Avaliação quali-quantitativa em áreas de risco geológico-geotécnico a deslizamentos translacionais rasos em Além Paraíba (MG)

Abstract

Os cenários de risco a deslizamentos de terra nos municípios brasileiros são marcados, majoritariamente, por alterações antropogênicas em encostas, em que o índice de habitações e assentamentos precários, associados aos aspectos geológicos e fisiográficos, intensificam sistematicamente o desenvolvimento de instabilidades. Em tais condições, este é um risco significativo para pessoas e infraestruturas e se torna cada vez mais premente a realização de mapeamentos de risco geológico- geotécnico em escalas adequadas, com intuito de apontar as áreas com probabilidade de ocorrência, permitindo assim o planejamento e a aplicação de controles preventivos. Conhecer os mecanismos que podem reger a deflagração destes processos e, consequentemente, a área potencial a ser afetada, são questões chaves para prevenir a materialização do risco, bem como mitigar os possíveis impactos associados. O objetivo geral deste trabalho foi avaliar quali-quantitativamente as condições mais favoráveis que possam contribuir para a deflagração de deslizamentos translacionais rasos na atual área urbana do Município de Além Paraíba (MG), Brasil. Adotou-se, neste trabalho, a metodologia proposta pelo extinto Ministério das Cidades (atual Ministério do Desenvolvimento Regional) e do Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo – IPT que visou identificar os processos de deslizamentos mais comuns na área urbana, definir os graus de risco e hierarquizar os setores existentes, em escala de 1:2.000. Nesta avaliação foram identificados 104 setores de risco de geológico-geotécnico associados a deslizamentos translacionais rasos. As investigações mostraram que, com relação aos fatores condicionantes dos processos de movimentação, a maior parte dos cenários de risco identificados estão intrinsicamente ligados à ocorrência de deslizamentos translacionais rasos em função da suscetibilidade natural dos terrenos ocupados e de ações antrópicas inadequadas, relativas à forma de uso e ocupação do solo. A partir da avaliação qualitativa foram selecionadas quatro áreas piloto classificadas como de alto e muito alto risco para que fossem realizadas as avaliações quantitativas, tendo por pressuposto a representatividade frente ao histórico de ocorrência de deslizamentos, aspectos fisiográficos e às características geológico- geotécnicas. As análises de estabilidade realizadas nas áreas piloto permitiram identificar que os planos de ruptura analisados se encontram, na maioria das vezes, em profundidades que variam entre 0,5 m e 2,45m, e ficam entre o solo coluvionar e o solo residual maduro, predominantemente de características argilo-arenosas. Estes resultados possibilitaram um melhor entendimento das características da região em relação à estabilidade das encostas e a realização da estimativa de alcance (runout analysis) por meio da simulação numérica pelo software RAMMS nas áreas piloto. As avaliações de alcance permitiram, por meio de retroanálise e análise de sensibilidade, calibrar os coeficientes de atrito do modelo Voellmy-Salm. O valor obtido para coeficiente de atrito seco (µ) que melhor representou as áreas de estudo foi de 0,35, enquanto, para o atrito turbulento, ξ, variou entre 400 a 600 m/s². A projeção do alcance para as áreas simuladas variaram entre 80 a 121m. Por fim, cabe destacar que os produtos obtidos nesta pesquisa visam contribuir para o gerenciamento e planejamento do uso e ocupação do solo, permitindo que a utilização dos resultados sirva como ferramenta de suporte à decisão para determinar prioridades quanto a ações preventivas, planos diretores, planos de contingência e emergenciais para o município. Palavras-Chave: Deslizamentos translacionais rasos. Estabilidade de taludes. Análise de Alcance. Modelagem 3D.

The risk scenarios for landslides in Brazilian municipalities are mostly marked by anthropogenic alterations on slopes, in which the rate of occupation and precarious settlements, associated with geological and physiographic aspects, systematically intensify the development of instabilities. In such conditions, there is a significant risk for people and infrastructure, and it is increasingly urgent to carry out geological- geotechnical risk mapping at adequate scales, to point out areas with probability of occurrence, thus allowing planning and application of preventive controls. Knowing the mechanisms that can govern the triggering of these processes and, consequently, the potential area to be affected, are key issues to prevent the materialization of risk, as well as to mitigate the possible associated impacts. The general objective of this work was to qualitatively and quantitatively evaluate the most favorable conditions that may contribute to the triggering of shallow translational landslides in the urban area of the Municipality of Além Paraíba (MG), Brazil. The qualitative methodology aimed to identify the most common landslide processes in the urban area, define the degrees of risk and prioritize the risk sectors, on a scale of 1:2.000. In this assessment, 104 geological-geotechnical risk sectors associated with shallow translational landslides were identified. The investigations showed that, regarding the conditioning factors of the movement processes, most of the identified risk scenarios are intrinsically linked to the occurrence of shallow translational landslides due to the natural vulnerability of the occupied lands and inadequate anthropic actions, related to the form of land use and occupation. Based on the qualitative assessment, some study areas classified as high and very high risk were selected so that quantitative assessments could be performed, based on the assumption of representativeness in the face of the history of landslides, physiographic aspects, and geological-geotechnical characteristics. The stability analyzes carried out in the study areas made it possible to identify that the rupture planes analyzed are, in most cases, at depths that vary between 0.5 m and 2.45 m and are located between the colluvial soil and the mature residual soil,predominantly of sandy-clay characteristics. These results allowed a better understanding of the characteristics of the region in relation to its slope stability and running range estimate (runout analysis) through numerical simulation on RAMMS software. The range evaluations allowed, through retroanalysis and sensitivity analysis, to calibrate the friction coefficients of the Voellmy-Salm model. The value obtained for the dry friction coefficient (µ) that best represented the study areas was 0.35, while for the turbulent friction, ξ, it ranged from 400 to 600 m/s². The range projection for the simulated areas ranged from 80 to 121m. Finally, it should be noted that the products obtained in this research aim to contribute to the management and planning of land use and occupation, allowing the use of those results to serve as input data for decision support tool. Keywords: Shallow translational landslide. Slope stability. Runout Analysis. 3D modeling.