorregamentos já
ocorridos dentro de diferentes tipos de condições geológicas e geotécnicas.
É importante também estudar o efeito dos carregamentos naturais e dos
carregamentos decorrentes da ação do homem, sendo assim, se faz necessário
levar em conta nos estudos diversas condições de análise.
Primeiramente, é necessário verificar a existência de alguns fatos que acometeram
a região dos estudos ao longo dos anos, sendo exemplos mais comuns
destes: terremotos, maremotos, explosões, altos gradientes de temperaturas além
da execução de obras. A partir desta verificação, busca-se entender como a
evolução pedológica foi responsável pelas diferenças nas características de cada
talude.
Após realização dos levantamentos e caracterização das condições, segundo
DYMINSKI (2008) os deslizamentos e as conseqüências das suas catástrofes
podem ser evitadas por meio de quatro medidas:
 restrição à ocupação de áreas de alto risco;
 adoção de normas e códigos para movimentos de terra e construções;
 execução de obras de drenagem, contenção e correção de geometria de
taludes, para prevenção de escorregamentos;
 monitoração da água superficial e subterrânea e de deslocamentos, podendo
ser desenvolvidos sistemas de alerta de movimentos iminentes.
2.1.3 Técnicas para estabilidade de taludes
Apesar de não ser o objetivo deste trabalho, vale a pena citar algumas técnicas
utilizadas para melhorar a estabilidade dos taludes. Entre as principais técnicas
conhecidas destacam-se:
24
 suavização do ângulo de inclinação ou execução de patamares;
 aumento do peso sobre o pé do talude com bermas de equilíbrio;
 execução de drenagem superficial e profunda;
 proteção dos taludes contra erosão com vegetação;
 injeção de nata de cimento ou outros produtos químicos;
 grampos, ancoragens e muros de arrimo.
2.2 Agentes Deflagradores
Para que aconteça o movimento de massa é necessário que existam algumas
condições que possam a vir a alterar a estabilidade de um terreno, como uma
encosta com a declividade alta do terreno e a força da gravidade, a erosão, uma
carga excessiva e a influência do homem que altera as características do solo, entre
outros, estes fatores somados dão uma condição propensa ao deslocamento de
terra, sabemos que apesar de contribuírem para a ocorrência do movimento de terra
existem os agentes deflagradores que são considerados os principais responsáveis
por provocarem estes eventos, MASSAD (2003).
2.2.1 Teor de água no solo
O principal deflagrador e maior responsável pelos deslizamentos de terra é a chuva,
esta pode ser extrema e rápida, moderada ou prolongada. Uma parte da água da
chuva percola no solo e outra escorre superficialmente, a parte infiltrada é
responsável pelo aumento do nível d’água sendo um dos principais agentes
deflagradores dos movimentos de massa.
A primeira delas seria porque a água que se infiltrou poderia elevar o lençol freático
e provocar uma saturação do solo que mexe diretamente com os seus índices físicos
interferido na sua plasticidade e fluidez e provocaria uma redução das tensões
efetivas deste, levando-o a ruptura.
A outra seria que o acumulo de água formada que vai penetrando na camada
superficial formando uma franja de umedecimento que muitas vezes não chega a
25
atingir o lençol freático, mas provoca um acréscimo de carga que ocasiona um
cisalhamento no solo.
Além da chuva há outras precipitações que também podem agir como agentes
deflagradores são as geadas e os granizos existem também agentes deflagradores
de origem naturais que são mais raros de acontecer e não afetam as características
dos solos, eles agem diretamente sobre o terreno provocando sua falência como
ventos, furacões, sismos, erupções vulcânicas e raios YASSUDA (1988).
2.2.2 Estrutura Geológica
Existem lugares em que as condições devido à estrutura geológica, que no caso
existem fraturas, foliações, falhas e bandamentos associadas com angulação,
direção e mergulhos, elas determinam o surgimento de descontinuidades mecânicas
e hidráulicas as quais são aplicadamente as responsáveis pela deflagração de
movimentos MASSAD (2003).
2.2.3 Redução do Ângulo de Atrito
Os parâmetros mais importantes dos maciços rochosos ou terrosos na discussão de
problemas de estabilidade são a coesão e o ângulo de atrito.
Podemos entender como coesão as ligações intergranulares e a cimentação dos
grãos componentes de um determinado solo, esta propriedade é característica dos
solos argilosos que apresentam grande interação entre suas partículas. Já o ângulo
de atrito é o ângulo máximo resistente ao deslizamento e rolamento das partículas
uma por sobre as outras. Estes dois parâmetros são fundamentais para a definição
das tensões de cisalhamento dos solos.
O processo natural de alteração e transformação das rochas em solos leva a um
enfraquecimento gradual do meio onde ocorre, causando uma redução natural da
coesão entre as partículas e alteração do ângulo de atrito interno do solo
conseqüentemente tornando-o mais susceptível ao colapso e escorregamento.
26
2.2.4 Declividade do terreno
Regiões íngremes que possuem efetivamente inclinações altas também são
diretamente responsáveis como agentes deflagradores, por melhor que seja a
resistências dos materiais apresentados, quando disposto nestas áreas eles tendem
a se locomover pela atuação da gravidade onde o apoio fica dependente da força de
atrito, topos de picos e montanhas são área que há grande riscos de deslizamentos
STRADA (2010).
2.2.5 Agentes antrópicos
Associação do homem a ocupação em lugares propícios a haver deslizamento
também é outro agente deflagrador onde homem constrói insistentemente em locais
com alta declividade para usufruir de melhores paisagens, não se lembra de verificar
as condições ambientais do local e acaba alterando a configuração do terreno com
construções habitacionais, prejudica o ambiente com a desaflorestação, e altera
capacidade da resistência da área muitas vezes saturando o solo com irrigação
excessiva de área de plantio, sem verificar se a capacidade geológica adequada.
2.3 Movimentos de Massa
Como sabemos a superfície da Terra está em constante transformação, e a
gravidade ou campo gravitacional é o agente responsável pela tendência natural que
os objetos ou corpos possuem de se deslocar do ponto mais alto para o mais baixo.
Os movimentos de massa ou escorregamentos são a representação natural da
atuação da força da gravidade no meio ambiente ou mais especificamente nas
encostas naturais.
Os movimentos de massa são diferenciados basicamente pelas características do
movimento, tipo de material e geometria apresentados.
Segundo VARGAS, PICHLER (1957), existem dois mecanismos principais
associados a escorregamentos.
27
O primeiro, denominado “clássico”, explica a ruptura pelo aumento das pressões
neutras oriundas de uma rede de fluxo, essencialmente paralela ao talude, que se
eleva pelo afluxo de água infiltrada.
A condição básica para que este mecanismo possa se desenvolver é que exista,
subjacente aos horizontes superficiais, um horizonte ou camada essencialmente
impermeável, que possa sustentar um nível d’água (N.A) pré-existente ao evento
deflagrador da instabilização.
O segundo, é o escorregamento provocado por desconfinamento, associa as
rupturas apenas aos efeitos da infiltração d’água sobre a resistência ao
cisalhamento dos solos, naturalmente insaturados, e cuja parcela de coesão
depende, essencialmente, das tensões de sucção prevalecentes nestes solos. Duas
são as situações mais comuns, que favorecem este tipo de escorregamento, que
ocorre geralmente envolvendo cunhas planas de solo:
 cortes
ou
escavações
nas
encostas,
produzindo
taludes
íngremes
potencialmente instáveis ; e
 erosão, principalmente fluvial nas margens de córregos e riachos, produzindo
profundos entalhes nas suas margens.
Geralmente estes escorregamentos são deflagrados por chuvas intensas, que
provocam uma redução da resistência ao cisalhamento pela infiltração d’água
(redução das tensões de sucção), além de, freqüentemente, provocarem o
preenchimento de trincas de tração durante picos de chuva, decorrendo daí
pressões hidrostáticas nas paredes destas trincas “cleft pressures”.
Os tipos processos de instabilização ocorrentes nas encostas são muito
diversificados, seja no que se refere às formas das massas instabilizadas, seja no
que se refere aos materiais envolvidos, apresentando ainda vários mecanismos
diferentes associados a tais instabilizações.
28
2.3.1 Rastejos
Os rastejos consistem em movimentos lentos, contínuos de grandes massas de solo
em direção ao pé do talude. O solo adquire uma condição plástica, sem geometria
definida e não apresenta superfície de ruptura definida.
Os rastejos podem atingir camadas superficiais de solo, transição solo/rocha, e até
mesmo rocha alterada e fraturada inclusive em profundidades maiores.
Quanto ao material, considera-se o rastejo em solo superficial de encosta e rastejo
em massa de tálus. Esses processos são identificados por meio de indícios indiretos,
como o “embarrigamento” de árvores, deslocamentos de muros e outras estruturas,
pequenos abatimentos ou degraus na encosta, este fenômeno é exemplificado na
Figura 2.2.
Os rastejos podem causar danos significativos em taludes e encostas adjacentes a
obras civis. Podem também causar problemas nas fundações de pilares, pontes e
viadutos. Além disso, os rastejos podem evoluir para escorregamentos, servindo
como um indicador para movimentos mais rápidos.
Certamente não existe um único mecanismo responsável por estes movimentos,
assim
como
não
se
pode
englobá-los
num
único
tipo
de
fenômeno.
WOLLE (1980, 1981) descreveu três tipos básicos de movimentos que ao final,
apresentam consequências muito parecidas (deslocamentos de terreno de alguns
milímetros ou poucos centímetros por ano ou décadas).
 Movimentos contínuos, com velocidades de deslocamentos muito reduzidas,
mais intensos nas épocas das chuvas, devido à ação isolada da gravidade,
conforme descrito por TERZAGHI (1950).
 Movimentos pulsantes, com resultante paralela à encosta e causados pelas
alterações sazonais de temperatura e umidade do solo ou por forças de
percolação por ocasião de períodos chuvosos.
29
 Movimentos Bruscos, com deslocamentos finitos, restritos a porções da
encosta,
denominados
“micro-escorregamentos”
por
Wolle
(1981),
provocados por vários fatores (preenchimento de trincas, redução da
resistência do solo pela infiltração, quedas de árvores, etc...), mas que
conseguem deflagrar um escorregamento que provoque o destaque da massa
instabilizada.
Figura 2.2 - Rastejo de solo
Fonte: UNESP (2011)
2.3.2 Escorregamentos
Conforme CAPUTO (1997), os escorregamentos são movimentos rápidos de
massas de solo ou rocha, diferente dos rastejos, normalmente apresentam
geometrias bem definidas. Durante um escorregamento o centro de gravidade da
massa de solo se desloca para fora e para baixo da encosta ou talude que pode ser
de corte ou aterro.
Este tipo de fenômeno ocorre normalmente por um aumento das pressões neutras
no solo ou diminuição da coesão entre as partículas em curtos intervalos de tempo.
Estes mecanismos agindo individualmente ou combinados, levam os terrenos, que
compõem os taludes e encostas naturais, a rupturas e deslizamentos.
30
Existem diferentes tipos de escorregamentos estes são diferenciados em função de
sua geometria e das características do material de que são formados.
Os escorregamentos translacionais ou planares, ver Figura 2.3, de solo são
processos muito característicos das regiões serranas brasileiras, envolvendo solos
superficiais, geralmente até o contato com a rocha subjacente, alterada ou não.
Também ocorrem em taludes, mobilizando solo saprolítico, saprólitos e rochas,
sendo condicionados por estruturas planares desfavoráveis à estabilidade,
relacionados a feições geológicas diversas CAPUTO (1997).
Figura 2.3 – Escorregamento Translacional
Fonte: UNESP (2011)
Os escorregamentos circulares ou rotacionais, ver figura 2.4, estes possuem
superfícies de deslizamentos curvas, é muito comum neste tipo de evento o
aparecimento de rupturas em série, combinadas e sucessivas. Costumam ocorrer
em aterros ou faixas de solo mais espessas e rochas sedimentares ou cristalinas
fraturadas.
31
Figura 2.4 – Escorregamento Rotacional
Fonte: UNESP (2011)
Existem também os escorregamentos em cunha Figura 2.5, estes costumam estar
associados à os saprólitos e outros maciços rochosos, nos quais as estruturas
planares de contato, desfavoráveis à estabilidade, acabam criando uma intersecção
destes planos o que torna o solo muito susceptível à escorregamentos. Estes
eventos são mais comuns em taludes de corte ou em encostas naturais que
sofreram algum tipo de intervenção do homem CAPUTO (1997).
Figura 2.5 – Escorregamento de Cunha
Fonte: UNESP (2011)
32
2.3.3 Quedas e movimentos de blocos rochosos
Os processos de movimento de blocos são rochosos e consistem nos
deslocamentos, por gravidade, de blocos de rocha, podendo ser classificados em
vários tipos.
Queda de blocos: Figura 2.6, envolve materiais rochosos de dimensões diversas,
que se descolam das encostas e caem em queda livre.
Tombamento de blocos: Figura 2.7, evento que se caracteriza pela rotação dos
blocos de rocha, com grandes quedas.
Rolamento de blocos: Figura 2.8, corresponde ao movimento de blocos rochosos ao
longo
de
superfícies
inclinadas.
Esses
blocos,
geralmente,
encontram-se
parcialmente imersos em matriz terrosa, destacando-se dos taludes e encostas por
perda de apoio STRADA (2010).
Desplacamento:figura 2.9, consiste no desprendimento de lascas ou placas de rocha
que se formam a partir de estruturas, devido às variações térmicas, ou por alívio de
tensão. O desplacamento pode ocorrer por deslizamento ao longo de uma superfície
inclinada ou queda livre.
Figura 2.6 – Queda de Blocos
Fonte: UNESP (2011)
33
Figura 2.7 – Tombamento de Blocos
Fonte: UNESP (2011)
Figura 2.8 – Rolamento de Blocos
Fonte: UNESP (2011)
34
Figura 2.9 - Desplacamento
Fonte: UNESP (2011)
2.3.4 Corridas
As corridas são movimentos de grandes dimensões de massas, que se movem na
forma de escoamento rápido. As corridas apresentam uma constituição híbrida entre
solo e água, e desta forma são controladas pela mecânica dos sólidos e dos fluidos.
O grande volume de material e pelo extenso raio de alcance (muitas vezes
quilômetros), resultam em um enorme potencial de destruição.
As corridas de massa recebem diferentes denominações, dependendo das
características do material mobilizado (textura, conteúdo d’água) e das velocidades
de deslocamento do processo. Na literatura nacional e internacional utilizam-se
termos como: corrida de lama Mud Flow”, consistindo de solo com alto teor de água;
corrida de terra Earth Flow”, cujo material predominante também é o solo mas com
teor menor de água; e corrida de detritos Debri Flow, cujo material predominante é
grosseiro, envolvendo fragmentos de rocha de vários tamanhos.
35
Podem ser identificados dois mecanismos básicos da geração para as corridas de
massa:

Origem primária: formação das corridas a partir da desestruturação total do
material mobilizado de escorregamentos nas encostas;

Origem secundária: formação das corridas nas drenagens a partir da erosão
e carreamento de detritos acumulados no leito e margem dos talvegues e
barramentos naturais associados ao grande volume de água precipitada
durante o período de chuvas.
O processo de corrida de massa está associado à dinâmica de evolução das
vertentes de relevos montanhosos, e, portanto, é natural que mostre certa
recorrência ao longo do tempo. Todavia, a ocupação de encostas ( pelos diferentes
tipos de atividade modificadora) sem determinados critérios técnicos pode antecipar
e ampliar o processo.
Danos causados por um fluxo de detritos na cidade de Caraballeda, na base da
Cordilheira de La Costan, no litoral norte da Venezuela. Em dezembro de 1999, esta
área foi atingida pelo pior desastre natural do século 20; muitos dias de chuva
torrencial deflagraram o escoamento de lama, torrões de solo, água e árvores que
mataram aproximadamente 30.000 pessoas GRAMANI (2001).
Figura 2.10 – Desplacamento ocorrido na Venezula
Fonte: LAWSON (2006)
36
Quadro 2.1 – Características do Movimento, Material e Geometria
Vários planos de deslocamento (interno)
Velocidades muito baixas (cm/ano) a baixas e decrescentes com a
profundidade
Rastejo ou fluência
Movimentos constantes, sazonais ou intermitentes
Geometria indefinida
Poucos planos de deslocamento (externos)
Velocidades médias (km/h) a altas (m/s)
Pequenos a grandes volumes de material
Geometria e materiais variáveis
Escorregamentos
Planares → solos poucos espessos, solos e rochas com um plano de
fraqueza
Circulares → solos espessos homogêneos e rochas muito fraturadas
Em cunha → solos e rochas com dois planos de fraqueza
Sem planos de deslocamento
Movimentos tipo queda livre ou em plano inclinado
Velocidades muito altas (vários m/s)
Material rochoso
Quedas
Pequenos a médios volumes
Geometria variável: lascas, placas, blocos, etc.
Rolamento de matacão
Tombamento
Muitas superfícies de deslocamento (internas e externas a massas em
movimentação)
Movimento semelhante ao de um líquido viscoso
Desenvolvimento ao longo das drenagens
Corridas
Velocidades médias a altas
Mobilização de solo, rocha, detritos e água
Grandes volumes de material
Extenso raio de alcance, mesmo em áreas planas
Fonte: OLIVEIRA, BRITO. (1998)
2.4 Definição de Fluxo de Detritos
Corridas ou fluxos de massas são escoamentos que apresentam características
essencialmente hidrodinâmicas, que são causadas pela diminuição do atrito interno
do solo na presença de excesso de água. Estes movimentos são característicos por
transportarem grande quantidade de materiais como solo, rocha, árvores e lama e
que ao atingir o canal de drenagem natural d’água , formam uma massa de elevada
densidade e viscosidade. A massa deslocada pode atingir grandes distâncias com
extrema rapidez, mesmo em áreas pouco inclinadas, com consequências destrutivas
muito maiores que os escorregamentos.
37
Segundo MASSAD (2003) os movimentos conhecidos como fluxos diferenciam-se
dos demais devido a características particulares como: alta velocidade, grande
capacidade de erosão, destruição e transporte de “detritos”.
Uma definição básica de fluxo de detritos Debri Flow corresponde a um fluxo de
mistura de sedimentos e de água que simula um fluido contínuo conduzido por
gravidade e que alcança grande mobilidade, arrastando árvores, rochas, detritos,
solo, lama, e outros materiais presentes ao longo de sua trajetória.
2.5 Deflagradores de Fluxos de Detritos
Uma corrida de detritos pode ser deflagrada por diversos motivos, quase sempre,
estão associados à infiltração de água no solo, porém parâmetros como inclinação
da encosta, área da bacia, uso e ocupação do solo e altura da encosta também são
considerados importantes.
Todos os anos são registrados nas regiões serranas do sul e sudeste do Brasil
eventos de instabilização de encostas. Estes acidentes geotécnicos ocorrem
predominantemente nas estações chuvosas na figura 2.11 segue diagrama
detalhado das série de eventos ocasionadores.
38
Figura 2.11 – Esquema de Deflagração de Fluxo de Detritos
Fonte: MASSAD (2003).
2.5.1 Características de Fluxos de Detritos
Os fluxos de detritos podem se iniciar sob a forma de um escorregamento que, ao
atingir um curso d’água, a massa deslizada agrega fluidez e velocidade,
comportando-se como um fluxo MARCELINO (2003).
As corridas caracterizam-se por se constituírem de escoamentos rápidos de água e
materiais sólidos de diversos tamanhos e constituições, que demandam elevadas
energias e apenas ocorrem em condições excepcionais, em que o fluxo de água
e/ou materiais sólidos é suficientemente elevado para produzi-las.
O caminhamento das corridas se dá ao longo de drenagens em vales estreitos
encaixados nas encostas até que, ao atingir vales mais abertos ou a planície, com
39
declividades mais baixas, ocorre o espraiamento e a deposição de material,
cessando a corrida.
Conforme VANDINE (1996), o perfil de um talvegue ou córrego que tem potencial de
deflagrar uma corrida pode se dividir em três zonas:
 Zona
de
iniciação
correspondente
às
áreas
com
declividades
superiores a 25°;
 Zona de transporte e erosão que apresenta declividades maiores que 15°;
 Zona de deposição que pode ser dividida em zona de deposição parcial, na
forma de diques, geralmente com uma declividade menor que 15°, e a zona
de deposição final (Debri fan ou leque de deposição) com declividades
menores que 10°.
Figura 2.12 – Zonas de uma corrida de Detritos com Fluxo canalizado
Fonte: VANDINI (1996).
40
2.5.2 Classificação do Fluxo de Detritos
Os escoamentos rápidos conhecidos como corridas ou avalanches são sem dúvida
os eventos naturais com maior capacidade de destruição. Na íntegra o termo
Debri Flow, significa corrida de detritos, porém em São Paulo, esse termo é adotado
para caracterizar qualquer tipo de corrida, o que muitas vezes causa confusão nas
interpretações e classificações dos eventos ocorridos.
As corridas são classificadas em função do tipo de material que transportam,
velocidade e intensidade do evento ou ainda pelo potencial de destruição que
apresentam. Dentre os tipos de fluxos conhecidos destacam-se:
 Corridas de terra (baixa fluidez);
 Corridas de areia ou silte ( relacionada a liquefação);
 Corridas de lama ( extrema fluidez)
 Avalanche de detritos ( movimentos catastróficos).
Segundo WOLLE & CARVALHO (1994), os termos avalanches e corridas, muitas
vezes são confundidos, provavelmente pelo fato de haver uma passagem do
primeiro para o segundo.
As avalanches são conhecidas pelo seu alto poder de destruição e velocidade,
geralmente propagadas por quedas de blocos ou escorregamentos ocorridos nos
pontos mais altos das encostas, estas costumam carregar blocos de rochas e
árvores produzindo a destruição de obstáculos naturais e artificiais.
O que difere as avalanches das corridas e que estas ao atingir fundos de vales ou
ravinas, param provocando um acúmulo de materiais. No entanto quando estas
encontram talvegues de drenagens naturais em períodos de elevada precipitação
aumentam substancialmente e acabam transformando-se em corridas.
41
Existe também uma classificação dos fluxos que além da velocidade e
granulometria,
leva em consideração a localização geográfica do evento e seu
índice de plasticidade, sendo assim:
 Fluxo de detritos Debri Flow – movimento rápido a extremamente rápido de
detritos saturados, não plásticos, e em canal com IP< 5% na fração solo;
 Fluxo de lama Mud Flow, movimento rápido a extremamente rápido de lama
e/ou detritos saturados, e em canal, com alto teor de água e alta plasticidade,
IP > 5%;
 Enxurrada de detritos Debri flood, movimento muito rápido, afloramento de
água, com grandes quantidades de detritos, confinado;
 Avalanche de detritos Debri avalanche, movimento muito a extremamente
rápido de material superficial, parcial ou totalmente saturado, sem
confinamento em canal.
2.5.3 Parâmetros Importantes de Fluxo de Detritos
 Concentração
As corridas de detritos são formadas pela mistura de detritos oriundos das encostas,
sedimentos finos como argila e silte e água provenientes da chuva e/ou linhas de
drenagens naturais.
A concentração de partículas sólidas assim como suas dimensões são fundamentais
na determinação da velocidade e poder de destruição das corridas.
 Velocidade do movimento
Os fluxos de detritos podem ocorrer de forma muito rápida ou lenta existem
estimativas de corridas que variam de 5 a 20 m/s.
O cálculo da velocidade de uma corrida de detritos é bastante complexa, pois a
granulometria e características do material envolvido é muito diversificada, além do
42
que existem muitos outros fatores que devem ser considerados para esta
determinação, inclinação e largura do canal de escoamento, espessura da camada
entre outros.
 Volume
As fórmulas empíricas existentes hoje, assim como no cálculo da velocidade provêm
do estudo de eventos já ocorridos e o volume calculado em cada um deles, ver
Tabela 2.1. Após a ocorrência da corrida de detritos a determinação do volume
desprendido é um parâmetro de fácil obtenção baseada em levantamentos
topográficos realizados pré e pós escorregamento.
Tabela 2.1 – Valores Obtidos com as Fórmulas Empíricas para estimar o volume de Debri Flow
(Fluxo de Detritos)
Volume (m3)
Geometria
Evento
H/L
L (Km)
H
Caraguatatuba (1967)
0,07
9
700
Córrego das Pedras,
Cubatão (1994)
0,27
2,4
650
Córrego das Pedras,
Cubatão (1996)
0,41
1,6
650
Morro do Quitite (1996)
0,47
1,5
750
Morro do Papagaio (1996)
0,47
1,5
750
Via Anchieta (1999)
0,18
3,2
576
Lavrinhas (2000)
0,13
6
800
Corominas
(1996)
Gramani
(2001)
Rickenmann
(1999)
Eq. Proposta
(2010)
7.600.000
27.607.137.499
2.876.131.506
163.252
70.876.223
150.000
190.800
559.153
61.962
119.890
16.000
4.013
34.788
4.915
17.708
90.000
556
8.390
1.563
6.650
42.000
556
8.390
1.563
6.650
300.000
9.340.788
9.149.141
700.303
823.590
16.000.000
162.801.166
71.696.690
6.478.225
3.392.324
Observados
ONDE: H = Altura em m e L = Largura (Km)
Fonte: GRAMANI (2001).
 Vazão ou Descarga de pico
Este é um dos parâmetros mais importantes em uma corrida de detritos, pois está
diretamente interligada com a intensidade dos danos causados pelo movimento.
O dimensionamento da vazão de pico auxilia na estimativa da velocidade máxima,
profundidade e distância atingida pelo movimento e é uma das causas principais do
surgimento de grandes ondas de arraste.
43
2.6 Histórico e Tempo de Retorno do Fenômeno de Debri Flow
Embora seja considerado por alguns pesquisadores como um fenômeno
relativamente raro, a corrida de lama ocorre a algum tempo no país. Nota-se que a
maioria dos escorregamentos acontece nas regiões serranas, onde a combinação
dos elementos constitutivos do clima (temperatura, umidade e pressão atmosférica),
além dos fatores climáticos (latitude, continentalidade, vegetação, altitude,
maritimidade e atividades humanas), contribuem para a ocorrência da corrida de
lama, além disso, a inclinação do terreno a ocupação desordenada e muitas vezes
ilegal desses locais também são fatores que contribuem para agravar o fenômeno.
A Tabela 2.3 a seguir apresenta a relação de algumas ocorrências do fenômeno ao
longo dos anos, tendo como data de referência o ano de 1967, data em que
ocorreram os deslizamentos em Caraguatatuba (SP) e Serra das Araras (RJ).
Tempo de retorno
Segundo GRAMANI (2001), diz que o ano de 1967 foi anormal devido às fortes
chuvas provocadas na região de Caraguatatuba - SP e Serra das Araras - RJ.
Fazendo uma análise da ocorrência do fenômeno na região da Serra do Mar, e
atribuindo como referência o ano de 1967, pode-se fazer um estudo do tempo de
retorno do fenômeno na região.
A Tabela 2.4 a seguir apresenta a relação das ocorrências do fenômeno ao longo
dos anos na região da Serra do Mar, tendo como data de referência o ano de 1967,
data em que ocorreram os deslizamentos em Caraguatatuba (SP) e Serra das
Araras (RJ).
44
Tabela 2.2 Relação de Ocorrências de Debri Flow (Fluxo de Detritos)
Região
UF
Ano de ocorrência
Número de vítimas fatais
Caraguatatuba
SP
1967
~400
Serra das Araras
RJ
1967
~1400
Grota Funda
SP
1975
Não informado
Cubatão
SP
1976
Não informado
Ouro Preto
MG
1979
Não informado
Petrópolis
RJ
1988
Não informado
Ouro Preto
MG
1989
3
1992
2
Estância Velha
RS
1993
Não informado
Cubatão
SP
1994
Não informado
Ouro Preto
MG
1995
3
Timbé do Sul
SC
1995
Não informado
Cubatão
SP
1996
Não informado
Ubatuba
SP
1996
Não informado
Ouro Preto
MG
1997
13
1998
-
Campos do Jordão
SP
2000
10
São Vendelino
RS
2000
Não informado
Angra dos Reis
Petrópolis
Teresópolis
2002
RJ
2002
2002
Nova Friburgo
2007
Blumenau
2008
Brusque
2008
Gaspar
2008
Ilhota
SC
2008
Itajaí
2008
Rio dos Cedros
2008
Timbó
2008
Angra dos Reis
Niterói
São Luiz do Paraitinga
RJ
SP
2010
166
2010
78
Petrópolis
2011
2011
Sumidouro
2011
Teresópolis
2011
Fonte: STRADA (2010)
135
53
2011
RJ
Não informado
2010
Nova Friburgo
São José do Vale do Rio Preto
52
>900
45
Região
UF
Ano de ocorrência
Diferenças entre os anos
1967
-
Caraguatatuba
SP
Serra das Araras
RJ
Grota Funda
SP
1975
8
Cubatão
SP
1976
1
Petrópolis
RJ
1988
12
Cubatão
SP
1994
6
Cubatão
SP
Ubatuba
SP
1996
2
Campos do Jordão
SP
2000
4
RJ
2002
2
2007
5
2010
3
SP
2010
-
RJ
2011
1
Angra dos Reis
Petrópolis
Teresópolis
Nova Friburgo
Angra dos Reis
RJ
Niterói
São Luiz do Paraitinga
Nova Friburgo
Petrópolis
São José do Vale do Rio Preto
Sumidouro
Teresópolis
Fonte: STRADA (2010)
Observa-se pelo que foi apresentado na Tabela 2.2 que a ocorrência do fenômeno
tem ocorrido ao menos uma vez ao longo das décadas. Tais eventos são extremos,
de grande poder de destruição e estão associados à ocorrência de grandes taxas
pluviométricas.
Na sequência serão expostas algumas imagens de acidentes geotécnicos, na Figura
2.13 é exposto o depósito dos detritos bem como a área que foi devastada no
acidente acontecido na cidade de Caraguatatuba no dia 18/03/1967. Já na Figura
2.14 é apresentada a distância percorrida e a deposição de detritos em na cidade
Caraguatatuba, onde estes foram conduzidos até a praia.
46
Figura 2.13 – Depósito de Fluxo de Detritos na Cidade de Caraguatatuba em 1967
Fonte: STRADA (2010)
Figura 2.14 – Distância percorrida e deposição de detritos na cidade de Caraguatatuba no
ano de 1967
Fonte: STRADA (2010)
47
Nas Figuras 2.15 e 2.16 são apresentados grandes volumes de blocos de rocha na
cidade de Petrópolis, tal fato deve-se a grande precipitação ocorrida anteriormente
ao evento de escorregamento e após este fato, foi acompanhada de uma chuva de
baixa intensidade mas de longa duração NEGRO (1994).
Figura 2.15 – Grandes Blocos de rocha no fluxo de detritos na
cidade de Petrópolis em 1988
Fonte: NEGRO (1994.)
Figura 2.16 – Fluxo de Detritos na cidade de Petrópolis em 1988
Fonte: NEGRO (1994)
48
Na Figura 2.17 é apresentada cicatriz decorrente do processo de movimento de
massa ocorrido na serra do mar, mais especificamente na cidade de Cubatão. Já
nas Figuras 2.18 e 2.19, o fluxo de detritos veio das encostas da Serra de Cubatão,
ao longo das três bacias hidrográficas da frente da Refinaria Presidente Bernardes,
acarretando um assoreamento com lama e blocos de rocha às áreas de estocagem
na refinaria.
Figura 2.17 – Cicatrizes do Fluxo de Detritos nas encostas da Serra do Mar em Cubatão 1994
Fonte: NEGRO (1994)
Figura 2.18 Deposição de blocos de rocha de grandes volumes e lama na área da planta
industrial de Cubatão em 1994.
Fonte: NEGRO (1994)
49
Figura 2.19 – Vista do local de deposição do Fluxo de Detritos em Cubatão
Fonte: NEGRO (1994)
2.7 Instrumentação
A utilização da instrumentação geotécnica em áreas propícias a escorregamento de
encostas é de vital importância, pois se faz necessário um acompanhamento “in situ”
das principais variáveis que influenciam neste fenômeno. Os levantamentos têm
como principais objetivos coletar informações sobre como estes locais estão se
comportando ao longo do tempo e como a incidência de chuva potencializa a
ocorrência de tal fenômeno.
A observação geral sobre a instrumentação de áreas de risco objetiva organizar a
forma com que é observado o comportamento das tendências dos maciços tem a
movimentar-se.
50
Para realização dos procedimentos de coleta das variáveis medidas em campo,
preliminarmente é necessário um levantamento topográfico de toda a área de
influência sujeita ao escorregamento, observando os aspectos paisagísticos, a forma
com que está disposta a topografia do terreno, os aspectos geológicos existentes,
consultando materiais disponibilizados por órgãos oficiais, uma boa fonte de
pesquisa é a CPRM (Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais), instituição
vinculada ao Ministério de Minas e Energia, alguns órgãos estaduais também
contêm informações, no caso do estado do Rio de Janeiro, podemos citar o órgão
municipal chamado GeoRio (Instituto de Geotécnica do Município do Rio de Janeiro)
que fornece informações sobre a cidade do Rio de Janeiro.
Após o inventário das informações disponíveis sobre o local do estudo, é necessário
realizar uma formulação das investigações preliminares a serem implantadas,
segundo JOHNSON & DEGRAFF (1988) é de grande importância a correta
formulação da investigação, que envolve dois componentes básicos:
- Identificação da questão ou questões que a investigação precisa responder, isto é,
uma clara definição do propósito da investigação, e:
- Definição dos aspectos da investigação, como: extensão, área, profundidade e
duração.
Na medição da movimentação de encostas naturais, os instrumentos disponíveis são
em sua maioria capturadores da variável deslocamento.
Abaixo serão descritos
cada equipamento.
2.7.1 Inclinômetro
Equipamento composto por uma haste cilíndrica que pode ser também conhecida
como torpedo, é fixa por um cabo a unidade de leitura juntamente a um tubo flexível.
É possuidor de um sensor distribuído internamente junto a duas ou quatro rodas
distribuídas junto a sua lateral, estas rodas são encaixadas no tubo flexível que fica
enterrado dentro do solo, ver figura 2.20, a disposição deste equipamento faz com
que o sensor acompanhe a direção do tudo, aí então é medida a inclinação do tudo
51
em intervalos constantes que diretamente darão as medidas de deslocamento
horizontais. Tal equipamento é geralmente instalado nos furos de sondagem.
Figura 2.20 - Inclinômetro
Fonte: SCHILLING (1993)
2.7.2 Piezômetro Casagrande
Dentre os medidores de pressão por porosidade, ver figura 2.21, o piezômetro
casagrande apresenta-se como o mais simples, e constituído por um tubo, que tem
na extremidade inferior um objeto cerâmico ou de plástico poroso, sendo que este
objeto poderá ser substituído por furos no tudo do equipamento. Tal tubo é colocado
no furo do solo dentro do local de interesse, atingindo uma profundidade necessária
à medição da poro-pressão.
Para proteção, a extremidade inferior deverá ser preenchida com material de filtro,
areia grossa e brita, este material deverá ser distribuído nas proximidades do
piezômetro e sobre estas camada, areia fina. A extremidade superior é aberta para a
52
medição da posição da coluna d’água sobre o ponto instrumentado. A medição é
feita com uma escala que identifique a superfície da água.
Figura 2.21 - Fonte: Esquema do piezômetro tipo Casagrande
Fonte: SCHILLING (1993)
2.7.3 Medidor de nível de água
Composto de um tubo com extremidade contendo furos, ver figura 2.22, deve ser
colocado em perfuração no solo e envolvido em material de filtro. O tubo deve ser
fixado com argamassa de cimento e areia ou bentonite em sua parte superior
próximo à superfície ou em camada acima da posição do nível freático (Figura 15).
Assim como no piezômetro Casagrande, a medição é feita com uma escala que
identifique a superfície da água no interior do tudo, que no caso do medidor de nível
d’água corresponderá sempre exatamente ao nível freático.
53
Figura 2.22 – Esquema do medidor de nível d’água
Fonte: SCHILLING (1993)
2.7.4 Pluviômetros
São equipamentos utilizados para medição direta da quantidade de chuva
precipitada numa determinada região, este equipamento e provido de um recipiente
com volume conhecido, que ensaia a captação da água da chuva em um metro
quadrado, ver figura 2.23.
Existem equipamentos que utilizam sistemas eletromecânicos para captação das
medições em intervalos menores de tempo, ou seja, pode-se traçar uma perfil do
índice de pluviosidade ao longo do tempo, gerando gráficos, destes podemos
observar a intensidade, a duração e frequência de uma precipitação.
54
Figura 2.23 – Pluviômetro
Fonte DAEE (2011)
2.7.5 Medições Topográficas
São utilizados equipamentos topográficos para a realização das medições dos
deslocamentos, para isso são materializados marcos nas encostas que servirão
como base para o acompanhamento das movimentações, estas medições são
necessárias para criar uma perfil de deslocamento ao longo do tempo e são de suma
importância para criar um histórico das movimentações.
É necessário a produção de uma carta topográfica, ver figura 2.24, para localização
dos marcos implantados e levantamento de curvas de nível do terreno.
55
Figura 2.24 – Esquema de levantamento de Carta Topográfica
Fonte GIOTTO (2001)
56
3 MÉTODO DE TRABALHO
Para o desenvolvimento da pesquisa utilizaram-se diversas fontes de informação. Na
primeira etapa, correspondente à revisão bibliográfica, consultaram-se informações
em obras já publicadas por autores consagrados na literatura científica, destacandose o professor Faiçal Massad, geólogo Guido Guidicini e professora Dyminski. Nessa
pesquisa procurou-se compreender todos os tipos de movimentos de massa e suas
principais características, as classificações existentes dos escorregamentos,
processo de evolução etc. Nesse sentido procurou-se destacar os diferentes
movimentos, em especial, relacionados à velocidade dos movimentos.
Para a elaboração do estudo sobre o fenômeno Debri flow, utilizou-se principalmente
teses e dissertações já defendidas por alguns colegas.
A internet foi utilizada como ferramenta de procura e direcionamento para coleta de
informações, bem como para obter acesso a relatórios publicados pelos órgãos
oficiais, Ministério do Meio Ambiente, CREA-RJ, CPRM e DRM-RJ, plantas de
mapeamento geológico-geotécnico, levantamento topográfico, informações sobre o
clima, tipo de vegetação e morfologia do terreno e bacias hidrográficas.
A participação no workshop: Grandes Desastres Naturais do Brasil, realizada no dia
05 de maio de 2011, no Instituto de Pesquisas Tecnológicas – IPT, com a presença
de grandes especialistas na área como o Profº. Willy A. Lacerda (COPPE/UFRJ),
Profº. Eurípedes Vargas do Amaral (PUC-Rio) e do Engº Cláudio Amaral (DRM-RJ),
foi de grande importância para o desenvolvimento deste trabalho, pois os mesmos
apresentaram pesquisas e realizadas “in locco” com fotos e resultados obtidos nos
municípios da Região Serrana do Rio de Janeiro atingidos pelos escorregamentos
nos início do ano. Entrevistas e artigos apresentados em revistas especializadas em
geotecnia ajudaram a consolidar as informações apresentadas no corpo deste
trabalho.
Além das pesquisas literárias, para facilitar o compreendimento do assunto
consultou-se também engenheiros geotécnicos e geólogos especialistas em
escorregamento de encostas.
57
4
DEBRI FLOW NA REGIÃO SERRANA DO RIO DE JANEIRO
A primeira quinzena do ano 2011 ficará marcada na história do país, principalmente
para o estado do Rio de Janeiro, que foi sede da maior catástrofe ambiental já
registrada no Brasil.
Estes altos índices pluviométricos deflagraram vários processos de movimentos de
massas em diversos municípios da região. As cidades de Nova Friburgo,
Teresópolis, Petrópolis, Sumidouro, Bom Jardim, Areal e São José do Vale do Rio
Preto foram as mais atingidas por estes processos relacionados a deslizamentos de
solo e/ou rocha.
Atualmente os municípios passam por um processo de reconstrução e recuperação
das áreas destruídas.
4.1 Características Geográficas da Região
As características geográficas da região serrana do estado do Rio de Janeiro são
apresentadas nas subdivisões abaixo descritas.
4.1.1 Clima
O clima da região serrana do estado do Rio de Janeiro apresenta características
úmidas e amenas nas proximidades das escarpas da Serra do Mar, denominado
clima Tropical de Altitude é constituído por temperaturas elevadas e bem distribuídas
durante o ano, não apresenta déficit hídrico, a precipitação anual média fica dentro
dos parâmetros de precipitação entre 1.400 e 2.000 mm, os quais são mais
concentrados na época do verão ESTRADA (2010).
4.1.2 Vegetação
A vegetação da região serrana do estado do Rio de Janeiro é classificada como
Mata Atlântica, INEA (2011) composta por:
58
 floresta ombrófila densa submontana (50 m a 500 m de altitude);
 floresta ombrófila densa montana (500 m a 1500 m de altitude);
 floresta ombrófila densa altomontana (acima de 1500m de altitude); e
 campos de altitude.
Nas regiões acima das matas, nos cumes rochosos, verificam-se refúgios de
vegetação representados pelos campos de altitude. Observa-se que os trechos de
Mata Atlântica mais bem preservados estão localizados em partes restritas com
áreas de relevo acidentado.
Devido à ação antrópica, muitos trechos da mata original foram substituídos por
culturas e campos. Nas áreas devastadas e posteriormente abandonadas ocorrem a
formação de florestas secundárias; em áreas ocupadas próximas ao perímetro
urbano a vegetação original foi em grande parte substituída por áreas alteradas de
vegetação secundária resultantes dos processos naturais de sucessão.
As áreas anteriormente ocupadas, onde há resquícios de vegetação original (ilhas
de vegetação) as quais sobreviveram junto a devastação empreitada na região,
constituem formações que estão passando por um processo de regeneração. Tal
processo varia de acordo com o tempo de abandono da terra bem como do tipo de
devastação praticada na época de sua ocupação, além é claro da extensão da área
que passou por esse processo de supreção vegetal.
4.1.3 Relevo
O bloco formado por movimentos tectônicos durante o terciário na costa brasileira,
que originou a Serra do Mar, forma um espigão entre o vale do rio Paraíba e a orla
marítima DRM (2011). A Região Serrana do estado do Rio de Janeiro possui
características peculiares em seu relevo, possuindo um número elevado de espigões
residuais.
59
Devido à significativa influência dos movimentos tectônicos ocorridos na região
sobre a rede de drenagem, os rios possuem falhas e em alguns casos, nota-se a
influência das variações litológicas.
Em áreas mais escarpadas, podem ser observados grandes afloramentos de
substrato rochoso, do tipo granito-gnáissica. Encontram-se nas encostas coberturas
espessas de solos coluviais e depósitos de tálus, nos vales os talvegues possuem
coberturas aluvionares e colúvio-aluvionares DRM (2011).
A Região Serrana do Rio de Janeiro possui áreas com vales extensos e largos,
preenchidos por sedimentos aluvionares que representam a drenagem principal.
Essas regiões estão cercadas por espigões rochosos alternados a vales de
dissecação associados a estruturas geológicas, aonde geralmente se desenvolve a
urbanização secundária. No Quadro 5.1, estão alguns municípios onde pode-se
observar a associação de falhas e fraturas (estruturas geológicas) com os processos
erosivos da região.
Reg.
Área
Total
(km²)
Latitude
Longitude
Altitud
e (m)
População
938,5
22º 16′ 55″ S 42º 31′ 52″ O
846
173.321
Petrópolis
797,1
22° 30' 18" S 43° 10' 44" O
809,5
286.537
239,95
22° 09' 03" S 42° 55' 26" O
615
21.375
Sumidouro
397,6
22° 02' 59" S 42° 40' 29" O
355
14.176
Teresópolis
771
22° 24' 43" S 42° 57' 57" O
871
150.921
São José do Vale
do Rio Preto
Serrana
Nova Friburgo
Clima
Tropical de altitude
Município
Quadro 5.1 Dados geográficos dos municípios de Nova Friburgo, Petrópolis, São José do Vale
do Rio Preto, Sumidouro e Teresópolis
Fonte: Prefeitura dos Municípios da Região Serrana do estado do Rio de Janeiro (2011).
4.1.4 Descrição Geológica
Nas décadas de 70 e 80 foi desenvolvido o "Projeto Carta Geológica do RJ" feito
pelo DRM-RJ (Departamento de Recursos Minerais do Rio de Janeiro), esse projeto
permitiu que estado do Rio de Janeiro tivesse toda a geologia mapeada, como
mostra a Figura 4.1.
60
Figura 4.1 – Geologia do estado do Rio de Janeiro
Fonte DRM (2011)
O mapa geológico mostra que existem variações litológicas e tectônicas que
demonstram características de faixas distintas nas regiões, para a região do estudo
de caso ela se caracteriza como:
Faixa Serra dos Órgãos
A área em destaque se encontra na região central do estado onde se encontra uma
topografia muito acidentada que abrange a serra do mar, com altitude que variam
muito, que vão desde o nível do mar até 2.000 metros.
Na região entre os municípios de Nova Friburgo, Teresópolis e Petrópolis é
apresentada uma faixa onde se caracteriza uma grande concentração de Granitos
homogêneos que particularmente no estado do Rio de Janeiro são as formações
geológicas que não sofreram metamorfismo, os granitos são os mais comuns e eles
são constituídos de quartzo, feldspato e biotita, também é apresentado uma faixa de
61
falhas, fraturas e dobras que são estruturas de reação das rochas a esforços
sofridos, que as deformam e as quebram, existem também os diques de diabásio
que são formados por rochas magmáticas com presença rica de minerais de ferro e
magnésio os quais se apresentam em cima de uma faixa de rochas ortoderivadas
formadas a partir do metamorfismo de Rochas Ígneas com composição semelhante
ao granito e estrutura planar bem desenvolvida (DRM – 2011).
Entre os municípios de Sumidouro e São José do Vale do rio Preto, já não há a
mesma concentração dos diques de diabásio e granitos homogêneos, mas a faixa
de falhas, fraturas e dobras também são altas além de estarem bem na divisão das
faixas de Rochas Ortoderivadas e das Rochas Paraderivadas, formadas a partir do
metamorfismo de Rochas Sedimentares sendo os mais comuns os paragnaisses
que possuem minerais típicos como a sillimanita e a granada (minerais com cores
predominantes de vermelho ou rosa com brilho de vidro), como pode ser visto na
Figura 4.2.
Figura 4.2 Detalhe das estruturas geológicas da região serrana do estado do Rio de Janeiro
Fonte DRM (2011)
62
4.2 Agentes Deflagradores
Os movimentos de massa que ocorreram na Região Serrana do Rio de Janeiro
foram resultado da associação de diversos fatores naturais e dentre estes se
destaca o alto índice pluviométricos na região, além das transformações no meio
ambiente, as quais foram geradas pela ocupação do homem na região.
4.2.1 Índice pluviométrico
Segundo dados do Instituto Nacional de Metereologia para o ano de 2011, a Região
Serrana do Rio de Janeiro foi acometida entre os dias 11 e 13 de janeiro por
intensos eventos pluviométricos chegando ao acumulado de 300,2 mm, com picos
de 117,7 mm no dia 11 e 162,6 mm no dia 12.01.2011 (INEMET-2011).
Os municípios de Petrópolis, Teresópolis e Nova Friburgo estão localizados na Serra
do Mar, cadeia montanhosa de grande altitude que impede a passagem das nuvens
o que torna a região alvo de frequentes e intensas chuvas durante o período
chuvoso.
Eventos chuvosos intensos e de grande duração provocaram elevação do lençol
freático no solo, culminando no aumento do peso do solo e também do ângulo de
atrito resistente do maciço.
A combinação do excesso de chuvas com as delgadas camadas de solo, aliadas às
grandes inclinações das encostas com formação de vales e talvegues de drenagem
tornaram a região serrana um local extremamente propício para a ocorrência dos
diversos tipos de movimentos de massa.
Em encontro realizado no dia 11 de fevereiro de 2011, 30 dias após o acidente, pela
Associação Brasileira de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica (ABMS), a
Associação Brasileira de Geologia de Engenharia e Ambiental (ABGE), o CREA-RJ
e o Clube de Engenharia do Rio de Janeiro, a senhora Marilene Ramos, presidente
do Instituto Estadual do Ambiente (INEA) falou a respeito das chuvas que atingiram
a região serrana:
63
“A chuva que caiu foi extrema. A intensidade nas cidades foi a
mesma, mas o fato de a tragédia ter sido maior em Friburgo
está associado à quantidade de chuva que caiu na região
central da cidade. Em Teresópolis, ela atingiu vales ocupados,
mais afastados do centro urbano. Se uma chuva similar
tivesse caído sobre o centro de Teresópolis nós contaríamos
as vítimas não em centenas, mas em milhares.”
Segundo a Engª. Laura Lopes da Silva Nunes, presidente da ABMS – Rio, as chuvas
atingiram as nascentes dos rios, que encheram rapidamente e ganharam grandes
velocidades ao alcançar os vales, formando as chamadas cabeças d’água
arrastando tudo o que estava pela frente.
4.2.2 Ação antrópica
Os deslizamentos e tombamentos são de grande importância, dada a sua interação
com as atividades antrópicas; os mesmos ocorrem devido a erosão, a energia
cinética, a sismicidade, a ação desagregadora de raízes, os rastejamentos, a textura
e a estrutura favorável à instabilização. Tais processos fazem parte da dinâmica
natural, mas quando da ação antrópica em áreas onde há potencial para ocorrência
de tais eventos os mesmos podem ser induzidos por esta ação.
A evolução natural do planeta sofre transformações ambientais e naturais, seja em
forma de deslizamentos de terra, enchentes e etc. Embora tenha sido considerado
como um desastre natural o que ocorreu na região serrana do estado do Rio de
Janeiro, não se pode atribuir unicamente a natureza o que aconteceu nos municípios
de Nova Friburgo, Petrópolis, São José do Vale do Rio Preto, Sumidouro e
Teresópolis.
A ocupação desordenada e irregular das encostas da região, com a consequente
retirada da cobertura vegetal composta de mata nativa (Mata Atlântica) deixando o
solo exposto à ação das chuvas formam uma conjugação de fatores a serem
64
levados em conta no que ocorreu na região; bem como a falta de planejamento
urbano que descaracterizaram o ambiente natural.
Alguns autores Silva (2011) informam que deslizamentos que ocorrem com certa
frequência estão associados à geografia urbana e ao clima, e se não for feita a
remoção das pessoas que ocupam essas áreas outras tragédias poderão vir a
ocorrer.
Além disso, a não adoção de medidas preventivas pelo poder público, que poderiam
salvar muitas vidas e minimizar prejuízos, contribuiram para a ocorrência do
desastre. A falta de conhecimento e/ou omissão por parte do poder público relativo a
dinâmica das bacias hidrográficas (micro e macro) da Região Serrana, também são
fatores que contribuem para o que ocorreu na região.
De acordo com Pedrosa (sem data), a ação humana na natureza tem consequências
em três níveis, em termos de forma, processo, formação e depósito superficial do
ambiente geológico, sendo elas:
 modificação do relevo e alterações fisiográficas da paisagem.
 alterações na fisiologia das paisagens.
 criação de depósitos superficiais correlativos comparáveis aos quaternários.
A relação entre os eventos naturais ocorridos e a ação antrópica é considerado
como sendo de risco e embora façam parte da evolução natural e acarretam
prejuízos ao bioma e à sociedade.
Para o professor e pesquisador do Instituto Geotécnico de Reabilitação do Sistema
Encosta-Planície/REAGEO, José Camapum de Carvalho, o que aconteceu na
Região Serrana do Rio de Janeiro, de um modo geral, está ligado às intervenções
humanas no meio ambiente, como a execução de cortes para implantação de
rodovias e moradias. No início ela se mantém estável, mas, com o passar do tempo,
o maciço passa a sofrer degradação em função das novas condições de drenagem
impostas, sendo que a degradação pode se dar em curto espaço de tempo ou levar
séculos para acontecer.
65
Segundo Camapum (2011) a prática da agropecuária no topo da encosta,
principalmente a agricultura, influencia na degradação do solo. A agricultura, assim
como a pecuária, ocupa especialmente os fundos de vales, às margens dos
cursos d’água. Como essas áreas de relevo mais suaves são poucas, a
agropecuária vai se expandindo para as encostas, também tomando o lugar das
florestas, resultando no aumento dos processos de erosão das encostas e de
assoreamento dos rios desprotegidos.
Ressalta-se que a atuação do ser humano como agente geológico o diferencia de
todos os outros tipos de agente e fatores, em sua ação sobre a natureza. Mesmo
sendo parte integrante da natureza, o ser humano na maioria das vezes se esquece
disso.
4.3 Tipos de Deslizamentos Registrados
Conforme publicado na revista ABGE nº 89 (2011) foram registrados diversos tipos
de movimentos de massas na região serrana do Rio de Janeiro.
Nos municípios de Nova Friburgo, Teresópolis, Petrópolis, Sumidouro e Bom Jardim
foram registrados escorregamentos dos tipos planar ou translacionais e circulares ou
rotacionais, acometidos em regiões e vertentes de altas inclinações e solos pouco
desenvolvidos. Os escorregamentos do tipo planar caracterizam-se por espessuras
esbeltas de solo e dimensões bem definidas com comprimentos bem maiores às
larguras.
Este tipo de deslizamento também está associado a existência de solos saprolíticos,
geologicamente
condicionados
por
planos
de
fraquezas
desfavoráveis
à
estabilidade. Os volumes de solo instabilizados apresentam variações de média a
grandes magnitudes e velocidade que oscilam de m/h à m/s.
Deslizamento planar em solo posicionado em encosta de alta inclinação, onde houve
a destruição de várias residências, vias e estruturas dos prédios posicionados na
base da encosta. Há residências localizadas nas laterais e na base da cicatriz do
66
escorregamento, que estão em risco iminente, bem como do prédio que apresenta
comprometimento estrutural, conforme verificação de campo mostrada na Figura 4.3
da cidade de Nova Friburgo – RJ.
Figura 4.3 – Cidade de Nova Friburgo estado do Rio de Janeiro
Fonte: DRM (2011)
Já os escorregamentos do tipo circular ou rotacional caracterizam-se por
apresentarem superfícies de escorregamentos curvas atingindo camadas de solos
mais espessas Figura 4.4. Tal processo ocorreu no centro de Nova Friburgo,
atingindo um edifício, o qual sofreu colapso parcial, além de atingir diversas
moradias.
67
Figura 4.4 – Deslizamento circular/rotacional
Fonte: DRM (2011)
Além destes tipos de deslizamentos, foram registrados também nos municípios de
Nova Friburgo e em Petrópolis
movimentos dos tipos quedas, tombamentos e
rolamentos. Estes tipos de movimentos na maioria das vezes estavam relacionados
com o afloramento de topos rochosos nas encostas, no geral bastante íngremes.
Estes três tipos de escorregamentos atingiram as regiões do Córrego D’Antas e na
região do Hospital São Lucas em Nova Friburgo e no vale do rio Cuiabá em
Petrópolis Figura 4.5.
Figura 4.5 – Hospital São Lucas – Petrópolis, região atingida por blocos de rocha
Fonte: DRM (2011)
68
4.3.1 Corridas de detritos
Segundo apresentação do DRM-RJ (2011), as corridas de detritos que atingiram a
Região Serrana do Rio de Janeiro no início deste ano possuem as seguintes
características:
 movimento semelhante à de um líquido viscoso;
 desenvolvimento ao longo das drenagens;
 velocidades médias a altas;
 grandes volumes de material;
 mobilização de Blocos (pouca distância), solo ou detritos e água.
 extenso raio de alcance: Vieira 10 Km; Vale do Cuiabá 18 km.
Nas encostas encontram-se acúmulos provenientes provavelmente de corridas
passadas (sedimentos e blocos). A centralização de águas pluviais nestes canais
provenientes dos taludes laterais e de áreas à montante, podem levar ao
escoamento superficial de água com altas velocidades. Estas velocidades têm alto
poder erosivo, expondo e eventualmente movimentando blocos ali existentes.
Eventualmente à água que escoa é acrescido solo proveniente da instabilidade dos
taludes laterais. Estas instabilidades adicionalmente podem provocar barramentos
provisórios a montante dos quais se cria um reservatório temporário de água. Com o
tempo estes barramentos são rompidos e o escoamento superficial de água ocorre
com maior energia ainda.
Existem diversas opiniões e descrições sobre o que é e como se formam as corridas
de lama ou detritos, o fato é que todas elas enfatizam o grande poder de destruição
e transformação deste tipo de fenômeno, que ao contrário do que se pensa é
comum e faz parte do processo natural de evolução.
“É uma avalanche de poder destrutivo estúpido”, explica o geólogo Álvaro Rodrigues
dos Santos, ex-diretor de Planejamento e Gestão do Instituto de Pesquisas
Tecnológicas (IPT). “A massa de terra e detritos acaba com o que está pela frente.”
“Na verdade, o deslizamento é a massa de solo que desloca. Chove, encharca e
69
desloca”, diz Kátia Canil, do Laboratório de Riscos Ambientais do IPT. “A corrida
ocorre quando vários deslizamentos se juntam, formam uma massa maior com
árvores, terra, água e detritos e destrói o que vem pela frente. É muita velocidade”.
O Geólogo Álvaro Rodrigues dos Santos destaca no livro de sua autoria “A Grande
Barreira da Serra do Mar” que as corridas de lama e detritos são fenômenos
correlatos aos escorregamentos de massa de um modo geral. Segundo este autor,
“as corridas de massa são consequência da afluência concomitante de inúmeros
escorregamentos translacionais para o talvegue de um vale, onde já no momento,
em resposta às chuvas intensas, corre um caudaloso e violento curso d'água. É o
mix desse material todo: água, solo, blocos de rocha, troncos de árvore, que acabam
compondo a corrida jusante a baixo. Há momentos em que a afluência de materiais
de escorregamentos é tão grande que chegam a barrar por instantes o curso d'água.
Essas "barragens" em se rompendo vão sobrecarregando de estúpida energia
destrutiva o referido fenômeno”.
4.4 Relatórios Oficiais Realizados
Abaixo serão apresentados alguns pareceres oficiais divulgados pelo governo, os
quais apresentam um cenário da região da catástrofe.
4.4.1 Ministério do Meio Ambiente
O Relatório de Inspeção – Área atingida pela tragédia das chuvas – Região Serrana
do Rio de Janeiro do Ministério do Meio Ambiente de fevereiro de 2011, informa que
os deslizamentos de terra que atingiram as áreas rurais e urbanas estavam
associados a algum tipo de ocupação antrópica.
Além disso, o relatório informa que é necessário analisar a relação entre as Áreas de
Preservação Permanente (APPs), conforme consta no artirgo 2° da Lei n°4.771,
de 1965, e as áreas de risco, sujeitas a enchentes e deslizamento de terra e rochas,
como o caso que aconteceu na Região Serrana do Rio de Janeiro.
70
As APPs tem a função de preservar os recursos hídricos, a paisagem, a estabilidade
geológica, a biodiversidade, o fluxo gênico da fauna e flora alem de proteger o solo e
assegurar o bem-estar das populações humanas.
Além disso, são funções ambientais das APPs preservar:
 recursos hídricos
 paisagem
 estabilidade geológica
 biodiversidade
 fluxo gênico de fauna e flora
 proteger o solo
 assegurar o bem-estar das populações humanas
A tragédia ocorrida na Região Serrana do Rio de Janeiro foi a soma de fatores
associados à geração de riscos naturais; bem como a topografia, geologia,
hidrografia e regime pluviométrico da região, por conta de tais fatores há ocorrência
de escorregamentos por conta da instabilidade de encostas é grande. Além disso, a
ocupação das encostas e áreas adjacentes torna tais eventos grandes catástrofes,
pois o número de vítimas e danos socioeconômico são muito elevados.
O relatório informa que se a faixa a cada 30 m em cada margem estivesse livre para
a passagem de água, bem como as áreas com inclinação elevada e os topos de
morros, montes, montanhas e serras estivessem livres de ocupação e intervenções
feitas inadequadamente, os efeitos da chuva teriam sido menores.
4.4.2 CREA – RJ
O Relatório da Tragédia na Região Serrana do Rio de Janeiro elaborado pelo
Conselho Regional de Arquitetura do estado do Rio de Janeiro após 6 meses da
tragédia geotécnica acontecida na região, informa que o diagnóstico preliminar
apresentado pelo relatório realizado em janeiro/2011, o referido órgão solicitou que
fossem realizados novas inspeções em algumas áreas críticas atingidas pelas
chuvas nos municípios de Bom Jardim, Nova Friburgo, Teresópolis e Petrópolis.
71
De acordo com o relatório, as inspeções revelaram que os municípios da região
ainda se encontravam em grande fragilidade, com boa parte da população voltando
a morar nas áreas de risco atingidas; o relatório alerta que poderá ocorrer a
repetição da tragédia a partir de outubro/2011, início do período de chuvas na
região. As áreas fragilizadas, segundo o relatório, poderão sofrer novos
deslizamentos ou transbordamentos dos rios em suas calhas maiores que
ocasionarão mais mortes, pois estão sem a cobertura da floresta original.
O relatório informa que várias construções que forma destruídas pelas enchentes,
estavam localizadas dentro do leito maior dos rios, além disso, o Código Florestal
(Lei n° 4771) considera como APP as Faixas Marginais de Proteção (FMP), bem
como topos de morro e encostas com taludes de 45º, sendo que tais áreas devem
estar preservadas com sua vegetação nativa. É informado também que as áreas de
taludes que deslizaram, e que ainda estão sendo ocupadas pela população local,
são muito vulneráveis a novos deslizamento de encostas.
Segundo o relatório, parte da população continua a morar nos locais afetados, que
em princípio, estão muito mais vulneráveis aos novos deslizamentos das encostas
ou enchentes, o documento ressalta que a adoção de medidas imediatas para o
início do período das chuvas.
São apresentadas abaixo, as providências a serem adotadas em caráter de urgência
de maneira a preservar a vida e saúde da população que continua a viver nesses
locais críticos, de acordo com o relatório do CREA (2011):
 Implantação de sirenes ou similares nas regiões afetadas pelas chuvas de
janeiro/2011 onde haja ocupação humana;
 Monitoramento das condições climáticas e meteorológicas com órgãos que
realizem tais serviços e a implantação de sistema de aviso prévio em todas as
cidades afetadas pelas chuvas de janeiro/2011, de forma que possa ser dado
o aviso da chegada de eventos climáticos extremos, de maneira que a
população seja avisada por meio das sirenes e as áreas de risco sejam
evacuadas a tempo;
72
 Criação de abrigos nas áreas de risco, para a transferência da população
para regiões mais seguras e com infra-estrutura para receber provisoriamente
essas pessoas.
Tais recomendações deveriam ser realizadas nos dois meses antes do início das
chuvas meados de outubro de 2011.
O CREA-RJ lembra que o Relatório Preliminar elaborado a partir das inspeções
realizadas nos dias 13 e 14 de janeiro/2011, sugeria aos órgãos responsáveis pela
recuperação das áreas afetadas uma série de medidas para curto, médio e longo
prazo, sendo que várias recomendações não foram implantadas.
73
5 ANÁLISES DOS RESULTADOS
Foi constatada uma correlação intrínseca entre os agentes deflagradores e o uso e
ocupação do solo de forma irregular. A realização de construções e cortes
inadequados causou potencialização dos escorregamentos.
A não observância das Leis Ambientais, mais especificamente a Lei que expressa a
necessidade de respeitar as áreas de preservação permanente, culminaram no
aumento significativo da amplitude da catástrofe. Tal fato potencializou o fenômeno
Debri Flow, pois a fluências dos detritos utilizaram-se dos leitos das drenagens para
escoar todo o material que se desprendeu da encosta.
Analisando o histórico de escorregamentos no Brasil, nota-se que movimentos de
massa do tipo corridas ou especificamente as corridas de detritos, Debri Flow,
repetem-se com certa sazonalidade. Durante o período chuvoso, que nos estados
da região sudeste estendem-se de setembro à março, é comum o registro de
movimentos de massa de diversos tipos, principalmente na região da Serra do Mar,
local que reúne características naturais que favorecem ao acontecimento deste tipo
de evento.
O fato é que até dez anos atrás, estes eventos eram classificados simplesmente
como escorregamentos e não havia diferenciação nos tipos de movimentos.
Remetendo-se ao cenário de algumas décadas atrás, nos “escorregamentos”
ocorridos, percebe-se que os mesmos englobam movimentos do tipo queda de
blocos, escorregamentos verdadeiros e principalmente corridas ou fluxos de detritos.
As corridas ou fluxo de detritos fazem parte do conjunto de fenômenos naturais
responsáveis pela evolução natural, como se sabe o meio ambiente está em
constante transformação e os movimentos de massa são formas de modificação do
meio, sendo inclusive responsável por mudanças significativas nas características
físicas, como assoreamento de rios, desvio de cursos d’água, destruição da mata e
mudanças topográficas.
74
A região serrana reúne todos os pré-requisitos necessários para a ocorrência deste
tipo de evento: intensos e constantes nos períodos de chuva; terreno muito
acidentado formado por encostas íngremes e vales confinados com a presença de
talvegues de drenagem e nascentes de rios. Obviamente a ação do homem nessas
áreas, com a construção de ruas, cortes, aterros e ocupações inadequadas, é um
fator importante a ser considerado, porém não pode ser apontado como uma das
principais causas das corridas de lama e sim um potencializador das consequências.
As corridas de lama, como os que aconteceram na região serrana do Rio de
Janeiro, atingiram regiões habitadas causando mortes e destruição e as vias
asfaltadas potencializaram o evento criando rotas alternativas de alta velocidade
para os detritos transportados pela água e lama.
O Brasil dispõe de poucos recursos para os estudos e desenvolvimento de métodos
e técnicas de prevenção e controle de desastres naturais, é preciso mais
investimento por parte do governo e maior interesse por parte das universidades em
formar profissionais e especialistas em desastres naturais.
A criação de normas técnicas e principalmente o respeito e cumprimento de suas
diretrizes juntamente com o desenvolvimento de um plano eficaz e funcional de
alerta aos deslizamentos, acompanhado do atendimento das leis de uso e ocupação
do solo, certamente teriam diminuído as consequências do acidente que atingiu a
região serrana do Rio de Janeiro no início do ano de 2011.
Apesar do Brasil dispor de poucas normas ou estudos sobre obras ou intervenções
estruturais de prevenção e proteção contra movimentos de massas, no exterior já
existem estudos e modelos matemáticos que buscam auxiliar no desenvolvimento de
sistemas de proteção e gerenciamento dos danos causados por estes movimentos.
Países como o Japão obtiveram sucesso com a construção de canais para
direcionamento do escoamento das corridas de detritos. Este tipo de obra não tem
como objetivo impedir os acidentes, mas sim gerenciar os danos causados por eles,
conduzindo o material para um lugar seguro e longe das plantações e moradias
reduzindo assim prejuízos humanos e materiais.
75
6 CONCLUSÕES
Os movimentos de massa são eventos naturais que compõem os diversos
processos responsáveis pela evolução da superfície do nosso planeta. A região
serrana do país, em especial a região do estado do Rio de Janeiro apresenta um
conjunto de fatores naturais predisponentes para a ocorrência de movimentos de
massa do tipo corrida, sendo ela formada por grandes blocos rochosos recobertos
por uma delgada camada de solo, apresenta ainda grandes vales encaixados com
altas inclinações e com a presença de nascentes e pequenos cursos d’água
altamente densificados por toda bacia hidrográfica.
Durante os meses dezembro à março, a região é fortemente atingida por intensas e
constantes precipitações que aumentam a vazão dos cursos d’água causando
erosões de suas margens, saturando o solo e tornado-o mais susceptível à
ocorrência de movimentos de massa de diversos tipos como escorregamentos,
rastejos, quedas e tombamentos. O material proveniente destes movimentos atinge
os cursos d’água transformando os mesmos em grandes canais de condução para a
lama e os detritos.
Além dos fatores naturais, a ocupação inadequada do solo, assim como a
modificação da sua condição natural de equilíbrio com cortes e aterros, lançamento
de efluentes e a impermeabilização de sua superfície pela construção de
logradouros, contribuíram pra as consequências do fenômeno.
Sabe-se que é praticamente impossível evitar ou impedir que corridas ou
movimentos de massa aconteçam no meio natural, principalmente em uma região
tão susceptível como é a Serra do Mar. Porém, é possível ter uma diminuição das
consequências causadas pelos escorregamentos, principalmente com relação a
perda de vidas humanas.
Algumas medidas podem ser tomadas para a caracterização e monitoramento
destas áreas de riscos, uma destas ações é a realização de um monitoramento que
utiliza o acompanhamento periódico de imagens de satélite, onde são observadas
76
as macro evoluções da região afetada, estas informações são cruzadas com os
índices pluviométricos e com as variáveis adquiridas pela instrumentação locada nas
áreas de risco, também é utilizado um acompanhamento topográfico para a
detecção de qualquer movimentação ou alteração superficial, tais medidas podem
identificar as áreas e até prever a ocorrência de riscos geotécnicos.
Outra forma de detecção de escorregamentos é a instalação de inclinômetros para
medição e acompanhamento das movimentações nas camadas inferiores do solo, a
instalação de piezômetros e
indicadores de nível d’água (INA) para o
acompanhamento de alterações de pressão e quantidade de água no lençol freático,
aliados ao trabalho que já é realizado pela defesa civil, permitem criar um sistema de
alerta funcional para que as pessoas que habitam em áreas de risco possam ser
retiradas, diminuindo assim o grau de número de vítimas
77
7 RECOMENDAÇÕES
No desenvolvimento do trabalho aqui exposto, durante a aquisição de dados para
caracterização e equacionamento do fenômeno, foi observado uma dificuldade muito
grande na aquisição de variáveis geotécnicas que possam ser utilizadas para traçar
perfis
e
consequentemente
caracterizar
regiões
onde
os
fenômenos
de
movimentação de terra possam vir a ocorrer.
É de suma importância frisar que para os desenvolvimentos de trabalhos futuros
sobre o tema exposto, os próximos pesquisadores poderiam realizar um longo
período de levantamento das variáveis envolvidas na deflagração do fenômeno,
porque somente com uma quantidade significativa de observações, as análises
poderão ser feitas de forma mais consistente e as correlações entre os valores
obtidos poderão trazer uma melhor previsão dos possíveis movimentos que possam
vir a ocorrer.
Para isso, as equipes que forem deslocadas para regiões onde os fenômenos de
escorregamentos costumam acontecer poderiam, além de socorrer as possíveis
vitimas e realizar intervenções corretivas, realizar medições e caracterizações da
abrangência do fenômeno. Tais medidas são de suma importância para que as
equipes técnicas tenham dados confiáveis para a realização da calibração dos
modelos matemáticos de detecção. Tais procedimentos são extremamente
importantes, haja vista que, muitos deles foram desenvolvidos por instituições
internacionais, onde o clima e a forma com que as distribuição das chuvas
acontecem são totalmente diferentes da região da serra do Mar.
A equipe deverá realizar as medições do fenômeno, levando em conta a
abrangência do escorregamento, tamanho dos matacões, área diretamente atingida,
raio de alcance, desenvolvimento do fenômeno ao longo das drenagens existentes,
caracterização dos materiais transportados catalogando-os em porcentagens quanto
à distribuição granulométrica.
78
Ressalta-se
que
para
que
os
futuros
trabalhos
possam
ter
boa
uma
representatividade é necessário instalar uma rede de instrumentação para cobrir as
áreas suscetíveis aos movimentos de terra, para que juntamente com as variáveis
hidrológicas, as quais são obtidas dos órgãos oficiais, possam ocorrer interações
entre estas variáveis analisadas, os futuros desenvolvedores de trabalhos sobre
escorregamentos de terra, mais especificamente o fenômeno Debri Flow, deverão
dispor de informações categorizadas, consistidas e inseridas nos modelos
computacionais, para que o fenômeno seja conhecido, analisado e previsto.
Obviamente paralelo aos sistemas de alerta e detecção são necessárias orientações
e fiscalizações por parte das prefeituras dos municípios para que as áreas de
preservação permanentes sejam respeitadas, além disso, estas cidades devem ter
uma política séria de uso e ocupação do solo e em seus planos diretores, com
indicação de regiões suscetíveis às ocorrências de acidentes geotécnicos.
A geotecnia dispõe de softwares capazes de modelar matematicamente alguns
processos dinâmicos de fluxo e dispersão de materiais em função do tempo, estes
sistemas utilizam parâmetros geotécnicos de campo, como ângulo interno de atrito e
basal com a superfície de contato em que ocorre o deslizamento. Associando dados
cartográficos, topográficos e geotécnicos, estes softwares são capazes de prever
velocidade, volume e raio de alcance de movimentos do tipo Debris podendo ser
utilizados como importante ferramenta para delimitação das áreas de risco.
Cabe ressaltar que a utilização destas ferramentas computacionais deverão ser
altamente consistidas, visto que os dados sobre estes fenômenos são escassos e
necessitam de um período maior de observações, e interações com todas variáveis
utilizadas nos estudos sobre deslizamentos de terra.
79
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