Carta Geotécnica de Chapada dos Guimarães

Carta Geotécnica de Chapada dos Guimarães

(Parte 1 de 3)

Elder de Lucena Madruga

Técnico responsável: Fernando Ximenes de Tavares Salomão

Área de trabalho: Perímetro urbano de Chapada dos Guimarães Tempo de execução: 2 meses Tema: Carta Geotécnica voltada ao uso e ocupação do solo urbano

Apresenta-se neste relatório os resultados dos trabalhos envolvendo a elaboração da carta geotécnica da área urbana e periurbana de Chapada dos Guimarães, componente do Plano Diretor.

Inicialmente, os trabalhos foram direcionados para a definição da área objeto, tendo-se apresentado uma proposta discutida e aprovada pela coordenação do projeto e pela Prefeitura Municipal de Chapada dos Guimarães. Nessa proposta, procurou-se privilegiar limites naturais, envolvendo em especial escarpas e cursos d’água, e a tendência atual de expansão urbana.

A carta geotécnica destaca áreas relativamente homogêneas envolvendo as restrições do meio físico e potencialidades naturais à ocupação urbana. Essas áreas devem ser definidas com base em concepções que levam em consideração a previsão e desempenho da interação entre a ocupação do solo e o meio físico a partir do conhecimento dos processos relacionados aos fenômenos e problemas decorrentes das diversas formas de ocupação. Na definição das unidades geotécnicas, procurou-se, portanto, retratar o mais precisamente possível, o comportamento esperado do meio físico frente a ação antrópica.

No caso específico de Chapada dos Guimarães, os processos erosivos e de movimentos de massa foram privilegiados tendo em vista observações realizadas em campo e conhecimento acumulado por trabalhos realizados na região compreendida pela cidade de Chapada dos Guimarães. Além desses processos do meio físico considerou-se também tendências à ocorrência de processos relacionados a alagamentos, assoreamento de cursos d’água e contaminação de aqüíferos superficiais e subterrâneos. O conhecimento do desempenho, causas, e condicionantes desses processos do meio físico serviu de base para o estabelecimento do diagnóstico da área objeto e prognóstico das suscetibilidades e limitações à utilização urbana do solo.

licenciamento de edificações

As unidades geotécnicas permitem, assim, identificar o funcionamento e comportamento dos terrenos frente aos processos da dinâmica superficial e desempenho das obras e empreendimentos relacionados à ocupação urbana. Representa, portanto, importante instrumento técnico voltado ao planejamento da ocupação urbana, subsidiando, entre outros, a concepção de projeto e implantação de obras da engenharia civil, proteção dos recursos hídricos, identificação de áreas apropriadas ao lazer e preservação ambiental, indicação de zonas sujeitas a riscos naturais, instrução e apreciação de processos de

Para a determinação das unidades geotécnicas foram caracterizados os componentes do meio físico envolvendo o substrato geológico, as formas e feições do relevo, e os tipos pedológicos, analisados de forma integrada, procurando-se interpretar o funcionamento hídrico ao longo das vertentes, envolvendo a infiltração e escoamento das águas pluviais e a presença e posicionamento do aqüífero freático. Essa análise integrada e interpretação do funcionamento hídrico constituem a chave para a compreensão do comportamento dos terrenos em relação ao desenvolvimento dos processos do meio físico, sendo, para tal, utilizada abordagem metodológica embasada na morfopedologia (Castro e Salomão, 2000; Salomão, 1999).

Além da compreensão dos processos do meio físico ou processos da dinâmica superficial, as unidades geotécnicas permitiram também a dedução do comportamento dos terrenos com relação ao projeto e implantação de obras de engenharia civil, envolvendo a interpretação de atributos geotécnicos relacionados à resistência dos materiais que compõem a cobertura pedológica e o substrato geológico, e as possibilidades de utilização desses materiais. Essa interpretação realizou-se com base no conhecimento das características morfológicas, mineralógicas, e das feições pedológicas dos horizontes que fazem parte do perfil do solo, e no conhecimento da composição e estado de fraturamento das rochas, obtido a partir da caracterização em campo por meio da execução de tradagens e descrição de perfis de solo e de materiais rochosos expostos em taludes de cortes e em cavas abertas no terreno.

Para a realização do trabalho foram utilizadas imagens de satélite () , e de

imagens Google Earth, além de GPS Garmim 60 CSx, câmara fotográfica digital Sony DSC – W210.

Os trabalhos se desenvolveram em atividades de escritório e de campo. Em 10 de setembro de 2009, após uma prévia avaliação da imagem de satélite da área de abrangência, realizou-se levantamentos de campo com os objetivos de propor os limites da área de estudo, e identificar preliminarmente os principais compartimentos morfopedológicos ocorrentes.

Definida a área objeto de estudo, com aprovação da coordenação do projeto e da Prefeitura Municipal de Chapada dos Guimarães, buscou-se a interpretação dos limites entre compartimentos morfopedológicos, e suas correspondências às unidades geotécnicas, permitindo a definição de critérios visando a delimitação das unidades geotécnicas, considerando-se a homogeneidade relativa envolvendo aspectos do meio físico e dinâmica do funcionamento hídrico. Essa delimitação preliminar foi lançada no Google Earth, utilizado como ferramenta de trabalho no planejamento das ações de campo e armazenamento de resultados, na forma de linhas e pontos georreferenciados.

Os trabalhos de campo foram planejados de maneira a se confirmar e ajustar os limites das unidades geotécnicas. Antecedendo a cada trabalho de campo foram previamente escolhidos os locais a serem identificados e interpretados em campo. Alguns pontos de referência com coordenadas UTM foram definidos através da observação de imagem no Google Earth, e, em seguida, lançados no GPS, previamente configurado para o DATUM WGS84.

Pontos de controle, na transição de unidades geotécnicas, foram tomados com as coordenadas armazenadas do GPS. Cadastrou-se também locais com os principais solos e formas de relevo observados na área de trabalho. Esses pontos foram identificados no Google Earth e serviram de orientação no ajuste dos contornos das unidades geotécnicas.

Após interpretação de imagens de satélite e armazenamento por GPS dos locais prioritários a serem identificados em campo, foram realizados levantamentos visando as relações solo-relevo-substrato geológico-funcionamento hídrico. Utilizou-se, para tal, investigações da cobertura pedológica por meio de tradagens e descrição de taludes de cortes em estradas ao longo das vertentes, descrevendo-se as características morfológicas dos solos em perfis representativos, com ênfase especial às feições pedológicas relacionadas ao funcionamento hídrico.

Ao todo foram lançados no Google Earth 85 pontos georeferenciados, fotografias digitais de 43 locais representativos, bem como 37 pontos de identificação de solos, formas de relevo, e substrato geológico.

A carta geotécnica apresentada em anexo, destaca na área urbana e periurbana de Chapada dos Guimarães, seis unidades geotécnicas, ajustadas à escala 1:10.0, com denominações que permitam facilitar ao usuário sua identificação em campo, e descrições em linguagem o mais simples possível dos

cuidados gerais com relação à ocupação urbana

critérios utilizados na delimitação cartográfica, seus principais atributos e os

Unidade Geotécnica UG-1: Chapadas

Corresponde a áreas de cimeira do Planalto dos Guimarães, onde se concentra atualmente a ocupação urbana, apresentando topografia aplainada e em rampa, com declividade máxima de 6%, constituída por Latossolo Vermelho e Latossolo Vermelho Amarelo, de textura argilosa, e por Pintossolo Pétrico e Plintossolo Concrecionario, associados a rochas pertencentes à Formação Ponta Grossa e transição Furnas/Ponta Grossa, constituídas por arenitos e argilitos.

Investigações realizadas por tradagens e observações em cavas e taludes de cortes existentes permitiram constatar que tanto os latossolos como os plintossolos apresentam substratos pedogenéticos constituídos por camada de couraça ferruginosa assentada sobre o substrato rochoso. No caso dos latossolos, a couraça ferruginosa encontra-se a profundidades superiores a dois metros, enquanto que nos plintossolos ela praticamente aflora em superfície do terreno. Portanto, tais solos originaram-se por pedogênese da couraça ferruginosa, resultante de processos morfogenéticos e pedogenéticos sob influência de condições climáticas e geo-ambientais pretéritas.

Nas áreas correspondentes a essa unidade geotécnica os latossolos situam-se em porções superiores das vertentes em topografia praticamente plana, e os plintossolos a jusante, normalmente em rampas ligeiramente declivosas, a partir de rupturas pouco nítidas, de difícil percepção mesmo em campo, que se dirigem a vales entalhados a partir de nítidas rupturas de declive. Essa condição de ocorrência desses solos permite funcionamento hídrico específico em relação à dinâmica dos processos do meio físico, uma vez que os latossolos sendo naturalmente permeáveis favorecem a infiltração das águas de chuva, enquanto que os plintossolos, sendo pouco permeáveis, impedem a infiltração das águas, favorecendo o escoamento superficial, e, conseqüentemente, a ação erosiva.

A alta permeabilidade dos latossolos deve-se à sua estrutura porosa, observada nos horizontes superficiais e subsuperficiais, independentemente da sua textura, sendo, principalmente em função disso, solos de baixa erodibilidade. O oposto se observa com os plintossolos, que apresentam a pequena profundidade camada de impedimento de drenagem, representada pela couraça ferruginosa, sendo especialmente por essa razão solos muito erodíveis.

Essas características relativas à cobertura pedológica observada na unidade geotécnica UG 1 permitem deduzir que as águas de chuva ao atingir as porções superiores da vertente, praticamente plana e em presença de latossolos, tendem, em condições naturais, a se infiltrar, armazenando-se em horizontes de profundidade ligados a couraça ferruginosa, formando aqüíferos freáticos, enquanto que em porções de jusante da vertentre, em rampas suaves com plintossolos, praticamente não se observa a infiltração, sendo as águas de chuva escoadas em direção aos vales de cursos d’água, podendo, dependendo da energia de escoamento, produzir erosão na forma de sulcos e ravinas. Entretanto, a baixa declividade das vertentes e a resistência imposta pela presença a pequena profundidade da couraça ferruginosa, permite fácil controle da ação erosiva por obras simples de drenagem urbana, disciplinando a captação e retenção da energia e condução das águas de escoamento.

O aqüífero freático da cobertura pedológica é observado apenas em setores da vertente onde se dispõem os latossolos, em geral nos topos aplainados da chapada, encontrando-se em profundidade, abaixo do horizonte B latossólico, retido e armazenado pela camada de impedimento representada pela couraça ferruginosa. È nesse setor da vertente que se localizam as principais áreas de recarga do aqüífero rochoso das formações Furnas e Ponta Grossa localizadas no perímetro urbano e periurbano de Chapada dos Guimarães. As águas de chuva nessas áreas de recarga penetram com relativa facilidade na cobertura latossólica, evidentemente quando desprovidas de instalações urbanas impermeabilizadoras do solo. O aqüífero freático do solo, penetrando na couraça ferruginosa, migra em profundidade e em direção aos fundo de vales, penetrando em fraturas abertas do substrato rochoso, alimentando o aqüífero Furnas e Ponta Grossa. Dessa forma, torna-se evidente os riscos de contaminação desse aqüífero por águas provenientes de esgoto doméstico e instalações urbanas e industriais.

Principais Atributos e Comportamentos Geológico – Geotécnicos da Unidade Geotécnica UG – 1

Substrato Rochoso: Arenitos e argilitos das formações Furnas e Ponta

Grossa.

Formas e Feições do Relevo: Chapadas que se caracterizam por topografia aplainada com caimentos em rampas suaves, declividade máxima de 6%, que se dirigem aos fundo de vales entalhados e profundos, representados pela UG – 4, e às frente de escarpas da UG – 5.

Solos: Latossolo Vermelho e Latossolo Vermelho Amarelo de textura argilosa, em superfícies aplainadas de topos das Chapadas, e Plintossolo Pétrico e Plintossolo Concrecionário em rampas suaves, a jusante dos latossolos.

Processos do Meio Físico: Baixa suscetibilidade a erosão laminar e linear em porções do terreno com cobertura latossólica, podendo desenvolver sulcos e ravinas quando induzidos por escoamentos concentrados associados a arruamentos urbanos; alta suscetibilidade a erosão laminar e moderada suscetibilidade a erosão linear em porções do terreno caracterizados por rampas de suaves declives cobertos por plintossolos, desenvolvendo sulcos e ravinas quando desprotegidos da cobertura vegetal; riscos a contaminação do aqüífero freático do solo e do substrato rochoso em porções aplainadas do terreno onde ocorrem os latossolos.

Atributos Geotécnicos: Cobertura pedológica de baixa compressibilidade e de boa capacidade de carga; materiais não expansivos, podendo, entretanto, ser observado presença de minerais expansivos na rocha alterada da Formação Ponta Grossa; materiais de cobertura latossólica de fácil escavação, com taludes artificiais resistentes a desmoronamentos e de boa qualidade como aterros compactados, enquanto que em presença de camada de couraça ferruginosa observada em superfície e subsuperfície em plintossolos, e em profundidade do perfil de latossolos, observa-se dificuldade de escavação não mecanizada, apresentando, entretanto, taludes resistentes a desmoronamentos e boa qualidade como aterros compactados.

empreendimentos urbanos e industriais
Unidade Geotécnica UG – 2: Superfícies Rampeadas

Potencialidades e Restrições ao Uso do Solo: Favorável a ocupação urbana, não apresentando restrições quanto ao adensamento das ocupações; cuidados especiais devem ser observados, porém, na concepção do sistema viário e do sistema de drenagem, impedindo o escoamento concentrado das águas de chuva em direção ao fundo de vales; outro cuidado a se observar é o de assegurar a drenagem de áreas de topo aplainado das vertentes que podem ficar sujeitas a alagamentos, quando impermeabilizadas por obras próprias da ocupação urbana, e de assegurar nesses locais dispositivos de obras que impeçam a contaminação do freático por águas provenientes de esgoto e de

São áreas com formas de relevo em rampas, com baixa declividade, máximo de 6%, constituídas por solos essencialmente arenosos (Neossolos Quartzarênicos), porém pouco profundos, não ultrapassando dois metros, em substrato pedogenético constituído por couraça ferruginosa nas zonas de transição verificadas entre as litologias das formações Ponta Grossa e Botucatu. Provavelmente, a couraça ferruginosa encoberta por areias praticamente puras, desprovidas de argilas foram originadas por mecanismos de acumulação absoluta do óxido de ferro em sedimentos arenosos provenientes da alteração intempérica do arenito da Formação Botucatu, depositados após coluvionamento.A alteração intempérica da couraça ferruginosa, seguida de pedogênese, teria permitido a remoção do óxido de ferro dando condições para a formação de horizontes pedológicos essencialmente arenosos, originando perfis de Neossolos Quartzarênicos.

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