ESTUDO DO PROCESSO EROSIVO EM ENCOSTAS OCUPADAS · processos de erosão por impacto das gotas de...

UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO CENTRO DE TECNOLOGIA E GEOCIÊNCIAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL DOUTORADO EM ENGENHARIA CIVIL

ESTUDO DO PROCESSO EROSIVO EM ENCOSTAS OCUPADAS

Autor: Frankslale Fabian Diniz de Andrade Meira

Orientador: Roberto Quental Coutinho

Co-orientador: José Ramon Barros Cantalice

Recife, dezembro de 2008

M514e Meira, Frankslale Fabian Diniz de Andrade Estudo do processo erosivo em encostas ocupadas /

Frankslale Fabian Diniz de Andrade Meira. – Recife: O Autor, 2008.

xl, 474 f.; il., gráfs., tabs.

Tese (Doutorado) – Universidade Federal de Pernambuco. CTG. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, 2008.

Inclui Referências Bibliográficas e Anexos.

1. Engenharia Civil. 2. Erosão Hídrica. 3. Erosão Urbana. 4. Erodibilidade. 5. Formação de Barreiras. I. Título.

UFPE 624 CDD (22. ed.) BCTG/2010-070

ii

DEDICATÓRIA

O presente trabalho é dedicado a toda

minha família, aos meus pais Francisco Ribeiro Meira e Eulália de Andrade Meira pela alegria de ser seu filho, os quais sempre

acreditaram no meu empenho e que, com

sacrifício, deram-me uma boa formação. Aos

meus irmãos Fabiano, Fabíola, Diniz e Kimque me apoiaram nos momentos difíceis de

minha vida. A minha esposa Berlanya pela

compreensão dos dias distantes e o apóio

para que eu conseguisse realizar este sonho

e ao meu recém nascido filho Dimitri que vem

dando seus primeiros passos.

iii

O ser humano se engrandece no exato grau em que trabalha para o bem-estar do seu semelhante.

Gandhi

iv

AGRADECIMENTOS

Todas as nossas vitórias e conquistas resultam não só do nosso esforço,

mas também da colaboração de outras pessoas. Por isso, agradeço em

primeiro lugar a Deus, Jesus Cristo e Nossa Senhora (a santíssima trindade)

por ter me guiado espiritualmente nesta caminhada de crescimento pessoal e

profissional. E mesmo sabendo que posso correr o risco de ser indelicado e

injusto para com alguém, prefiro aceita-lo e externar publicamente meus

agradecimentos às seguintes pessoas e instituições.

Aos meus pais Francisco e Eulália, agradeço a vida e o amor que a mim

dedicaram, por terem me dado a vida e me ensinado a vivê-la com dignidade,

por plantarem em meu coração a forca de vencer, por iluminarem os caminhos

obscuros com dedicação e amor para que eu os trilhassem sem medo e cheio

de esperança, que sempre me apoiaram e se orgulharam de minhas

conquistas.

Aos meus irmãos e irmã que nas horas certas, estavam sempre com as

mãos estendidas para me ajudar e pela suas companhias ao longo de minha

existência.

Ao Curso de Pós-graduação em Engenharia Civil da Universidade

Federal de Pernambuco - UFPE, pela oportunidade de participar de seu

programa de doutorado, prestigiando-me com a vaga no curso e utilização de

suas instalações para a pesquisa.

Ao orientador deste trabalho, D. Sc. Roberto Quental Coutinho, pela

oportunidade de participar de seu grupo de alunos, pelos conhecimentos e

experiências, pela qualidade da orientação, que durante o desenvolvimento

dessa tese, demonstrou que além de ser um grande orientador é também um

excelente amigo. Enfim, a todas as qualidades desse profissional que me

serviram como exemplo de um pesquisador incansável e plenamente

empenhado em seu trabalho.

v

Ao Co-orientador D.Sc. José Ramon de Barros Cantalice, pelo empenho,

pela prestatividade, pela confiança, pela paciência, pela amizade e pelo

respeito demonstrado ao logo da tese, contribuindo assim para o sucesso da

mesma.

A Co-orientadora Dra. Margareth Mascarenhas Alheiros, pela

disponibilidade, pelas complementações firmes e essenciais, pelo apoio, pela

compreensão, dedicação e pela confiança depositada.

A Dra. Kalinny Patrícia Vaz Lafayette, pelas complementações firmes e

essenciais.

Aos estimados professores do curso de Pós-Graduação em Engenharia

Civil da Área de Geotecnia: Silvio Romero de Mello Ferreira; José Maria

Justino, Washigton da Silva Amorim, pelos ensinamentos, orientações,

contribuições e amizade ao longo do curso.

Ao Rogério (UFRPE) pela grande ajuda na determinação dos

parâmetros da chuva simulada.

Ao funcionário Anacleto (UFRPE), pela ajuda em alguns ensaios de

laboratório.

Agradeço aos bolsistas: João Raphael, Ulisses e Tiago pela amizade,

pelas horas de empenho, ajudando na realização dos ensaios de campo e

laboratório.

Aos amigos que fazem e os que fizeram parte do Grupo GEGEP: Ana

Patrícia, Rafael, Ricardo, Fábio, Lucas, Everaldo, Joãozinho, Kalinny, Marília,

Karina, Isabella pelo apoio e amizade.

vi

A todos os meus amigos em especial a: Willian, Gerson, Henrique,

Mário, Igor, Juliana, Bruno, Eduardo pela amizade, apoio e incentivo nessa

luta.

Aos funcionários do Laboratório de Solos e Instrumentação da UFPE,

pela convivência e amizade: Laudenice, Andréia, Vânia, Francisco, Leo, e peço

licença para nomear em especial três profissionais que foram de uma

importância impar na condução dos trabalhos:

Severino (biu): pela amizade e ajuda imprescindível na execução dos

trabalhos de laboratório;

Antônio Brito: pela amizade e contribuição marcante na colaboração

dos ensaios;

João Telles: pela amizade e pela força no inicio do curso.

Ao Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Tecnológico

(CNPq), e ao projeto PRONEX/CNPq/FACEP na qual essa tese está inserida,

pelo apoio financeiro e por investir na formação e prover condições para o

crescimento dessa pesquisa.

A Defesa Civil do Recife – CODECIR, através da diretora geral, Nina

Celeste, e a todos os seus funcionários, pelo apoio durante as diversas

conversas com os moradores para o consentimento da pesquisa no local. Bem

como, nos momentos difíceis dos desentendimentos com esses.

Finalizo, agradecendo sinceramente aos que fizeram parte da vivência

do meu Doutorado, que compartilharam comigo momentos realmente

inesquecíveis, e a todos àqueles que direta ou indiretamente foram

responsáveis pela realização desta tese.

vii

RESUMO

Nas áreas urbanas das capitais nordestinas, a exemplo de Recife, é muito

freqüente a ocupação informal sob a forma de assentamentos precários sobre os solos da

Formação Barreiras, que são sedimentos não consolidados, depositados no final do

período Terciário. Esses sedimentos caracterizados por fácies fluviais e de leque aluvial de

granulometria diferenciada e associados a relevos tabulares a colinosos de altura variável,

apresentam alta suscetibilidade à erosão, com formação de voçorocas urbanas de grandes

dimensões, razão pela qual constituem terrenos urbanos de baixo valor imobiliário,

estimulando as invasões. Essa tese de doutorado da UFPE faz parte do Projeto Pronex –

CNPq/FACEPE com apoios da UFRPE e Prefeitura de Recife e tem como objetivo

acompanhar o comportamento dos fenômenos de erosão em um campo experimental com

ocupação urbana, sobre a Formação Barreiras, localizado na cidade do Recife, Bairro do

Ibura, na localidade de Três Carneiros. Para a interpretação dos mecanismos naturais e

antrópicos envolvidos na fenomenologia da erodibilidade desses taludes, foi realizada

extensa campanha de investigação geotécnica de campo e de laboratório incluindo:

condutividade hidráulica com o permeâmetro Guelph, perfis de umidade, caracterização

física, química e mineralógica, sucção, compressibilidade, resistência ao cisalhamento

direto convencional e com sucção controlada. A análise da erodibilidade em campo foi

avaliada por meio de uma unidade de monitoramento para coleta de solo e água

proveniente da encosta, provocado pelas chuvas naturais. Além do monitoramento foram

realizados experimentos através de instalações de parcelas, para determinação da perda

de solo pelo escoamento provocado por chuvas simuladas. Os ensaios em laboratório

foram realizados por meio do ensaio de Inderbitzen, Inderbitzen modificado, Metodologia

MCT, ensaio de desagregação, Pinhole, crumb test, análise química total e da água

intersticial e análise mineralógica. A análise conjunta dos resultados permitiu identificar,

que os mecanismos de evolução atuam de forma complexa, devido à interação entre os

processos de erosão por impacto das gotas de chuva, fluxo superficial e atividades

antrópicas. Através dos vários critérios utilizados na literatura foi verificado que as

camadas superficiais, formadas por solos da Formação Barreiras são bastante

susceptíveis ao processo erosivo. Através do conhecimento técnico do processo de erosão

nas áreas ocupadas, onde os fatores causais do processo de erosão têm origem em parte

nas atividades antrópicas, será possível construir modelos mais realistas dos desastres

associados a esses processos, aumentando a eficiência das medidas não estruturais e

estruturais, evitando tragédias e perdas materiais e fornecendo instrumentos de regulação

para coibir as ocupações desordenadas.

PALAVRAS-CHAVE: Erosão Urbana, Erodibilidade, Formação Barreiras.

viii

ABSTRACT

In the urban areas of Brazilians northeaster’s capitals, example of Recife is very

frequent the informal occupation in the form of precarious nesting on soils of Geological

Formation named “Barreiras Formation”, that are sediments not consolidated, deposited in

the end of the Tertiary period. These sediments characterized of fluvial fácies and alluvial

fan of differentiated granulometry and associated to tabular relives to inclined of variable

height, present high susceptibility to the erosion, with formation of great dimensions urban

gullies, reason for which constitute urban lands of low real estate value, stimulating the

invasions. This doctored thesis of the UFPE is part of the Project Pronex - CNPq/FACEPE

with supports of the Universidade Federal Rural of Pernambuco and prefecture of Recife

and has as objective to follow the behavior of the erosion phenomenon in a urban in an

experimental field with urban occupation, on the Formation Barriers, located in the city of

Recife, Quarter of the Ibura, in the locality of Três Carneiros. For the interpretation of

involved the natural and entropic mechanisms in the phenomenology of the erodibility of

these slopes, extensive campaign of geotechnical inquiry of field and laboratory was

carried through including: hydraulic conducty with permeameter Guelph, profiles of

humidity, physical, chemical and mineralogical characterization, suction, compressibility,

direct conventional shear strength and with controlled suction. The analysis of the

erodibility in field was evaluated by means of a unit of monitoramento for ground collection

and water proceeding from the hillside, provoked for natural rains. Beyond the monitoring

experiments through installations of parcels had been carried through, for determination of

the loss of ground for the draining provoked for simulated rains. The assays in laboratory

had been carried through by means of the assay of Inderbitzen, modified Inderbitzen,

Methodology MCT, assay of desegregation, Pinhole, crumb test, total chemical analysis

and of the interstitial water and mineralogical analysis. The joint analysis of the results

allowed to identify, that the evolution mechanisms act of complex form, due to interaction

enter the processes of erosion for impact of the rain drops, superficial flow and anthropic

activities. Through some criteria used in literature it was verified that the superficial layers,

formed for ground of the Formation Barriers are sufficiently susceptibility to the erosive

process. Through the knowledge technician of the process of erosion in the busy areas,

where the causal factors of the erosion process have origin in part in the anthropic

activities, it will be possible to construct to more realistic models of the disasters associates

to these processes, increasing the efficiency of the not structural and structural measures,

preventing material tragedies and losses and supplying regulation instruments to restrain

the disordered occupations.

KEY-WORDS: Urban Erosion, Erodibility, Barreiras Formation.

ix

ÍNDICE

CAPÍTULO 1 – INTRODUÇÃO.................................................................... 1

1.1 Importância do tema............................................................................... 1

1.2 Justificativa............................................................................................. 9

1.3 Objetivos................................................................................................ 10

1.3.1 Geral.................................................................................................... 10

1.3.2 Específicos.......................................................................................... 10

1.4 Estrutura da tese.................................................................................... 11

CAPÍTULO 2 – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA – EROSÃO URBANA.......... 142.1 Generalidade......................................................................................... 14

2.2 O conceito de erosão............................................................................. 14

2.2.1 Mecanismos da erosão do solo.......................................................... 16

2.2.2 Desagregação e transporte do Solo.................................................. 16

2.2.3 Efeito das gotas de chuva................................................................. 17

2.2.4 Efeito do escoamento superficial....................................................... 23

2.2.6 Classificação dos processos erosivos............................................... 29

2.2.7 Fatores condicionantes que influenciam o processo de erosão....... 31

2.2.7.1 Condicionantes ativos..................................................................... 32

2.2.7.1.1 Fatores climáticos........................................................................ 32

2.2.7.1.1.1 Balanço hídrico......................................................................... 32

2.2.7.1.1.2 Chuva......................................................................................... 33

2.2.7.1.2 Ação antrópica............................................................................. 34

2.2.7.2 Condicionantes passivos................................................................ 36

2.2.7.2.1 Topografia.................................................................................... 36

2.2.7.2.2 Tipo de solo................................................................................. 37

2.2.7.2.3 Cobertura vegetal......................................................................... 38

2.3 A Formação Barreiras e a erosão nas áreas de encostas ocupadas

de Recife......................... ............................................................................ 44

2.3. A Formação Barreiras.......................................................................... 44

2.3.1 Fácies da Formação Barreiras............................................................ 48

x

2.3.2 Ocupações das áreas de encostas..................................................... 50

2.4 Avaliação da erodibilidade.................................................................... 60

2.4.1 Monitoramento de erosões e quantificação das erosões .................. 61

2.4.1.1 Estações experimentais................................................................... 61

2.4.1.2 Estacas para monitoramento de evolução de voçorocas................. 66

2.4.1.3 Pinos para monitoramento de evolução de erosões em lençol........ 67

2.4.2 Experimentos para avaliações das erosões........................................ 68

2.4.2.1 Experimentos de campo................................................................... 68

2.4.2.1.1 Erodibilidade em sulcos............................................................ 68

2.4.2.1.2 Bandejas de salpicamento............................................................ 69

2.4.2.1.3 Ensaio de chuva simulada............................................................ 70

2.4.3 Experimentos de laboratório............................................................... 74

2.4.3.1 Critério de erodibilidde pela Metodologia MCT............................... 74

2.4.3.1.1 Ensaio de infiltrabilidade.......................................................... 74

2.4.3.1.2 Ensaio de erodibilidade específica.............................................. 75

2.4.3.2 Ensaio de suscetibilidade (LNEC e SCS).................................. 78

2.4.3.3 Ensaio de inderbitzen....................................................................... 81

2.4.3.4 Ensaio de inderbitzen modificado................................................... 84

2.4.3.5 Ensaio de pinhole (ou de Furo de Agulha)..................................... 86

2.4.3.6 Ensaio de desagregação “slaking test”........................................... 89

2.4.3.7 Ensaio de dispersão rápida (Crumb test)...................................... 90

2.4.3.8 Analise química da água intersticial do solo................................. 92

2.5 Recuperação das áreas urbanas degradadas..................................... 93

2.5.1 Investigação....................................................................................... 97

2.5.2 Direcionamento das águas servidas e pluviais (drenagem

superficial).................................................................................................... 97

2.5.3 Retaludamento................................................................................... 99

2.5.4 Obras de proteção superficial de taludes e de contenção.............. 103

2.5.5 Obras de proteção com materiais naturais (Gramíneas)................... 105

2.5.6 Obras de proteção com materiais artificiais....................................... 107

2.5.7 O uso dos geossintéticos................................................................... 110

2.5.8 O uso da bioengenharia...................................................................... 113

2.5.8 Obras de contenção na RMR............................................................. 114

xi

CAPITULO 3 – CARACTERIZAÇÃO GEOLÓGICA E GEOTÉCNICA....... 120

3.1 Generalidades....................................................................................... 120

3.1.1 Localização......................................................................................... 120

3.2.2 Aspectos geológicos .......................................................................... 124

3.2.3 Aspectos geomorfológicos................................................................. 126

3.2.4 Aspectos pedológicos......................................................................... 128

3.2.5 Aspectos fitogeográficos................................................................... 130

3.2.6 Aspectos climáticos............................................................................ 137

3.2.7 Aspectos físicos da área de estudo.................................................... 140

3.2.7.1 Disposição dos lixos e águas servidas............................................. 140

CAPITULO 4 – CAMPANHA DE INVESTIGAÇÃO DE CAMPO E DE LABORATÓRIO.......................................................................................... 148

4.1 Generalidade.......................................................................................... 148

4.2 Atividade de Campo............................................................................... 150

4.2.1 Topografia do local da pesquisa......................................................... 152

4.2.2 Investigação geotécnica...................................................................... 153

4.2.2.1 Sondagens e perfis de umidade...................................................... 153

4.2.2.2 Amostragerm ................................................................................... 154

4.2.3 Monitoramento sob chuva natural.................................................... 158

4.2.3.1 Delimitação da area de estudos....................................................... 158

4.2.3.2 Construção das unidades de estudos.............................................. 159

4.2.3.3 Determinação das taxas de perdas de solo..................................... 163

4.2.4 Experimento sob chuva simulada....................................................... 164

4.2.5.3 Ensaios de condutividade hidráulica Guelph.................................. 167

4.3 Atividades de laboratório........................................................................ 170

4.3.1 Ensaios de caracterização do solo..................................................... 170

4.3.2 Ensaios de caracterização pela metodologia MCT (Miniatura, Compactado, Tropical)................................................................................. 1724.3.2.1 Ensaio de compactação Mini-MCV.................................................. 174

4.3.2.2 Ensaio de perda de massa por imersão........................................... 177

4.3.3 Ensaios de caracterização química................................................... 180

xii

4.3.3.1 Analise química da fração terra fina................................................. 181

4.3.3.2 Análise química dos elementos presentes na fração < 0,42mm...... 181

4.3.4 Ensaio de caracterização mineralógica.............................................. 182

4.3.4.1 Fração areia..................................................................................... 182

4.3.4.2 Fração silte e argila.......................................................................... 182

4.3.4 Ensaio de caracterização microestrutural........................................... 183

4.3.4.1 Coleta e análise da água.................................................................. 184

4.3.4.2 Pontos de amostragem da água...................................................... 185

4.3.4.2.1 Análise física, química e microbiológica da água servida............. 185

4.3.4.2.2 Análise química da água intersticial do solo................................. 186

4.3.5 Curva característica do solo.............................................................. 188

4.3.5.1 Método do papel filtro....................................................................... 188

4.3.5.2 Câmara de pressão de Richards...................................................... 189

4.3.5.3 Funil de Haineis................................................................................ 190

4.3.6 Ensaios geotécnicos........................................................................... 191

4.3.6.1 Ensaios de resistência ao cisalhamento direto convencional......... 191

4.3.6.2 Ensaios de adensamento................................................................. 193

4.3.6.3 Ensaios de condutividade hidráulica................................................ 195

4.3.6.3.1 Ensaio condutividade hidráulica com amostra saturadas............. 195

4.3.7 Ensaios para Avaliação da Erodibilidade............................................ 198

4.3.7.1 Ensaios pelo critérios de erodibilidade MCT.................................... 199

4.3.7.1.1 Ensaios de Infiltrabilidade............................................................. 199

4.3.7.1.2 Ensaios de erodibilidade específica.............................................. 201

4.3.7.2 Ensaio de suscetibilidade à erosão............................................ 202

4.3.7.3 Ensaio de Inderbitzen....................................................................... 205

4.3.7.4 Ensaio de Inderbitzen modificado.................................................... 208

4.3.7.5 Ensaios de Torrão (Crumb Test)...................................................... 210

4.3.7.6 Ensaios de Pinhole (de Furo de Agulha).......................................... 213

4.3.7.7 Ensaios de Desagregação (“slaking test”)....................................... 218

4.3.7.8 Ensaios de estabilidade de agregado pelo método de peneiramento múltiplo.................................................................................. 220

xiii

CAPÍTULO 5 – APRESENTAÇAO E ANÁLISE DOS RESULTADOS – CARACTERIZAÇÃO GEOTECNICA........................................................... 224

5.1 Introdução.............................................................................................. 224

5.2 Investigação geotécnica de campo...................................................... 224

5.2.1 Sondagem de simples reconhecimento.............................................. 224

5.2.2 Perfis de umidade............................................................................... 230

5.2.3 Ensaios de condutividade hidráulica Guelph..................................... 232

5.3 Investigação geotécnica de laboratório................................................ 235

5.3.1 Granulometria, limites de Atterberg e classificação SUCS............... 235

5.4 Índices físicos........................................................................................ 241

5.5 Propriedades hidráulicas do solo.......................................................... 243

5.5.1 Ensaio de permeabilidade................................................................... 243

5.5.2 Curva de retenção dos solos........................................................... 247

5.6 Análise da compressibilidade................................................................ 253

5.7 Ensaio de cisalhamento direto.............................................................. 258

5.8 Ensaio de cisalhamento direto com sucção controlada........................ 266

5.9 Análise química..................................................................................... 272

5.9.1 Análise química dos solos.................................................................. 272

5.9.1.1 Análise química da fração terra fina................................................. 273

5.9.1.2 Análise química para os elementos maiores (óxidos na fração de

solo total)...................................................................................... 277

5.9.1.3 Análise química da água.................................................................. 279

5.9.1.3.1 Coleta de da água para verificação da vazão e análise química 279

5.10 Análise mineralógica do solo............................................................... 282

5.10.1 Fração areia...................................................................................... 282

5.11 Análise difratométricas das amostras................................................. 284

5.12 Análise microestrutural do solo............................................................ 294

5.13 Análise pela metodologia MCT............................................................ 299

5.14 Síntese comparativa dos ensaios....................................................... 302

xiv

CAPÍTULO 6 – APRESENTAÇAO E ANÁLISE DOS RESULTADOS – AVALIAÇÃO DA ERODIBILIDADE........................................................... 306

6.1 Generalidades................................................................................... 306

6.2 Constatações na área após eventos pluviométricos............................. 306

6.3 Experimentos de campo............................................................... 320

6.3.1 Experimento sob chuva natural........................................................ 320

6.3.2 Experimento sob chuva simulada..................................................... 320

6.4 Experimentos de laboratório......................................................... 340

6.4.1 Ensaio pelo critério de erodibilidade MCT....................................... 341

6.4.1.1 Ensaio de infiltrabilidade................................................................ 342

6.4.1.2 Ensaio de erodibilidade específica................................................. 345

6.4.2 Análise química da água intersticial do solo.................................. 348

6.4.3 Análise de suscetibilidade à erosão............................................. 350

6.4.4 Ensaio de Inderbitzen........................................................................ 352

6.4.5 Ensaio de Inderbitzen modificado..................................................... 361

6.4.6 Ensaio de dispersão rápida (Crumb Test)....................................... 365

6.4.7 Ensaio de furo de agulha (Pinhole Test)......................................... 370

6.4.8 Ensaio de desagregação.................................................................. 375

6.4.9 Critério baseado na estabilidade de agregados.............................. 386

6.5. Síntese dos ensaios.................................................................. 387

6.6 Possíveis soluções para contenção do processo erosivo na área....... 394

CAPÍTULO 7 – CONCLUSÕES E SUGESTÕES PARA FUTURAS PESQUISAS................................................................................................ 398

7.1 Características da área de estudo......................................................... 398

7.2 Caracterização geotécnica de campo.................................................... 399

7.3 Caracterização geotécnica de laboratório.............................................. 400

7.3.1 Granulometria e condutividade hidráulica........................................... 400

7.3.2 Análise química................................................................................... 400

7.3.3 Análise mineralógica........................................................................... 402

7.3.4 Curvas características......................................................................... 403

xv

7.3.5 Compressibilidade e resistência ao cisalhamento.............................. 403

7.4 Avaliação da erodibilidade..................................................................... 404

7.4.1 Avaliação de campo............................................................................ 405

7.4.2 Avaliação de laboratório...................................................................... 406

7.5 Ensaios propostos para avaliação da erodibilidade............................... 407

7.6 Sugestões para futuras pesquisas......................................................... 408

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS............................................................ 410

ANEXO A – Perfis, Composições e curvas Granulométricas............... 440

ANEXO B – Ensaio sob chuva simulada................................................. 460

ANEXO C – Precipitações Pluviométricas da Área de Estudo, Mapa topográfico e Desenho da área de estudo............................................... 470

xvi

LISTA DE FIGURAS

CAPÍTULO 1 – INTRODUÇÃO

Figura 1.1 Voçoroca localizada no bairro do Ibura. ............................. 1

Figura 1.2 Expansão da mancha urbana e tendências de crescimento

da ocupação do solo (FIDEM, 2006)............................... 3

Figura 1.3 Ocupação desordenada – Ibura – Recife/PE....................... 4

Figura 1.4 Ocupação desordenada – Rua São João / Ibura –

Recife/PE............................................................................. 5

Figura 1.5 Águas servidas lançadas nas encostas (Camaragibe-PE).. 6

Figura 1.6 Resíduos e águas servidas lançados diretamente no solo

(bairro três carneiros)................................................... 6

Figura 1.7 Verticalização em áreas de morro Camaragibe-córrego da

andorinha........................................................................ 7

Figura 1.8 Utilização de Biomanta......................................................... 8

CAPÍTULO 2 – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA SOBRE EROSÃO

Figura 2.1 Efeito da capilaridade e/ou sucção na desagregação do

solo (CAMAPUM DE CARVALHO et al., 2001)................... 16

Figura 2.2 Superfície protegida (COUTINHO et al, 1999).................. 18

Figura 2.3 Superfície desprotegida...................................................... 18

Figura 2.4 Impacto de uma gota de chuva sobre o solo (In: LENS e

AMARAL (1987). Foto de ROBEY, do Naval Research

Lab. (EUA)).......................................................................... 19

Figura 2.5 Distribuição das gotas em uma chuva - LOWS &

PARSONS (1943)................................................................ 20

Figura 2.6 Distribuição das gotas em uma chuva Natural -

WISCHMEIR e SMITH (1958).............................................. 22

Figura 2.7 Velocidades terminais de gotas de chuva de diferentes

diâmetros no ar WISCHMEIR e SMITH (1958).................... 22

Figura 2.8 Infiltração e escoamento...................................................... 26

xvii

Figura 2.9 Esquematização do processo de erosão hídrica

KARMANN (2000)................................................................ 31

Figura 2.10 Ciclo hidrológico, ARAÚJO et al. (2005)............................. 32

Figura 2.11 O papel da cobertura vegetal (PRANDINI et al.,

1976).................................................................................... 40

Figura 2.12 A influência da declividade na cobertura vegetal e na

erosão Depto. de Minas e Energia / Austrália, (1996)......... 41

Figura 2.13 Proposta de categorias para erosão para solos e rochas

baseada na velocidade (BRIAUD, 2008)............................. 43

Figura 2.14 Proposta de categorias para erosão para solos e rochas

baseada na tensão de cisalhamento (BRIAUD, 2008)............ 43

Figura 2.15 Fáceis da Formação Barreiras - (A) fácies de leques

aluviais; (B) fácies fluvial entrelaçada; (C) fácies flúvio-

lagunar (ALHEIROS e FERREIRA, 1991)............................ 48

Figura 2.16 Voçoroca na UR 2 – Rua Dulce Chacon – Ibura.................. 50

Figura 2.17 Evolução urbana da RMR BRYON (1994) apud

ALHEIROS (1998)................................................................ 53

Figura 2.18 Ocupação desordenada por invasões localizado no bairro

do Ibura - Rua Sonho Real – localidade 27 de Novembro... 56

Figura 2.19 Corte vertical na encosta (ocupação desordenada) - Rua

Epitácio Holanda – Localidade Três Carneiros.................... 57

Figura 2.20 Assoreamento do canal da Lagoa Encantada – Ibura......... 58

Figura 2.21 Ruptura das paredes do canal da Lagoa Encantada –

Ibura..................................................................................... 58

Figura 2.22 Esquema de coleta de sedimentos na parcela de

monitoramento (SANTOS et al., 2002)................................ 62

Figura 2.23 Esquema das parcelas para estudo de perdas de solo sob

diferentes formas de cultivo MENDES (2006)...................... 63

Figura 2.24 Perda de solo sob o cultivo de milho (a), feijão-vagem (b),

feijão (c), inhame (d), banana (e), pousio (f) e sem cultivo

(g) (MENDES, 2006)............................................................ 64

Figura 2.25 Estudo da erodibilidade superficial e subsuperficial

(GUERRA, 2005).................................................................. 64

xviii

Figura 2.26 Estações experimentais na micro-bacia do córrego

Pantaninho Romaria – GO (ROCHA e BACCARO, 2004)... 65

Figura 2.27 Ville de Paris, SILVA (2005)................................................. 66

Figura 2.28 Disposição de pluviômetros de garrafa pet, MENDES

(2006)................................................................................... 66

Figura 2.29 Tanques para coleta de solo e água (SANTOS et al, 2007) 66

Figura 2.30 Coleta de solo e água (MENDES, 2006).............................. 66

Figura 2.31 Monitoramento de voçoroca (GUERRA, 2002).................... 67

Figura 2.32 Monitoramento de voçoroca (ROCHA et al., 2005).............. 67

Figura 2.33 Esquema da disposição de um pino de erosão (GUERRA,

2005).................................................................................... 68

Figura 2.34 Parcela com sulco em solo consolidado, antes do experimento

(a); durante o experimento (b) (LAFAYETTE, 2006)................... 69

Figura 2.35 Bandeja de salpicamento (GUERRA, 2005)........................ 70

Figura 2.36 Canais de terra utilizados nas experiências (retangular

grande, circular, convergente/divergente e retangular

pequeno) (PEDROSO DE LIMA, 2006)............................... 72

Figura 2.37 Descrição da construção e principio de funcionamento do

simulador de chuva (RIBEIRO et al, 2007).......................... 73

Figura 2.38 Simulador de chuvas (PEDROSO DE LIMA, 2006)............. 73

Figura 2.39 Experimento (GUERRA, 2002)............................................ 73

Figura 2.40 Curva típica Lxt1/2 e elementos para estimativa do

coeficiente de sorção (s), no ensaio de infiltrabilidade da

Metodologia MCT................................................................. 75

Figura 2.41 Amostra preparada para o ensaio de erodibilidade

específica (a); execução do ensaio (b) – Metodologia MCT

(LAFAYETTE, 2006)............................................................ 76

Figura 2.42 Critério de erodibilidade baseado na metodologia MCT...... 76

Figura 2.43 Classificação de acordo com a metodologia MCT

(VERTAMATTI e ARAÚJO, 1998)........................................ 77

Figura 2.44 Perspectiva do aparelho de Inderbitzen (FERREIRA,

1981).................................................................................... 82

Figura 2.45 Resultado dos ensaios de Inderbitzen (SANTOS e

xix

CAMAPUM DE CARVALHO, 1998)..................................... 83

Figura 2.46 Ensaio de erodibilidade, sem e com cobertura vegetal

(FALCÃO NEVES et al. 2006).............................................. 84

Figura 2.47 Ensaio de Inderbitzen modificado por CHAMECKI (2002) e

HEIDERMANN et al (2007) respectivamente....................... 85

Figura 2.48 Modelo esquemático de ensaio de Pinhole, SHERARD et

al. (1976a)............................................................................ 87

Figura 2.49 Comportamento das amostras no ensaio de Pinhole,

SANTOS et al. (1998).......................................................... 88

Figura 2.50 Graus de Dispersividade do Ensaio de Dispersão Rápida

(NBR 13601/96)................................................................... 92

Figura 2.51 Erosão em área desmatada para loteamento...................... 94

Figura 2.52 Falta de Manutenção BR-101.............................................. 96

Figura 2.53 Direcionamento das águas................................................... 98

Figura 2.54 Captação das águas............................................................ 98

Figura 2.55 Captação de água ............................................................... 99

Figura 2.56 Disciplinamento das águas.................................................. 99

Figura 2.57 Escadaria com drenagem lateral.......................................... 99

Figura 2.58 Retaludamento por cortes – Horto de Doi Irmãos –

COUTINHO et al. (1999).................................................... 101

Figura 2.59 Retaludamento (COUTINHO et al. 1999)............................. 101

Figura 2.60 Compactação mecânica (COUTINHO et al., 1999)............. 102

Figura 2.61 Exemplos de retaludamento por aterros.............................. 103

Figura 2.62 Utilização de gramíneas como proteção superficial no

municipio de camaragibe SANTANA (2006)....................... 105

Figura 2.63 Montagem das placas de grama (COUTINHO et al., 1999). 106

Figura 2.64 Revegetação (COUTINHO et al., 1999)............................ 106

Figura 2.65 Espécies de gramíneas e leguminosas, mostrando a

arquitetura das raízes e parte aérea das plantas

(DEFLOR, 2008).................................................................. 107

Figura 2.66 Impermeabilização com cimentado ALHEIROS et. al

(2003)................................................................................... 108

Figura 2.67 Impermeabilização com tela argamassada, Recife.............. 108

xx

Figura 2.68 Proteção com pedra rachão, SANTANA (2006)................... 109

Figura 2.69 Impermeabilização asfáltica................................................. 109

Figura 2.70 Impermeabilização com lonas plásticas Ibura...................... 110

Figura 2.71 Impermeabilização com “Cal Jet”......................................... 110

Figura 2.72 Tipos de Geomantas (a) e (b) e Geocélula (c) (DEFLOR,

2008).................................................................................... 112

Figura 2.73 Tratamento com biomanta (BR-101 - Norte)........................ 113

Figura 2.74 Tratamento com biomanta, DEFLOR (2008)....................... 113

Figura 2.75 Controle de Erosão com Técnicas de Engenharia

Naturalística (VERTICAL GREEN, 1999)............................. 114

Figura 2.76 Muro de arrimo em pedra rachão. São Lourenço da Mata.

SANTANA (2006)................................................................. 117

Figura 2.77 Muro de arrimo em solo-cimento ensacado Araçoiaba–PE. 117

Figura 2.78 Controle de erosão com uso de solo-cimento ensacado 118

Figura 2.79 Controle de erosão com técnicas de revegetação com

gramíneas.................................................................. 118

Figura 2.80 Muro de arrimo em gabião............................................ 119

CAPITULO 3 – CARACTERIZAÇÃO GERALDA ÁREA DE ESTUDO

Figura 3.1 Mapa da Região Político-Administrativa 6 - Sul

(VASCONCELOS e BEZERRA, 2000)................................. 121

Figura 3.2 Mapa de localização da área de estudo............................... 123

Figura 3.3 Imagem satélite da área de estudo..................................... 125

Figura 3.4 Mapa geológico da RMR (ALHEIROS, 1998)...................... 131

Figura 3.5 Vegetação da área de estudo.............................................. 133

Figura 3.6 Rala vegetação rasteira em época de chuva....................... 133

Figura 3.7 Escassez de vegetação em época de chuva....................... 133

Figura 3.8 Mapa de ocupação do solo (Ibura localidade Três

Carneiros.............................................................................. 135

Figura 3.9 Mapa de altimetria apresentando o local da pesquisa........ 134

Figura 3.10 Mapa de declividade do local da pesquisa........................... 136

xxi

Figura 3.11 Mapa de Isoietas da RMR (ALHEIROS, 1998).................... 137

Figura 3.12 Chuvas mensais acumuladas no período de 12 meses

(janeiro a dezembro / 2005) versus o número de dias com

chuva (Fonte: INMET).......................................................... 138







Figura 3.15 Deposição do lixo................................................................. 141

Figura 3.16 Lixo que desce com a enxurrada proveniente da encosta... 141

Figura 3.17 Deposição da água servida.................................................. 142

Figura 3.18 Deposição das águas servidas diretamente no solo............ 143

Figura 3.19 Passagem dos moradores................................................... 144

Figura 3.20 Escadaria com degraus não revestidos com inicio de

desgaste devido a erosão.................................................... 144

CAPITULO 4 – CAMPANHA DE INVESTIGAÇÃO DE CAMPO E LABORATÓRIO

Figura 4.1 Área a ser estudada............................................................. 150

Figura 4.2 Carta de Nucleação da Localização – Agência

CONDEPE/FIDEM............................................................... 151

Figura 4.3 Topografia da área de Estudo.............................................. 152

Figura 4.4 Esboço tridimensional da área............................................. 153

Figura 4.5 Croqui de localização das trincheiras de retirada dos

blocos................................................................................... 154

Figura 4.6 Ensaio de SPT (Standard Penetration Test)........................ 154

Figura 4.7 Coleta de solo para caracterização...................................... 154

Figura 4.8 Croqui de localização da retirada dos blocos....................... 155

Figura 4.9 Escavação da Trincheira 1.................................................. 155

xxii

Figura 4.10 Escavação da Trincheira 2.................................................. 155

Figura 4.11 Aplicação do papel laminado............................................... 156

Figura 4.12 Aplicação do murim (tecido poroso).................................... 156

Figura 4.13 Parafinagem do bloco......................................................... 156

Figura 4.14 Acondicionamento dos blocos nos caixotes com pó de serra.................................................................................... 157

Figura 4.15 Transporte dos blocos......................................................... 157

Figura 4.16 Retirada dos blocos para ensaios de inderbitzen modificado........................................................................... 158

Figura 4.17 Acondicionamento das amostras........................................ 158

Figura 4.18 Delimitação da área com a chapa........................................ 159

Figura 4.19 Profundidade da chapa de delimitação................................ 159

Figura 4.20 Despejo de água servida...................................................... 160

Figura 4.21 Presença de lixo e água servida no acesso......................... 160

Figura 4.22 Acesso precário às moradias............................................... 160

Figura 4.23 Corte no talude..................................................................... 161

Figura 4.24 Execução de muro de alvenaria de tijolos............................ 161

Figura 4.25 Corte de talude..................................................................... 162

Figura 4.26 Aterro e compactação.......................................................... 162

Figura 4.27 Execução da caixa coletora com cinco saídas..................... 162

Figura 4.28 Esquema da passagem de água para o tanque.................. 162

Figura 4.29 Execução do tanque coletor................................................. 163

Figura 4.30 Esquema da passagem de água para o tanque.................. 163

Figura 4.31 Execução do tanque............................................................. 163

Figura 4.32 Caixa coletora e tanque coletor............................................ 163

Figura 4.33 Pluviômetros......................................................................... 164

Figura 4.34 1ª Localização...................................................................... 164



Figura 4.37 Simulador de chuvas............................................................ 165

Figura 4.38 Esquema do bico aspersor................................................... 165

Figura 4.39 Reservatório de água de alimentação do sistema............... 165

Figura 4.40 Bomba submersa................................................................. 165

Figura 4.41 Representações das condições do solo nas parcelas 166

xxiii

experimentais.......................................................................

Figura 4.42 Coleta d água e sedimentos................................................. 167

Figura 4.43 Determinação da velocidade................................................ 167

Figura 4.44 Disposição dos pluviômetros................................................ 167

Figura 4.45 Determinação da velocidade................................................ 167

Figura 4.46 Curvas para obtenção do parâmetro C (CAMPOS, 1993)... 169

Figura 4.47 Ensaios da metodologia MCT (VILLIBOR, et al., 2000) 173

Figura 4.48 Principais ensaios da metodologia MCT (FORTES, 2006).. 173

Figura 4.49 Acomodação das amostras em sacos plásticos.................. 175

Figura 4.50 Posicionamento do disco na parte superior do corpo de prova................................................................................... 176

Figura 4.51 Extrusão de 1 cm do corpo de prova para fora do molde de compactação................................................................... 178

Figura 4.52 posicionamento dos corpos de provas mais cilindros no tanque................................................................................. 178

Figura 4.53 Ábaco para classificação MCT (NOGAMI et al, 1993)......... 180

Figura 4.54 Microscópio de Varredura.................................................... 183

Figura 4.55 Equipamento para metalização das amostras..................... 183

Figura 4.56 Fixação das amostras para metalização.............................. 183

Figura 4.57 Amostras metalizadas para serem analisadas..................... 183

Figura 4.58 Estimativa da quantidade de água servida jogada na

encosta................................................................................. 184

Figura 4.59 Coleta de água para análise................................................ 185

Figura 4.60 Coleta de solo para análise da água intersticial, P – 1........ 187

Figura 4.61 Coleta de solo para análise da água intersticial, P – 2........ 187

Figura 4.62 Cravação estática do recipiente CP..................................... 189

Figura 4.63 Adição de água no recipiente com nível máximo mantido no papel filtro........................................................................ 189

Figura 4.64 Câmaras de pressões UFRPE............................................. 189

Figura 4.65 Funis de Haines da UFRPE................................................. 190

Figura 4.66 Corpos de prova para ensaios com o funil de Haines e

câmara de pressão............................................................... 191

Figura 4.67 Ensaio de cisalhamento em andamento.............................. 193

Figura 4.68 Oedômetros.......................................................................... 194

Figura 4.69 Ensaios convencionais na condição natural e inundada...... 195

Figura 4.70 Sistema Tri-flex 2................................................................. 195

xxiv

Figura 4.71 Preparação do corpo de prova para ensaio......................... 197

Figura 4.72 Colocação da membrana..................................................... 197

Figura 4.73 Processo de saturação......................................................... 197

Figura 4.74 Infiltrabilidade na amostra por capilaridade.......................... 200

Figura 4.75 Carregamento de água destilada para o ensaio.................. 200

Figura 4.76 Curva típica L x t1/2 e elementos para estimativa do coeficiente de sorção (s), no ensaio de infiltrabilidade da Metodologia MCT (Bastos, 1999)......................................... 201

Figura 4.77 Amostra preparada para o ensaio de erodibilidade específica (a): execução do ensaio (b) – Metodologia......... 202

Figura 4.78 Detalhe da vista frontal do Inderbitzen................................. 205

Figura 4.79 Amostra pré-umedecida....................................................... 205

Figura 4.80 Representação do Escoamento superficial.......................... 206

Figura 4.81 Desagregação da amostra com escoamento superficial..... 206

Figura 4.82 Blocos de 30x30x20cm........................................................ 209

Figura 4.83 Encaixe da amostra no equipamento Inderbitzen............... 209

Figura 4.84 Esquema do Iderbitzen modificado...................................... 209

Figura 4.85 Colocação dos pluviômetros................................................ 209

Figura 4.86 Chapa para salpicamento.................................................... 210

Figura 4.87 Determinação da velocidade............................................... 210

Figura 4.88 Equipamentos e amostras a serem ensaiadas.................... 211

Figura 4.89 Procedimento para imersão das amostras........................... 211

Figura 4.90 Esquema de colocação das amostras com a armação de arame................................................................................... 212

Figura 4.91 Esquema de colocação das amostras com os dedos 212

Figura 4.92 Diagrama seqüencial do procedimento do ensaio de furo de agulha.............................................................................. 214

Figura 4.93 Sistema pinhole.................................................................... 216

Figura 4.94 Preenchimento com areia grossa lavada............................ 217

Figura 4.95 Tubo cilíndrico metálico do ensaio pinhole.......................... 217

Figura 4.96 Disposição das amostras..................................................... 219

Figura 4.97 Ensaio de estabilidade de agregados – execução do peneiramento múltiplo submerso......................................... 220

Figura 4.98 Disposição da amostra na peneira....................................... 222

xxv

CAPITULO 5 – APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS – CARCTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA Figura 5.1 Perfil Geotécnico – Ponto P-01............................................ 226

Figura 5.2 Perfil Geotécnico – Ponto P-02............................................ 226



Figura 5.5 Seção longitudinal – Pontos: SP 01 – SP- 02...................... 229

Figura 5.6 Seção longitudinal – Pontos: SP 04 – SP- 03...................... 229

Figura 5.7 Perfis de Umidade – a) Ponto P-01; b) Ponto P-02............ 231

Figura 5.8 Ensaio de campo Guelph..................................................... 232

Figura 5.9 Condutividade hidráulica – Ponto P – 1............................... 233



Figura 5.12 Ensaio de Sedimentação dos pontos P- 01 e P- 02 (das trincheiras)............................................................................ 236

Figura 5.13 Curvas granulométricas com defloculante e com dispersor. 237

Figura 5.14 Curvas granulométricas sem defloculante e com dispersor. 237

Figura 5.15 Curvas granulométricas sem defloculante e sem dispersor. 238

Figura 5.16 Faixas de permeabilidades para diferentes tipos de solos (COUTINHO e SILVA, 2005 apud SCHNAID et., al 2004)... 245

Figura 5.17 Locais de campanhas de ensaios para análise de permeabilidade in situ e em laboratório na região Metropolitana de Recife............................................... 246

Figura 5.18 Curvas características de secagem e umedecimento obtidas através do uso do papel filtro, ponto: P- 01 (0,15-0,45m e 0,70-1,00m)...................................................... 249

Figura 5.19 Curvas características de secagem e umedecimento obtidas através do uso do papel filtro, ponto: P- 02 (0,15-0,45m e 0,70-1,00m)................................................... 249

Figura 5.20 Curvas características ajustadas segundo a equação de FREDLUND & XING (1994) e VAN GENUTCHEN (1980), ponto: P- 01 (0,15-0,45m e 0,70-1,00m).............................. 252

Figura 5.21 Curvas características ajustadas segundo a equação de FREDLUND & XING (1994) e VAN GENUTCHEN (1980), ponto: P- 02 (0,15-0,45m e 0,70-1,00m).............................. 252

Figura 5.22 Deformações volumétricas versus tensão vertical ( vversus v log) e índices de vazios versus a tensão vertical (e versus v log) ................................................................... 254

Figura 5.23 Deformações volumétricas versus tensão vertical ( vversus v log) e índices de vazios versus a tensão vertical (e versus v log).................................................................... 254

xxvi

Figura 5.24 Deformações volumétricas versus tensão vertical ( vversus v log) e índices de vazios versus a tensão vertical (e versus v log).................................................................... 255

Figura 5.25 Deformações volumétricas versus tensão vertical ( vversus v log) e índice de vazios versus a tensão vertical (e versus v log) ................................................................... 255

Figura 5.26 Curvas tensão-deformação, natural e inundada – amostras do ponto P-01 (0,15 – 0,45 m) ensaios convencionais....................................................................... 260

Figura 5.27 Curvas tensão-deformação – amostras do ponto P-01 (0,70 – 1,00 m) ensaios convencionais................................ 261



Figura 5.30 Envoltórias de resistência das amostras naturais e inundadas do ponto P- 01 nas profundidades (0,15 – 0,45 e 0,70 – 1,00 m), ensaios de cisalhamento direto convencionais....................................................................... 264

Figura 5.31 Envoltórias de resistência das amostras naturais e inundadas do ponto P- 02 nas profundidades (0,15 – 0,45 e 0,70 – 1,00 m), ensaios de cisalhamento direto convencionais....................................................................... 264

Figura 5.32 Curvas tensão-deformação – amostras do ponto P- 01 (0,15 – 0,45 m) ensaios com sucção controlada – a) sucção de 30kPa; b) sucção de 100 kPa............................. 268

Figura 5.33 Envoltórias de resistência das amostras do ponto P- 01 na profundidade de 0,15 a 0,45m, sucção de 30 e 100kPa ensaios de cisalhamento direto com sucção controlada...... 268

Figura 5.34 Curvas tensão-deformação e envoltória de resistência – amostras do ponto P- 01 (0,15 – 0,45 m) ensaios com sucção controlada – Sucção de 300 kPa............................. 269

Figura 5.35 Curvas tensão-deformação – amostras do ponto P- 02 (0,15 – 0,45 m) ensaios com sucção controlada – a) sucção de 30kPa; b) sucção de 100 kPa............................. 270

Figura 5.36 Envoltórias de resistência das amostras do ponto P-02 na profundidade de 0,15 a 0,45m, sucção de 30 e 100kPa ensaios de cisalhamento direto com sucção controlada...... 270

Figura 5.37 Curvas tensão-deformação e envoltória de resistência – amostras do ponto P- 02 (0,15 – 0,45 m) ensaios com sucção controlada – Sucção de 300 kPa............................. 271

Figura 5.38 Análise Mineralógica do solo no ponto P-01 nas profundidades de (0,15 – 0,45 e 0,70-1,00m)...................... 283

Figura 5.39 Análise Mineralógica do solo no ponto P-02 nas profundidades de (0,15 – 0,45 e 0,70-1,00.......................... 283

Figura 5.40 Difratogramas de Raio X da fração silte para amostra do ponto P- 01 (0,15 - 0,45m) e (0,70 - 1,00m)......................... 286


xxvii

Figura 5.42 Difratogramas de Raio X da fração argila para amostra do ponto P- 01 (0,15 - 0,45m) e (0,70 - 1,00m)......................... 287






Figura 5.48 Difratograma de Raio X da amostra P- 01 (0,15 - 0,45m)... 290




Figura 5.52 Análise mineralógica do ponto P – 01 – 0,15-0,45m............ 295




Figura 5.56 Coleta de sedimentos retido nas cápsulas P-01 (0,15 – 0,45m).................................................................................. 299




Figura 5.60 Ábaco de classificação dos solos - Metodologia MCT......... 301

CAPITULO 6 – APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS – AVAIAÇÃO DA ERODIBILIDADE Figura 6.1 Presença de erosão laminar................................................ 307

Figura 6.2 Descalçamento das raízes e Inclinação das arvores........... 308

Figura 6.3 Inicio de pequenos sulcos.................................................... 308

Figura 6.4 Agravamentos dos sulcos.................................................... 308

Figura 6.5 Ocupações desordenadas feitas de tábuas......................... 310

Figura 6.6 Ocupações desordenadas feitas de alvenaria..................... 310

Figura 6.7 Casa construída próximo ao talude de corte........................ 310

Figura 6.8 Corte vertical ameaçando a moradia................................... 310

xxviii

Figura 6.9 Reforma da moradia............................................................. 311

Figura 6.10 Corte na encosta para reforma da moradia.............................. 312

Figura 6.11 Tronco para evitar o carreamento............................................... 312

Figura 6.12 Presença de ligação clandestina na encosta e vazamento..... 313

Figura 6.13 Inicio de focos de erosão próximo a residência.......................... 314

Figura 6.14 Carreamento dos sedimentos para caixa coletora..................... 314

Figura 6.15 Escavação facilitando o carreamento dos sedimentos............. 314

Figura 6.16 Inicio de focos de erosão.............................................................. 315

Figura 6.17 Descalçamento do Tanque.......................................................... 315

Figura 6.18 Construção de um muro de Proteção........................................... 316

Figura 6.19 Impedimento da passagem dos moradores e construção de

Escadaria de acesso..................................................................... 316

Figura 6.20 Remoção de chapa localização 1................................................. 317

Figura 6.21 Remoção de chapa localização 2................................................. 317

Figura 6.22 Material de corte depositado próximo ao tanque................. 317

Figura 6.23 Corte no talude e retirada do pluviômetro ........................... 317

Figura 6.24 Precipitação pluviométrica obtida com os pluviômetros para o ano de 2006.......................................................... 321

Figura 6.25 Precipitação pluviométrica obtida com os pluviômetros para o ano de 2007.............................................................. 322

Figura 6.26 Relação entre os valores mensais acumulados da precipitação da Estação Recife – Curado e a precipitação obtida com os pluviômetros de garrafa pet e de cano para o ano de 2006...................................................................... 323

Figura 6.27 Relação entre os valores mensais acumulados da precipitação da Estação Recife – Curado e a precipitação obtida com os pluviômetros de garrafa pet e de cano para o ano de 2007...................................................................... 324

Figura 6.28 Relação entre os valores mensais acumulados da precipitação da Estação Recife – Curado e a precipitação obtida com o pluviômetro de leitura direta para o ano de 2006 e 2007......................................................................... 324

Figura 6.29 Relação entre os valores mensais acumulados da precipitação pluviométrica e o descarte antrópico para os anos de 2006 e 2007............................................................ 325

Figura 6.30 Dias dos eventos de chuva que foram feitos as coletas de sedimentos e água para análise da erodibilidade da área para o ano de 2006............................................................. 326

Figura 6.31 Dias dos eventos de chuva que foram feitos as coletas de sedimentos e água para análise da erodibilidade da área para o ano de 2007............................................................. 326

Figura 6.32 Coleta de sedimentos e água............................................... 327

Figura 6.33 Material retido na caixa........................................................ 327

xxix

Figura 6.34 Retirada de sedimentos....................................................... 327

Figura 6.35 Limpeza do tanque............................................................... 327

Figura 6.36 Lavagem da caixa de coleta................................................. 328

Figura 6.37 Sedimentação das amostras................................................ 328

Figura 6.38 Perda de solo na parcela experimental no ano de 2006...... 330

Figura 6.39 Perda de solo na parcela experimental no ano de 2007...... 330

Figura 6.40 Correlação entre as perdas de solo na parcela experimental para os anos de 2006 e 2007......................... 331

Figura 6.41 Perda de solo por erosão laminar na área de estudo.......... 332

Figura 6.42 Parcela com presença de vegetação rasteira................ 333

Figura 6.43 Parcela com presença sem vegetação rasteira....... 334

Figura 6.44 Parcela com pouca vegetação e muita cobertura morta 334

Figura 6.45 Tempo de inicio dos escoamentos para os tratamentos...... 335 Figura 6.46 Resultado de perdas de solo nas parcelas com vegetação

e serrapilheira............................................................... 337Figura 6.47 Resultado de perdas de solo nas parcelas com vegetação 337 Figura 6.48 Resultado de perdas de solo nas parcelas sem vegetação 337 Figura 6.49 Resultado de perdas de solo nas diferentes disposições

de cobertura.................................................................. 338Figura 6.50 Avaliação da proteção nas parcelas de estudo 340 Figura 6.51 Processo de infiltrabilidade.................................................. 342 Figura 6.52 Ensaio de erodibilidade específica.................................... 342 Figura 6.53 Comprimento do menisco capilar x Raiz do tempo ponto

P-01 – Amostra seca ao ar (0,15-0,45m)............................. 343Figura 6.54 Comprimento do menisco capilar x Raiz do tempo ponto




P-01 – Amostra Natural (0,15-0,70m)............................. 344Figura 6.58 Comprimento do menisco capilar x Raiz do tempo ponto

P-02 – Amostra Natural (0,15-0,45m).................................. 344Figura 6.59 Comprimento do menisco capilar x Raiz do tempo ponto

P-01 – Amostra Natural (0,70-1,00m).................................. 345Figura 6.60 Comprimento do menisco capilar x Raiz do tempo ponto

P-02 – Amostra Natural (0,70-1,00m).................................. 345Figura 6.61 Critério de erodibilidade baseado na Metodologia MCT...... 347 Figura 6.62 Classificação de acordo com a metodologia MCT,

VERTAMATTI e ARAÚJO (1998)................................................. 350

xxx

Figura 6.63 Relação entre os totais de sais dissolvidos versus o percentual de sódio segundo SHERARD et al (1976) 350

Figura 6.64 Resultado de perdas de solo em amostras naturais indeformadas submetidas a diferentes vazões com inclinação de rampa de 10º, pontos P-01 (0,15 - 0,45m) e P-02 (0,15 - 0,45m)............................................................. 354

Figura 6.65 Resultado de perdas de solo em amostras naturais indeformadas submetidas a diferentes vazões com inclinação de rampa de 18º, pontos P-01 (0,15 - 0,45m) e P-02 (0,15 - 0,45m) ............................................................ 354

Figura 6.66 Resultado de perdas de solo em amostras naturais indeformadas submetidas a diferentes vazões com inclinação de rampa de 30º, pontos P-01 (0,15 - 0,45m) e P-02 (0,15 - 0,45m) ................................................... 354

Figura 6.67 Resultado de perdas de solo em amostras Pré-umedecidas indeformadas submetidas a diferentes vazões com inclinação de rampa de 10º, pontos P-01 (0,15 - 0,45m) e P-02 (0,15 - 0,45m) .............................................. 355

Figura 6.68 Resultado de perdas de solo em amostras Pré-umedecidas indeformadas submetidas a diferentes vazões com inclinação de rampa de 18º, pontos P-01 (0,15 - 0,45m) e P-02 (0,15 - 0,45m) .............................................. 355

Figura 6.69 Resultado de perdas de solo em amostras pré-umedecidas indeformadas submetidas a diferentes vazões com inclinação de rampa de 30º, pontos P-01 (0,15 - 0,45m) e P-02 (0,15 - 0,45m) .............................................. 355

Figura 6.70 Resultado de perdas de solo em amostras seca ao ar indeformadas submetidas a diferentes vazões com inclinação de rampa de 10º, pontos P-01 (0,15 - 0,45m) e P-02 (0,15 - 0,45m) ............................................................. 355

Figura 6.71 Resultado de perdas de solo em amostras seca ao ar indeformadas submetidas a diferentes vazões com inclinação de rampa5 de 18º, pontos P-01 (0,15 - 0,45m) e P-02 (0,15 - 0,45m)............................................................ 355

Figura 6.72 Resultado de perdas de solo em amostras seca ao ar indeformadas submetidas a diferentes vazões com inclinação de rampa de 30º, pontos P-01 (0,15 - 0,45m) e P-02 (0,15 - 0,45m) ............................................................ 356

Figura 6.73 Resultados de erosão em amostras indeformadas (naturais, seca ao ar e pré umedecidas) sob diferentes vazões e inclinações de rampa em ensaios de Inderbitzen, ponto P-01 (0,15 a 0,45m)................................................... 358

Figura 6.74 Resultados de erosão em amostras indeformadas (naturais, seca ao ar e pré umedecidas) sob diferentes vazões e inclinações de rampa em ensaios de Inderbitzen, ponto P-02 (0,15 a 0,45m)................................................... 359

Figura 6.75 Resultados de erosão em amostras indeformadas (naturais, seca ao ar e pré umedecidas) sob diferentes vazões e inclinações de rampa em ensaios de Inderbitzen, pontos P-01 (0,15 a 0,45m) e P-02 (0,15 a 0,45m).............. 360

xxxi

Figura 6.76 Resultado de ensaios de inderbitzen dos pontos P-01 e P-02 (profundidade 0,15 a 0,45), respectivamente................. 360

Figura 6.77 Resultado de perdas de solo em amostras natural e seca ao ar, pontos P-01 e P-02.................................................... 363

Figura 6.78 Resultados de erosão em amostras indeformadas (naturais, seca ao ar e pré umedecidas) sob diferentes vazões e inclinações de rampa em ensaios de Inderbitzen modificado, pontos P-01 (0,15 a 0,45m) e P-02 (0,15 a 0,45m).................................................................................. 364

Figura 6.79 Amostras ponto P-01 (0,15 – 0,70m)................................... 367 Figura 6.80 Amostras ponto P-01 (0,70 – 1,00m)................................... 368 Figura 6.81 Amostras ponto P-01 (0,15 – 0,70m)................................... 368 Figura 6.82 Amostras ponto P-01 (0,70 – 1,00m)................................... 369 Figura 6.83 Resultado do ensaio Pinhole – P - 01 (prof.: 0,15 – 0,45m) 371 Figura 6.84 Resultado do ensaio Pinhole – P - 01 (prof.: 0,70 – 1,00m) 372 Figura 6.85 Resultado do ensaio Pinhole – P - 02 (prof.: 0,15 – 0,45m) 373 Figura 6.86 Resultado do ensaio Pinhole – P - 02 (prof.: 0,70 – 1,00m) 374 Figura 6.87 Estágios dos processos de desagregação do solo (P-01

prof. 0,15m). PROCESSO 1 (estágio gradual de submersão) e PROCESSO 2 (submersão total).................. 377

Figura 6.88 Estágios dos processos de desagregação do solo (P-01 prof. 0,70m). PROCESSO 1 (estágio gradual de submersão) e PROCESSO 2 (submersão total).................. 379



Figura 6.91 Processos de desagregação do solo PROCESSO 1 (estágio gradual de submersão)........................................... 384

Figura 6.92 Presença de resíduos durante a moldagem dos corpos de prova.................................................................................... 385

Figura 6.93 Diâmetros médios ponderados DMP e DMPnat para os solos estudados e valor limite sugerido por ALCÂNTRA (1997)................................................................................... 387

Figura 6.94 Solo sem proteção facilitando a desagregação e arreste pelo deflúvio superficial e sua solução adequada................ 394

Figura 6.95 Morador (fator antrópico) na tentativa de melhorar a subida e descida dos moradores causa o desprendimento do solo facilita o arrate pelo deflúvio superficial .................. 396

Figura 6.96 Residência ameaçada pelo talude de corte......................... 397

xxxii

ANEXO A Perfis, Composições e curvas Granulométricas

Figura A.1 Perfil Geotécnico – Ponto P-01............................................ 441




Figura A.5 Curvas granulométricas dos solos obtidos da sondagem 1 com defloculante e com dispersor........................................ 449




Figura A.9 Curvas granulométricas dos solos obtidos da sondagem 1 sem defloculante e sem dispersor....................................... 454




Figura A.13 Curvas granulométricas dos solos obtidos da sondagem 1 sem defloculante e com dispersor....................................... 459




ANEXO B Ensaio de Chuva Simulada

Figura B.1 Parcela 1: presença de vegetação rasteira intensa e presença de cobertura morta............................................... 462

Figura B.2 Parcela 2: Sem vegetação, mas com presença de raízes entrelaçadas.........................................................................

462

Figura B.3 Parcela 3: Vegetação rasteira e presença de cobertura morta....................................................................................

463

Figura B.4 Parcela 4: Vegetação rasteira e presença de cobertura morta....................................................................................

463

Figura B.5 Parcela 5: Sem vegetação com presença de resíduos da const. civil.............................................................................

463

Figura B.6 Parcela 6: Sem vegetação................................................... 464Figura B.7 Parcela 7: Sem vegetação................................................... 464Figura B.8 Parcela 8: Sem vegetação com presença de resíduos da 465

xxxiii

const. civil.............................................................................Figura B.9 Parcela 9: Sem vegetação com presença de resíduos da

const. civil.............................................................................465

Figura B.10 Parcela 10: Vegetação rasteira intensa e presença de cobertura morta....................................................................

465

Figura B.11 Parcela 11: Vegetação rasteira............................................ 466Figura B.12 Parcela 12: Vegetação rasteira e com cobertura morta....... 466Figura B.13 Parcela 13: Vegetação rasteira e pouca cobertura morta.... 467Figura B.14 Parcela 14: Pouca vegetação, presença de cobertura

morta e resíduos da construção civil....................................467

Figura B.15 Parcela 15: Pouca vegetação rasteira e muita cobertura morta....................................................................................

467

Figura B.16 Parcela 16: Sem vegetação, presença de resíduos da const. civil.............................................................................

468

Figura B.17 Parcela 17: Sem vegetação................................................. 468Figura B.18 Parcela 18: Sem vegetação................................................. 468Figura B.19 Parcela 19: Pouca vegetação e bastante presença de

cobertura morta....................................................................469

Figura B.20 Parcela 20: sem vegetação.................................................. 469

ANEXO C Precipitações Pluviométricas da Área de Estudo, Mapa topográfico e Desenho da área de estudo

Figura C.1 Precipitação pluviométrica obtida com pluviômetro de leitura direta.......................................................................... 471

Figura C.2 Precipitação pluviométrica obtida com pluviômetro feito de garrava Pet........................................................................... 471

Figura C.3 Precipitação pluviométrica obtida com pluviômetro feito de cano...................................................................................... 471

Figura C.4 Precipitação pluviométrica obtida com pluviômetro de leitura direta.......................................................................... 472

Figura C.5 Precipitação pluviométrica obtida com pluviômetro feito de garrava Pet........................................................................... 472

Figura C.6 Precipitação pluviométrica obtida com pluviômetro feito de cano...................................................................................... 472

Figura C.7 Mapa Topográfico do local da pesquisa (Ibura Três Carneiros)..................................................................... 473

Figura C.8 Unidade de estudos para monitoramento da chuva natural (Ibura Três Carneiros)........................................................ 474

xxxiv

LISTA DE TABELAS

CAPÍTULO 2 – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA.SOBRE EROSÃO

Tabela 2.1 Velocidade Terminal das Gotas de Chuva............................ 21

Tabela 2.2 Suscetibilidade à erosão de acordo com o tipo de solo,

LLOPIS TRILLO (1999)......................................................... 25

Tabela 2.3 Coeficiente de permeabilidade para solos............................. 25

Tabela 2.4 Velocidade de infiltração dos diferentes tipos de solos......... 27

Tabela 2.5. Tipos e subtipos de erosão hídrica (GOMES, 2001)............. 30

Tabela 2.6 Características predominantes nas ocupações espontâneas (ALHEIROS et al, 2003)................................................................

55

Tabela 2.7 Ação antrópica............................................................. 59

Tabela 2.8 Tipos de obras de estabilização de encostas (SANTANA, 2006

modificada de ALHEIROS et al., 2003)................................115

CAPÍTULO 4 – CAMPANHA DE INVESTIGAÇÃO DE CAMPO E LABORATÓRIO

Tabela 4.1 Campanha de investigação de campo e laboratório........ 149

Tabela 4.1 Parâmetros físicos, químicos e microbiológicos.................... 186

Tabela 4.2 Pressões aplicadas para saturação dos corpos de prova no

equipamento Tri Flex – 2.......................................................198

Tabela 4.3 Classificação proposta para o ensaio de Dispersão Rápida

(SILVEIRA et. al., 1974)......................................................... 212

CAPÍTULO 5 – APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS – CARACTERZAÇÃO GEOTÉCNICA

Tabela 5.1 Resultados das permeabilidades saturadas e as umidades iniciais em campo.................................................................. 233

Tabela 5.2 Composição Granulométrica – BLOCOS –– Ensaios com defloculante com dispersor............................................ 239

Tabela 5.3 Composição Granulométrica – BLOCOS –– Ensaios com defloculante sem dispersor.................................................. 239

xxxv

Tabela 5.4 Composição Granulométrica – BLOCOS –– Ensaios sem defloculante sem dispersor.................................................. 239

Tabela 5.5 Índices físicos........................................................................ 242

Tabela 5.6 Valores dos coeficientes de permeabilidade na condição saturada com o Tri Flex 2...................................................... 243

Tabela 5.7 Valores dos coeficientes de permeabilidade de solos da Formação Barreiras do Estado de Pernambuco................ 244

Tabela 5.8 Índices físicos das amostras para determinações das curvas características............................................................

251

Tabela 5.9 Parâmetros do modelo de VAN GENUTCHEN (1980) e FREDLUND e XING (1994). .................................................

Tabela 5.10 Condições iniciais e finais dos corpos de prova dos ensaios EDN e EDI.............................................................................

253

Tabela 5.11 Resumo dos ensaios EDN e EDI........................................... 256 Tabela 5.12 Criterio de Classificação de REGINATTO e FERRERO

(1973).............................................................................257

Tabela 5.13 Condições iniciais dos corpos de prova dos ensaios de cisalhamento direto convencionais........................................

259

Tabela 5.14 Condições dos corpos de prova na ruptura dos ensaios de cisalhamento direto convencionais........................................

263

Tabela 5.15 Condições iniciais dos corpos de prova dos ensaios de cisalhamento direto com sucção controlada..........................

267

Tabela 5.16 Propriedades químicas dos solos: Pontos P- 01 e P- 02....... 276 Tabela 5.17 Óxidos e relações Moleculares.............................................. 278 Tabela 5.18 Resultados das coletas de da água para analise química.... 280 Tabela 5.19 Principais picos de cada mineral presente na literatura

identificado nas análises........................................................284

Tabela 5.20 Identificação das amostras para análise de difração....... 285 Tabela 5.21 Resumo dos parâmetros obtidos nos ensaios de campo e

laboratório..................................................................... 296

Tabela 5.22 Resumo dos parâmetros obtidos nos ensaios de laboratório 303

CAPÍTULO 6 – APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS – AVALIAÇÃO DA ERODIBILIDADE

Tabela 6.1 Erodibilidade da parcela experimental – 2006/2007.............. 329 Tabela 6.2 Características das classes NA’ e NS’ da Metodologia

MCT, VILLIBOR et al. (1986).................................................341

Tabela 6.3 Critério de erodibilidade pela Metodologia MCT – coeficiente de sorção (s) e perda de massa por imersão (pi)..........................................................................................

346

xxxvi

Tabela 6.4 Teores de cátions no extrato de saturação e parâmetros TDS, % Na e RAS dos pontos de retirada dos blocos.........

349

Tabela 6.5 Teores de cátions no extrato de saturação e parâmetros TDS, % Na e RAS de três dos pontos de depósitos de águas servidas...............................................................

349

Tabela 6.6 Massas específicas e Limites de Atteberg das amostras do Perrfil1............................................................................................

351

Tabela 6.7 Valores definidos por MEIRELLES (1967), para os solos do Ponto P-01 e P-02 .........................................................................

351

Tabela 6.8 Resultados da % de dispersão e da Razão de Dispersão........ 352Tabela 6.9 Resultados dos ensaios de Inderbitzen – Perda de solo (em

10-2 g / cm2 / min), para diferentes condições de fluxo (Q: vazão e i: inclinação da rampa) e teor de umidade das amostras, e parâmetros crít (em Pa) e K (em 10-2 g / cm2 / min / Pa)................................................................................. 353

Tabela 6.10 Descrição dos Graus de Dispersão Obtidos dos Ensaios de Dispersão Rápida..................................................................

369

Tabela 6.11 Carga aplicada e vazão média das amostras para o ponto: P - 01 (prof.: 0,15 – 0,45 m)...................................................

371

Tabela 6.12 Carga aplicada e vazão média das amostras para o ponto: P - 01 (prof.: 0,70 – 1,00 m)...................................................

372

Tabela 6.13 Carga aplicada e vazão média das amostras para o ponto: P - 02 (prof.: 0,15 – 0,45 m)..................................................

373

Tabela 6.14 Carga aplicada e vazão média das amostras para o ponto: P - 02 (prof.: 0,70 – 1,00 m)

374

Tabela 6.15 Diâmetros médios ponderados DMP e DMPnat para os agregados de acordo com a metodologia empregada..........

386

Tabela 6.16 Parâmetros físicos da metodologia MCT, ensaios de dispersibilidade e químico......................................................

389

Tabela 6.17 Parâmetros físicos, taxa de erodibilidade no ensaio de Inderbitzen e estabilidade dos agregados.............................

390

Tabela 6.18 Resumo da análise qualitativa da erodibilidade dos solos estudados, de acordo com os critérios abordados na metodologia...........................................................................

391

ANEXO A – Perfis, Composições e curvas Granulométricas

Tabela A.1 Composição Granulométrica – FURO – 01 – Ensaios com defloculante com dispersor ................................................... 445

Tabela A.2 Composição Granulométrica – FURO – 02 – Ensaios com defloculante com dispersor.................................................... 446



xxxvii

Tabela A.5 Composição granulométrica – FURO – 01 – Ensaios sem defloculante e sem dispersor................................................. 450

Tabela A.6 Composição granulométrica – FURO – 02 – Ensaios sem defloculante e sem dispersor................................................. 451

Tabela A.7 Composição granulométrica – FURO – 03 – Ensaios sem defloculante e sem dispersor.................................................

452

Tabela A.8 Composição granulométrica – FURO – 04 – Ensaios sem defloculante e sem dispersor.................................................

453

Tabela A.9 Composição granulométrica – FURO – 01 – Ensaios sem defloculante e com dispersor.................................................

455


456


457


458

xxxviii

LISTA DE QUADROS

CAPÍTULO 4 – CAMPANHA DE INVESTIGAÇÃO DE CAMPO E LABORATÓRIO

Quadro 4.1 Ensaio de Compactação FORTES (2006)............................ 174

CAPÍTULO 6 – APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS – AVALIAÇÃO DA ERODIBILIDADE

Quadro 6.1 Descrição do Comportamento das Amostras Estudadas Submetidas aos Estágios de Submersão Gradual (P – 01 profundidade 0,15m).............................................................. 376

Quadro 6.2 Descrição do Comportamento da Amostras P – 01 profundidade 0,15m) Submetidas ao Estágio de Submersão Total.................................................................... 376


Quadro 6.4 Descrição do Comportamento da Amostras (P – 01 profundidade 0,70m) Submetidas ao Estágio de Submersão Total.................................................................... 378





xxxix

LISTA DE ABREVIAÇÕES, NOMENCLATURAS E SIMBOLOGIAS

ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas

AIC Critério de informação de AKIKE

ASTM American Society for Testing and materials

c Coesão

c’ Coesão efetiva

CD. Com defloculante

CO2 Gás carbônico

C.T.C. Capacidade de troca catiônica

DMP Diâmetro médio ponderado

DRX Difratograma de raios X

E Energia cinética

e Índice de vazios do solo

EMBRAPA Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária

I Intensidade de chuva

IA Índice de atividade do solo

Ip Índice de plasticidade

K Erodibilidade do solo (t*ha-1)/ (MJ*ha-1*mm*h-1)

KCl Cloreto de Potássio

Kfs Condutividade hidráulica saturada de campo (m/s) saturada

Ki Relação molecular entre sílica e alumina

Kp Coeficiente de erodibilidade do solo

Kr Fator de erodibilidade do solo em sulcos

MCT Miniatura, Compactado, Tropical

MEV Microscópio eletrônico de varredura

M.O. Matéria orgânica

n Porosidade

NBR Norma Brasileira Registrada

O2 Oxigênio

Qz Quartzo

pH Potencial hidrogeniônico

SD Sem defloculante

xl

SCS/USDA Soil Conservation Service/ United States Department

Agriculture

S Grau de saturação

SUCS Sistema Unificado de Classificação dos Solos

ua - uw Sucção Matricial

w Umidade

LL Limite de liquidez

Ângulo de atrito

W Peso específico da água

d Peso específico aparente seco

nat Peso específico aparente natural

0 Peso específico natural

S Peso específico dos grãos

W Umidade volumétrica

S Umidade volumétrica de saturação

r Umidade volumétrica residual

a Pressão de ar nos poros

w Pressão de água nos poros

n Tensão normal

Tensão total

Sucção da água no solo expressa em cm de coluna d’água

CAPITULO 1 – INTRODUÇÃO

1

CAPITULO 1

INTRODUÇÃO

1.1 – Importância do Tema

Nas regiões costeiras nordestinas é muito freqüente o aparecimento de

solos da Formação Barreiras, que segundo alguns autores (BIGARELLA e

ANDRADE, 1964; ALHEIROS e LIMA FILHO, 1991) são sedimentos não

consolidados depositados ao fim do Terciário e início do Quaternário, e

caracterizado por camadas sub-horizontais de granulometria diferenciada,

associadas a processos fluviais. Essas formações superficiais cenozóicas,

particularmente as fácies de canal fluvial são consideravelmente suscetíveis à

erosão, com formação de voçorocas de grandes dimensões geométricas (Figura

1.1). As áreas dessa formação têm relevo movimentado, de altura variável, entre

30 e 100 metros e se constituem em zonas de assentamentos precários, como é o

caso de Recife.

Figura 1.1 – Voçoroca localizada no bairro do Ibura.


2

Segundo LOPES (1980) a erosão compreende o processo de

desagregação, transporte e posterior depósito de matérias de solo ou rocha por

ação dos fatores condicionantes, ativos (clima, microorganismos, ação antrópica,

etc.) e passivos (tipo de solo, cobertura vegetal, etc.). Essa temática tem sido

estudada por inúmeros autores, tais como, ALHEIROS (1998), GUERRA

(1998;1999;2002;2005), COELHO NETO (1998), BASTOS (1999), COUTINHO et.

al. (1999;2005;2006), CANTALICE (2001), GOMES (2001), SILVA (2004),

CAMAPUM DE CARVALHO et al. (1997; 2001), CAMAPUM DE CARVALHO et al.,

(2006), SANTANA (2006), LAFAYETTE (2006), GIRÃO (2007), entre outros.

Pelo processo de erosão a camada superficial do solo é continuamente

removida e transportada pelo deflúvio superficial até se depositar nos lagos,

açudes, estuários e oceanos. Quando tal processo ocorre, sob condições naturais

ou não perturbadas, um estado permanente de equilíbrio é estabelecido de modo

que não se verifica maiores danos. No entanto, quando esta condição de equilíbrio

é perturbada, a erosão cria sérios problemas nas áreas urbanas.

Segundo ALHEIROS (1998) devido ao êxodo rural associado à falta de

planejamento urbano, bem como, à diferença de posse econômica entre as

classes sociais, a ocupação de terrenos e lotes de menor valor econômico (morros

e alagados) é favorecido pela população de baixo poder aquisitivo, ocorrendo um

progressivo crescimento de ocupação desordenada aumentando a densidade

populacional nas encostas e diminuindo as condições de equilíbrio natural.

As Figuras 1.2 (a) e (b) apresentam a expansão da mancha urbana e a

tendência de ocupação do solo na cidade de Recife. Pode se observar um

crescimento da expansão urbana do núcleo central em direção às colinas e

morros.


3

(a) (b) Figura 1.2 – Expansão da mancha urbana e tendências de crescimento da ocupação

do solo (FIDEM, 2006)

Nas áreas urbanas, a freqüente ocupação dos morros pela população de

baixa renda (Figura 1.3), é feita com sério prejuízo para a estabilidade destes

morros e comprometimento da segurança coletiva.

De acordo com ALHEIROS (2003a) à medida que o homem ocupa o

espaço e o modifica, buscando a proximidade dos recursos naturais disponíveis e

situações convenientes à sua subsistência e bem estar, insere também o

componente antrópico na geração do risco e passa a arcar com o peso das

respostas do ambiente às intervenções realizadas. Os processos naturais põem

em risco a integridade física, econômica ou psicossocial das pessoas, pelo fato de

ocuparem e modificarem os locais onde eles ocorrem.


4

Figura 1.3 – Ocupação desordenada - Recife / PE

A alteração antrópica contribui para intensificação dos processos erosivos,

quando o homem desmata, destruindo grandes áreas, sem conhecimento prévio

dos mecanismos de equilíbrio dinâmico que envolve os diversos ecossistemas,

para construção de moradias. A resposta da natureza é na maioria das vezes

irreversível (PEREIRA et. al, 2001).

A ocupação espontânea apresenta um modelo próprio e predispõe as

encostas a uma série de fatores causadores dos problemas de instabilidade,

decorrentes de ações antrópicas (Figura 1.4), como retirada da proteção vegetal e

escavações sub verticais e escalonadas sem qualquer tipo de proteção contra

erosão, construção a meia-encosta de vias de acesso, desprovidas de qualquer

tipo de revestimento e de dispositivos de drenagem de águas pluviais, execução

de fundações inadequadas, lançamento de esgotos domésticos e de lixo nas

encostas e nos canais naturais de drenagem, etc.


5

Figura 1.4 – Ocupação desordenada - Recife / PE

A maneira desordenada com que é feita a ocupação dos morros tem gerado

vários tipos de acidentes, desde a erosão dos terrenos com a deterioração do solo

até a destruição de moradias e da infra-estrutura urbana com perdas de vidas

humanas e prejuízos materiais incalculáveis. Quando parte de um morro é cortado

para criar um terreno plano, gera necessariamente uma superfície quase vertical

junto ao terreno, ou seja, um talude de corte, que passa a ameaçar a casa ali

construída. Esse corte rompe o equilíbrio natural da encosta já estabilizada pela

cobertura vegetal. As águas que antes escoavam suavemente sobre a encosta

original, passam a agredir o patamar e o talude de corte que ficaram desprovidos

da proteção oferecida pelo solo e pela vegetação. Essas águas ao se infiltrarem

no subsolo saturam a encosta e facilitam a ocorrência de erosões. A falta de um

destino adequado dos resíduos e o descontrole das águas servidas geradas pela

população dos morros (Figuras 1.5 e 1.6), também são fatores que aceleram o

processo erosivo.


6

Figura 1.5 – Águas servidas lançadas nas encostas - Camaragibe / PE

Figura 1.6 – Resíduos e águas servidas lançados diretamente no solo (Bairro Três Carneiros)


7

O problema das encostas ocupadas decorre, principalmente, da sua

ocupação espontânea por famílias carentes, através de edificações de moradias

rústicas, sem adoção dos critérios técnicos normalmente requeridos. Nos últimos

anos, com a diminuição dos terrenos planos à serem ocupados, tem-se assistido à

verticalização nas áreas de encostas, ou seja, a construção de habitações com

mais andares, elevando o perigo nessas áreas (Figura 1.7(a) e (b))

(a) (b) Figura 1.7 – verticalização em áreas de morro (Camaragibe- córrego da andorinha)

A construção civil cria estruturas de grande impacto e é diretamente

influenciada pelas leis da natureza, algo visível quando são feitas modificações na

morfologia de um terreno. Sabe-se que qualquer corte ou escavação exige

métodos de re-estabilização. "Ao modificarmos a encosta, em geral, pioramos a

estabilidade do solo" (WOLLE, 1972). Em muitos casos, estes métodos são caros e

até ambientalmente inaceitáveis. Pensando nisso outros pesquisadores têm

utilizado técnicas alternativas para produzir sistemas de combate à erosão em

terrenos inclinados através do uso de revegetação (COUTINHO et al. 1999) ou a

utilização de Geossintéticos (denominação genérica de um produto polimérico,

sintético ou natural, industrializado) que atualmente tem sido bastante utilizado

através das geomantas e biomantas no caso de ser biodegradável (Figura 1.8),

bem como as geocélulas.


8

Figura 1.8 – Utilização de biomanta

A análise do processo e controle da erosão, bem como, a proteção

superficial adequada apresenta inúmeras vantagens para os empresários, órgãos

públicos e principalmente, para o meio ambiente, uma vez que soluciona o

problema do processo erosivo reduzindo também o volume de perda de solo que

se observa nas passagens de águas servidas dos morros, minimizando assim o

impacto ambiental provocado por esses resíduos. Os efeitos da erosão variam

amplamente no tempo e no espaço, dependendo do tipo de solo, do clima e

muitos outros fatores. Infelizmente, mesmo após reconhecendo os efeitos que a

erosão antrópica pode provocar, o homem tem se mostrado indolente quanto à

sua avaliação. Além de produzir sedimentos que por si só, via de regra são

prejudiciais, a erosão pode causar sérios danos locais, sejam problemas relativos

ao desgaste do solo (redução da estabilidade), seja pelo aparecimento de valas

profundas sulcadas no solo que nos estágios mais avançados, modifica os

terrenos de tal forma a causar sérios danos. O conhecimento dos solos não

saturados destes taludes vai ajudar na orientação das intervenções do poder

público, reduzindo os riscos dos desastres e soluções para reduzir o custo das

obras, evitando surgimento de novos focos de erosão. Por outro lado este estudo

amplia o conhecimento referente a solos não saturados da Formação Barreiras,

considerando não apenas comportamento dos morros naturais, mas problemas de

erodibilidade em situações modificadas por ocupações.


9

1.2 – Justificativa

O estudo dos solos regionais é um tema permanente de pesquisa na área

de Geotecnia – DEC / UFPE. Os solos que compõem a Formação Barreiras são

extremamente importantes, não apenas para Recife / Pernambuco, mas também

para toda a região Nordeste. Caracterizar o comportamento desses solos diante

da erosão e avaliar a sua erodibilidade é uma contribuição, que a engenharia civil

pode colaborar eficientemente, com conhecimento relativo à natureza dos

processos de erosão-transporte-deposição, de modo a tornar capaz de

prognosticar os efeitos provenientes das mudanças que possam ocorrer. É preciso

conhecer os processos de forma qualitativa e quantitativa, determinando

parâmetros, objetivando a prevenção e o controle da erosão para conservação

dos solos.

Estudos sistemáticos e permanentes do impacto ambiental provocado pela

erosão, devido às fortes precipitações mal distribuídas, aos solos rasos, às

temperaturas elevadas, à cobertura vegetal rala e à ação degradadora do homem,

são importantes para identificar as áreas de maior suscetibilidade. É importante

que se façam estudos sobre esse processo erosivo na tentativa da limitação desse

fenômeno, com abordagem da análise da erodibilidade de taludes utilizando os

conceitos da mecânica dos solos não saturados. A falta de conhecimentos e

dados específicos é objeto de constante preocupação e envolvimento dos órgãos

públicos (setores de obras, manutenção e Defesa Civil, entre outros) com o

problema. Portanto, este estudo tem sua importância como fonte de informação

junto ao meio técnico, sugerindo diretrizes para intervenções pertinentes.


10

1.3 – OBJETIVOS 1.3.1 - Geral

O desenvolvimento deste trabalho tem por objetivo geral analisar as

características geotécnicas e o comportamento de erodibilidade do solo em uma

encosta ocupada da Formação Barreiras na Região Metropolitana do Recife,

precisamente no Bairro do Ibura localidade de Três Carneiros.

1.3.2 - Específicos

– Construir um campo experimental na encosta ocupada e acompanhar o

processo de erosão do solo;

– Interpretar os mecanismos envolvidos na fenomenologia da erodibilidade de

encostas ocupadas;

– Compreender mecanismos dos processos erosivos, a partir da análise das

informações obtidas considerando as técnicas existentes na literatura;

– Caracterizar geotecnicamente os solos através de ensaios físicos, químicos e

mineralógicos, como também seu comportamento mecânico;

– Quantificar as perdas de solo da encosta ocupada provocada pelo

escoamento superficial;

– Estudar a influência da cobertura vegetal do solo e da declividade no processo

de erosão através de chuvas simuladas;

– Utilizar os dados dos estudos dos solos dos morros do bairro de Três

Carneiros, para ampliar o conhecimento sobre a erosão na Formação

Barreiras.

Vale salientar que a presente pesquisa está inserida no Projeto PRONEX

MCT/CNPq – FACEPE, sob o título “Núcleo de Engenharia Geotécnica e

Tecnologias Ambientais Aplicadas as Encostas Urbanas”, sob a coordenação do

prof. Roberto Quental Coutinho, tendo como instituições envolvidas a


11

Universidade Federal de Pernambuco, através dos departamentos de Engenharia

Civil (Grupo GEGEP) e de Geologia e a Universidade de Pernambuco

(Departamento de Engenharia Civil).

1.4 – Estrutura da Tese

A tese é composta de sete capítulos distribuídos da seguinte forma:

CAPÍTULO 1 – INTRODUÇÃO

Nesse presente Capítulo aborda as justificativas e os objetivos da pesquisa, bem

como a estrutura do trabalho.

CAPÍTULO 2 – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA – EROSÃO URBANA

Apresenta uma revisão bibliográfica abordando os estudos na erosão urbana,

comportamento dos solos tropicais, mecanismos da erosão, fases e classificação

dos processos erosivos, fatores erosivos, a Formação Barreiras e a erosão nas

áreas de encostas ocupadas e uma revisão sucinta dos ensaios de erodibilidade

utilizados.

CAPÍTULO 3 – CARACTERIZAÇÃO GERAL DA AREA DE ESTUDO

Apresenta as características gerais da área de estudo, enfatizando os aspectos

fisiográficos, geológicos, climáticos, geomorfológicos, bem como os aspectos

naturais em que se encontrava o campo experimental antes dos experimentos.

CAPÍTULO 4 – CAMPANHA E METODOLOGIA DE INVESTIGAÇÃO DE CAMPO E LABORATÓRIO

Este capítulo consta de todos os procedimentos, bem como metodologias dos

ensaios de toda investigação geotécnica e de erodibilidade realizada em campo e

em laboratório.


12

CAPÍTULO 5 – APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS – AVALIAÇÃO GEOTÉCNICA

Apresenta a análise das caracterizações físicas, químicas e mineralógicas, sucção

pelos métodos do Papel de Filtro, Haines e Câmara de pressão de Richards,

compressibilidade e resistência ao cisalhamento (convencional e com sucção

controlada).

CAPÍTULO 6 – APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS – AVALIAÇÃO DA ERODIBILIDADE DOS SOLOS

Apresenta uma avaliação da erosão, obtendo-se valores de perdas de solos em

um monitoramento de campo e análise da declividade e da vegetação através de

chuvas simuladas. Em laboratório, foi utilizado alguns ensaios de erodibilidade,

tais como, inderbitzen, Inderbitzen modificado, desagregação, crumb test, furo de

agulha, estabilidade dos agregados entre outros.

CAPÍTULO 7 – CONCLUSÕES E SUGESTÕES PARA PESQUISAS FUTURAS

Apresenta as principais conclusões obtidas com este trabalho, bem como

sugestões para futuras pesquisas.

Por fim são apresentadas as Referências Bibliográficas e anexos

ANEXO A

Apresenta as tabelas das análises granulométricas e as curvas granulométricas

com e sem o uso de defloculante, de amostras dos solos provenientes dos quatro

furos de sondagens executados.


13

ANEXO B

Apresenta descrições detalhadas de cada parcela utilizada no ensaio de chuva

simulada.

ANEXO C

Apresenta os gráficos das precipitações pluviométricas durante o ano de 2006 e

2007, obtidas com os pluviômetros instalados no local de pesquisa; a planta

topográfica e a unidade de estudos do local da pesquisa.

CAPITULO 2 – EROSÃO URBANA

14

CAPITULO 2

EROSÃO URBANA

2.1 – Generalidades

A presente fundamentação teórica pretende abordar alguns temas gerais

que possam contextualizar esta pesquisa num aspecto mais amplo, sem a

pretensão de esgotá-los detalhadamente. Grande parte desta temática “erosão”

tem sido contemplada com muita propriedade por inúmeros autores tais como

FENDRICH (1997), GUERRA (1998;1999;2002;2005), COELHO NETO (1998),

BASTOS (1999), COUTINHO et. al. (1999), CANTALICE (2001), GOMES (2001),

SILVA (2004), CAMAPUM DE CARVALHO et al. (1997; 2001), CAMAPUM DE

CARVALHO et al., (2006), SANTANA (2006), LAFAYETTE (2006), GIRÃO (2007),

entre outros, não menos importantes, pautando seus estudos em áreas ocupadas

ou não. Aqui, buscar-se-á o estudo para as áreas urbanas de encostas, em

conseqüência dessa contínua e desordenada intervenção antrópica, que vem

sofrendo constante evolução. Assim, procurou-se avaliar os fenômenos da

natureza e a interferência humana nos ambiente em escala regional e local.

Inicialmente se faz necessário abordar, alguns aspectos sobre as condições

ambientais aos quais que o solo está exposto e a sucção.

2.2 – O conceito de erosão

As zonas de encostas da cidade de Recife têm se constituído em

evidencias marcantes dos processos erosivos. Os estudos desses processos

erosivos têm se acelerado nos últimos anos, conjuntamente com a intensa

ocupação desordenada dessas áreas pelas classes menos favorecidas da

população. As conseqüências dessas ocupações têm desencadeado uma alta

intensidade de focos erosivos provocados pelos desmatamentos, cortes nos

morros (para construção das suas moradias), falta de drenagem adequada,


15

deposição de entulhos e lixos nas proximidades. A erosão é um problema que

vem afetando cada vez mais essas áreas, principalmente pelo seu poder de

destruição, favorecendo situações de riscos à população.

A erosão compreende o processo de desagregação, transporte e posterior

depósito de matérias de solo ou rocha por ação dos fatores condicionantes

(LOPES, 1980). Ou como bem coloca FENDRICH et al (1997, p. 23),

é a desagregação, transporte, e deposição dos materiais dos

horizontes superficiais e profundos do solo, provocando o seu

rebaixamento, iniciando-se seu trabalho superficialmente,

aprofundando-se para camadas mais consolidadas de solo.

A erosão natural constitui um processo normal no desenvolvimento dos

processos de modificação da crosta terrestre, sendo reconhecido por longos

períodos de atividades. Esses processos de modificação são considerados

benéficos, pois com eles são formadas colinas, planícies e vales. Segundo

BERTONI e LOMBARDI NETO (1999) quando o equilíbrio natural não é

modificado, esse processo se desenvolve num ritmo que a remoção de partículas

se equilibra, com a formação do novo solo. Então, pelo processo de erosão a

camada superficial do solo é continuamente removida e transportada pelo deflúvio

superficial até depositar-se nos lagos, açudes, estuários e oceanos. Quando tal

processo ocorre sob condições naturais ou não perturbadas, um estado

permanente de equilíbrio é estabelecido de modo que não se verifica maiores

danos. No entanto, quando esta condição de equilíbrio é perturbada, a erosão

pode criar sérios problemas, particularmente nas áreas urbanas. Então, com a

intervenção antrópica, esse processo natural pode aumentar sua intensidade.

Segundo ALMEIDA FILHO (1998) este processo que sofre a interferência do

homem é denominado erosão antrópica (ou acelerada).


16

O agravamento dos problemas erosivos está diretamente relacionado ao

crescimento da população urbana, num processo de rápida urbanização, sem

planejamento adequado (IWASA e FENDRICH, 1998).

2.2.1 – Mecanismos da Erosão do Solo

Segundo CAMAPUM DE CARVALHO et al., (2001) antes da precipitação e

do fluxo superficial, o solo encontra-se normalmente no estado não saturado e,

portanto submetido a forças capilares e/ou de sucção. Neste caso o modo como

se dá a saturação poderá propiciar o desprendimento e a desagregação das

partículas de solo. Se um agregado ou uma dada massa de solo (Figura 2.1a) vê-

se repentinamente imersa em água (Figura 2.1b), a capilaridade e/ou sucção faz

com que a água penetre no seu interior gerando uma pressão positiva na fase ar,

que ao atingir a coesão do solo o rompe, desagregando-o (Figura 2.1c).

(a) (b) (c)

Figura 2.1 - Efeito da capilaridade e/ou sucção na desagregação do solo (CAMAPUM

DE CARVALHO et al., 2001).

A erosão pode ser desencadeada pela ação de escoamentos superficiais e

subsuperficiais ou ainda pela ação gravitacional diante do decréscimo de

resistências dos materiais sob saturação de água (COELHO NETO, 1998).

2.2.2 – Desagregação e transporte do Solo

Durante as precipitações pluviométricas em uma área qualquer, a

desagregação e transporte das partículas podem ser efetuadas por alguns sub-


17

processos: (1) desprendimento pelo impacto das gotas de chuvas; (2) transporte

pelas gotas de chuva; (3) desprendimento pelo escoamento superficial; e (4)

transporte pelo escoamento superficial (LOPES, 1980).

Nota-se então que a erosão possui dois processos distintos: a

desagregação do solo e o transporte das partículas desagregadas. As

energias observadas nos processos são de duas formas: a energia potencial e a

cinética. A energia potencial está atrelada diretamente à desagregação do solo,

enquanto que a energia cinética ao transporte das partículas (MORGAN, 1996).

Segundo LOPES (1980) esses processos dependem de três fatores: (a) a

energia dos agentes erosivos (chuva e escoamento superficial); (b) a erodibilidade

do solo ou sua suscetibilidade à erosão; e (c) a cobertura vegetal de proteção do

solo. O primeiro reflete a potencialidade erosiva do processo, enquanto os dois

últimos à resistência imposta pelo solo através das suas condições físico-

químicas, à energia potencial dos agentes erosivos.

De acordo com BERTONI e LOMBARDI NETO (1999) os processo de

desagregação e remoção de partículas de solo inicia quando as gotas de chuva

atingem a superfície do solo e destroem as ligações dos agregados e culmina com

as seguintes etapas: (1) as partículas de solo se soltam; (2) o material

desprendido é transportado; (3) esse material é depositado. Nas duas primeiras o

resultado não pode ser expresso em unidades de área, entretanto na terceira,

pode ser expresso em peso ou volume por unidade de área (tal como toneladas

por hectare).

2.2.3 – Efeito das Gotas de Chuva

A principal forma de erosão hídrica pluvial se dá pela ação das chuvas. Daí

se dá o termo erosividade: erosão causada pelas chuvas. Com a precipitação da

água pluvial, quando o solo está protegido pela cobertura vegetal, geralmente a


18

água infiltra gradativamente no solo (Figura 2.2). Entretanto, quando ocorre a

retirada ou mesmo não existe esta cobertura vegetal (Figura 2.3), o impacto

causado pelas gotas de chuva, desagrega as partículas do solo, liberando-as e

transformando-as em partículas menores e mais soltas.

Figura 2.2 – Superfície protegida Figura 2.3 – Superfície desprotegida COUTINHO et al (1999)

Portanto, a erosão por ação da chuva (splash erosion) ocorre por impacto

(golpe) das gotas de água sobre uma superfície desprotegida na qual produz um

desprendimento e remoção de camadas finas de solo (espalhamento). Uma gota

isolada de chuva (Figura 2.4a) ao golpear o solo (com ausência de obstáculos)

age como uma pequena bomba (Figura 2.4b) que faz com que as partículas sejam

projetadas no ar em diversas direções (Figura 2.4c).

Segundo LOPES (1980) em solos planos as partículas são de certa forma

distribuídas uniformemente em todas as direções, entretanto, em solos com

declividade, existe uma taxa liquida de transporte declividade abaixo.

A desintegração parcial dos agregados naturais do solo liberta partículas

finas, deslocando-as e projetando-as a uma certa distância. O golpe das gotas

afeta primeiramente a estrutura da capa superficial, predispondo a um


19

desprendimento das partículas, que em seguida serão mobilizadas pelo

escoamento.

Figura 2.4 – Impacto de uma gota de chuva sobre o solo (In: LEINS e AMARAL

(1987). Foto de ROBEY, do Naval Research Lab. (EUA)).

Tanto para as condições de chuva natural quanto para chuva simulada,

gotas de água de diferentes tamanhos podem alcançar diferentes velocidades de

(b) impacto da gota no solo e despredimento das partículas.

(a) gota de água prestes a atingir a superfície do solo.

(c) partículas projetadas no ar em diversas direções.


20

queda, fazendo com que a superfície do solo fique sujeita ao impacto dessas

gotas com energia de diferentes magnitudes CAMAPUM DE CARVALHO et al.

(2002).

Quando uma gota isolada de chuva golpeia a superfície do solo a energia

cinética é igual ao semi-produto da sua massa pelo quadrado de sua velocidade

(LOPES, 1980).

O tamanho das partículas de chuva varia de 0,5 a 5 mm de diâmetro de

acordo com a intensidade ou com a chuva (Figura 2.5). Durante uma chuva, as

gotas são de diferentes tamanhos. Conhecidos o tamanho e a velocidade das

gotas pode-se calcular a energia cinética de forma direta, a qual é geralmente

superior à de um escoamento normal. A chuva é em si, então, a fonte mais

importante de erosão, medida em volume de solo desprendido. A velocidade das

gotas varia de 3 a 10 metros por segundo.

Figura 2.5 – Distribuição das gotas em uma chuva (LOWS & PARSONS, 1943).

A velocidade de uma gota em queda, inicialmente aumenta, até que uma

condição de equilíbrio entre o peso da gota e a resistência, imposta pelo ar, é


21

estabelecida, então, a gota adquire uma velocidade constante ou “velocidade

terminal”. Desde que a massa da gota é proporcional ao cubo do seu diâmetro

(Tabela 2.1), a energia de uma gota isolada aumenta rapidamente à proporção

que suas dimensões aumentam (LOPES, 1980).

TABELA 2.1 – Velocidade Terminal das Gotas de Chuva

Diâmetro da Gota (mm)

Velocidade Terminal (m/s) Lenard Laws

0,50 3,51 ----- 1,00 4,39 ----- 1,50 5,70 5,52 2,00 5,92 6,59 3,00 6,89 8,05 4,00 7,72 8,88 5,00 7,99 9,24 5,50 7,99 9,30 6,00 7,90 9,30 6,50 7,81 -----

Fonte: LINSLEY et al. (1949 apud LOPES, 1980)

Através de dados de distribuição dos tamanhos e velocidades das gotas

WISCHMEIR e SMITH (1958) realizaram o cálculo da energia cinética para

diferentes intensidades de chuva, obtendo com isso, uma regressão que nos dá a

energia em função da intensidade da chuva. Nas figuras 2.6 e 2.7 é apresentado

respectivamente a distribuição de gotas de uma chuva natural e as velocidades

terminais dessas gotas.

Ao cair, uma gota de chuva levanta partículas de solo e as reparte em uma

área de aproximadamente um metro quadrado. Num solo sem proteção vegetal se

calculam até cinqüenta metros cúbicos de solo removido por hectare, em uma

chuva forte de uma hora de duração.

Chuvas com altas intensidades produzem, em geral, enxurradas suficientes

para gerar erosão, após superarem a capacidade de infiltração do solo (AREND e

HORTON, 1942).


22

Figura 2.6 – Distribuição das gotas em uma chuva Natural - WISCHMEIR e SMITH (1958)

Figura 2.7 – Velocidades terminais de gotas de chuva de diferentes diâmetros no ar WISCHMEIR e SMITH (1958)


23

ROSE (1960) ao trabalhar com chuvas de intensidade de: 50,8; 101,6; e

152,4 mm/h, concluiu que a desagregação do solo depende mais da duração da

chuva que da sua intensidade. Entretanto, WISCHMEIR e SMITH (1958);

MAZURAK e MOSHER apud LOPES (1980) mostraram que há uma relação direta

entre a perda de solo e a intensidade da chuva.

AMORIM et al. (2001) através de estudos com chuvas simuladas

verificaram que a perda total de solo aumenta com o incremento da energia

cinética da precipitação e da declividade da superfície do solo, sendo que a

declividade apresenta efeito menos expressivos na perda total de solo ao

comparar com a energia cinética.

2.2.4 – Efeito do Escoamento Superficial

Segundo LOPES (1980) partículas de solo desprendidas pelos impactos

das gotas de chuva têm no escoamento superficial o seu principal veículo de

transporte. O fluxo superficial pode conter energia suficiente para a quebra dos

agregados naturais do solo e produzir erosão.

A ação do escoamento superficial no processo erosivo se manifesta em

duplo aspecto: desagrega as partículas do solo e as transporta para outros

lugares. Esses aspectos dependem de uma série de fatores relacionados ao

escoamento superficial, ou seja, tamanho e forma das partículas de solo,

declividade dos terrenos, condições e tipo da cobertura vegetal, entre outros.

A umidade do solo antes da chuva é importante porque ao chover, a água

trata de penetrar no solo, umedecendo-o e criando uma camada fina de saturação;

e até que esta camada não chegue a um ponto de equilíbrio, não se formam um

escoamento e uma corrente de infiltração. A água da chuva que se inicia, ao cair

trata de infiltrar-se, deslocando a água existente abaixo, por macro-poros

formando uma espécie de onda de pressão dentro do solo, a qual produz uma


24

frente úmida de infiltração. Obtém-se o equilíbrio quando todo o perfil está

transmitindo água à máxima taxa permitida pela parte menos permeável dos

horizontes. Isto pode ocorrer entre 10 minutos ou várias horas depois de iniciada a

chuva.

A água em excesso que não pode se infiltrar fica na superfície. A infiltração

é influenciada pela declividade do terreno e pela textura do solo. Os pedregulhos e

areias são muito mais permeáveis que as argilas e menos erodiveis conforme

Tabela 2.2, entretanto, existem outros fatores que determinam a infiltração como:

as práticas agrícolas que criam zonas de acumulação de água e aumentam a

porosidade do solo superficial. A passada de trator em uma área semi-plana pode

aumentar a taxa de infiltração em 80%.

O fluxo superficial ocorre quando a intensidade da chuva excede a

capacidade de infiltração. Nestas condições, a água desce a encosta em regime

de fluxo turbulento. Este fenômeno é mais importante no caso de erosão laminar,

porém, também pode contribuir para o início da erosão do tipo ravina ou voçoroca

pelo efeito de fluxo concentrado.

Segundo LOPES (1980) esse fluxo dependendo de determinadas

condições do solo, tais como clima e intensidade da chuva, pode tornar-se

turbulento. Ou seja, as rugosidades e asperezas da superfície da superfície do

solo causam pequenas ondulações no fluxo, que ao atingir velocidade

considerável, dão lugar à formação de turbulências que tendem a aumentar com a

concentração do fluxo ao longo da declividade.

Igual situação ocorre com as áreas de encostas, a capacidade de infiltração

varia muito e depende da cobertura vegetal, declividade, textura do solo, umidade

natural e o fator antrópico. Os solos mais permeáveis (Tabela 2.3) como os

pedregulhos e areias, possuem uma capacidade maior de infiltração.


25

Tabela 2.2 – Suscetibilidade à erosão de acordo com o tipo de solo, LLOPIS TRILLO (1999).

SÍMBOLO DESCRIÇÃO DO SOLO ERODIBILIDADE

GWPedregulho e mistura de pedregulho e areia, bem graduados, com poucos ou sem finos.

Menos erodível

Mais erodível

GP Pedregulhos e mistura de pedregulho e areia, mal graduados, com poucos ou sem finos.

SW Areias e areias pedregulhosas, bem graduadas, com poucos ou sem finos.

GM Cascalho siltoso, misturas de cascalho, areia e silte.

CH Argilas inorgânicas de plasticidade elevada, argilas gordas.

CL Argilas inorgânicas de plasticidade baixa ou média, argilas pedregulhosas, argilas arenosas, argilas siltosas, argilas magras.

OL Siltes orgânicos, siltes e argilas orgânicas de plasticidade baixa.

MH Siltes inorgânicos, solos arenosos finos ou siltosos micáceos e diatomáceos, solos elásticos.

SC Areias argilosas.

SM Areias siltosas.

ML Siltes inorgânicos e areias muito finas, pó-de-pedra, areias finas siltosas ou argilosas, e siltes argilosos pouco plástico.

Tabela 2.3 – Coeficiente de permeabilidade para solos

TIPO DE SOLO COEFICIENTE DE PERMEABILIDADE (m/s)

Argila < 10-11

Silte 10-11 < k < 10-9

Areia Fina

Areia Grossa

10-9 < k< 10-7

10-7 < k< 10-4

Pedregulho > 10-4

De acordo com a intensidade de chuva, a infiltração e as características

físicas do terreno, se produz uma corrente superficial (escoamento), uma série de


26

correntes subterrâneas semiparalelas à declividade do terreno e uma corrente

semivertical até o nível freático (Figura 2.8).

Quando a linha do nível de água está muito perto à superfície, pode

interceptar-se com as correntes superficiais, formando-se uma zona de fluxo

combinado.

A água que percola no interior de um talude exerce, em virtude de sua

viscosidade, uma pressão sobre as partículas de solo, conhecida como pressão

de percolação. Esta pressão atua na direção do fluxo e sua intensidade cresce

proporcionalmente à velocidade de percolação.

Figura 2.8 – Infiltração e escoamento

De acordo com LLOPIS TRLLO (1999) a velocidade de infiltração, depende,

sobretudo, da textura do solo. Os solos mais arenosos têm uma velocidade de

infiltração maior que os argilosos, enquanto os siltosos são considerados de

valores intermediários (Tabela 2.4).


27

Tabela 2.4 – Velocidade de infiltração dos diferentes tipos de solos

TEXTURA VELOCIDADE DE INFILTRAÇÃO (1)

Arenosa Mais de 30

Silto arenosa 20 – 30

Silte 10 – 20

Silto argilosa 5 – 10

Argila Menos de 5 (1) Unidade: milímetros de altura de água por hora.

No pé de um talude, a velocidade de percolação e a pressão de percolação

correspondente são muito maiores que na parte superior do talude e a pressão de

percolação tenderá a provocar a movimentação de partículas de solo com maior

intensidade ao longo das linhas de fluxo que se dirigem para o pé do talude.

Com as formações de turbulências nos escoamentos, desenvolvem-se

forças ascensoriais no fluxo, pondo em suspensão as partículas do solo. As

partículas mais leves e mais finas são transportadas pelo fluxo, as menos leves

permanecem em suspensão e, se depositam quando as forças ascensoriais

diminuem, permanecendo na superfície do solo, sendo transportadas por arraste

até que novos movimentos de turbulência do fluxo as ponha em suspensão. Já as

partículas mais grossas e mais pesadas permanecem na superfície, sendo regida

pelo efeito da força trativa do fluxo, o que pode fazer com que as partículas

deslizem ou rolem sobre o solo (LOPES, 1980).

A tendência ao arraste de partículas é obviamente maior em solos

desprovidos de coesão, ou de baixa coesão. Entre esses, as areias finas são mais

sensíveis que areias grossas ou pedregulhos. Nestes últimos materiais, o arranjo

entre grãos, com presença de grandes vazios, favorece o fluxo de água e

impedem que se estabeleçam gradientes elevados, resultando daí menor

tendência ao arraste de partículas.


28

Como conseqüência deste processo, no pé do talude se atinge mais

facilmente uma situação de equilíbrio, por arraste de partículas, do que nas partes

superiores, mas, uma vez que na base do talude tenha entrado em colapso, a

parte superior cederá por perda de apoio.

A presença de água intersticial em solos, mesmo em materiais

perfeitamente não-coesivos (areias finas e limpas), pode conferir, por efeito de

pressão capilar, características de materiais coesivos (coesão aparente é aquela

que desaparece após imersão, ou após secagem).

Nessas condições, uma areia siltosa, fina e um pouco úmida pode formar

taludes verticais, estáveis, em alturas superiores a 10 m. A estabilidade desses

taludes requer a existência, no material que o constitui, de uma grande área de

contato entre ar e partículas de água constituintes do meniscos que fornecem a

coesão aparente ao solo. A experiência mostra que a água que percola ao longo

das encostas íngremes, durante chuvas pesadas, não desloca suficiente

quantidade de ar de modo a destruir a coesão aparente de areias e siltes. Se,

entretanto, a água passar a percolar em grande quantidade e sem interrupção na

massa de solo, o ar será quase completamente expulso, a coesão aparente

eliminada e o talude entrará em colapso. Um caso de ruptura semelhante ocorre

quando taludes íngremes de areia fina ou silte são submersos, pela primeira vez,

por ocasião do enchimento de reservatórios artificiais.

O teor de umidade atua principalmente sobre a sucção, podendo aumentá-

la ou reduzi-la. Este é um fato que requer, na análise da estabilidade de um

talude, a adoção de valores de coesão obtidos a partir de ensaios em superfícies

que tenham sido mantidas saturadas. Esses ensaios requerem assim certo

cuidado, pois os incrementos de carregamento deverão ser suficientemente lentos

de forma a permitir uma dissipação das pressões neutras que ocorram ao longo

da superfície de deslizamento.


29

Macroestruturas são feições internas a estruturas de solos que rompem a

suposta homogeneidade dos mesmos e revelam sua anisotropia, mais ou menos

acentuada, em relação às mais diversas propriedades. Interferem nas

características de permeabilidade, fazendo com que solos apresentem

coeficientes variáveis nas diversas direções. Afetam da mesma forma, as

características de resistência mecânica e erodibilidade.

2.2.6 – Classificação dos Processos Erosivos

De acordo com FENDRICH (1997) a erosão é classificada

geomorfologicamente segundo os processos e as formas a ela correlacionada em:

a) processos erosivos:

erosão geoquímica;

erosão hídrica.

b) formas erosivas:

erosão por embate;

erosão laminar;

erosão em córregos (canais);

erosão linear (sulcos, ravinas e voçorocas).

Os processos erosivos são de certa forma os mais importantes processos

geomórficos que modelam a superfície terrestre, constituindo-se no deslocamento

de material vertente abaixo sob a influência da gravidade, sendo desencadeados

pela interferência direta de outros agentes.

Como bem coloca BIGARELLA (2003) um talude é estável quando a ação

da gravidade é equilibrada pela resistência do solo ao cisalhamento. Quando o


30

equilíbrio é rompido ocorre o movimento, o qual pode ser provocado por uma

causa externa (escavações ou cortes no sopé da encosta), ou sem causa externa

tanto pelo aumento temporário da pressão intersticial, como pela redução ou

perda progressiva da resistência do solo. Parece igualmente, que os movimentos

de massa são precedidos por extensa erosão subterrânea iniciada pela formação

de olhos de água no sopé do talude tubular (piping), a qual provoca o movimento e

liquefação do material.

Inúmeros são os movimentos de massa que podem ser verificados no

interior das erosões lineares e principalmente nas voçorocas. Praticamente toda

gama de transporte em massa auxilia o desenvolvimento dessas incisões, desde

os mais lentos aos mais rápidos e desde os mais sólidos aos mais fluidos

(OLIVEIRA, 1999).

Já os colapsos diferem-se das subsidências no que se refere à velocidade

do movimento, ou seja, o colapso corresponde a um movimento brusco do solo e

a subsidência, um movimento mais lento de afundamento da superfície.

O processo de instabilização do solo provocado pela erosão hídrica pode se

processar em duas formas: erosão interna e externa, devido respectivamente, a

fluxos internos e externos (Tabela 2.5).

Tabela 2.5 – Tipos e subtipos de erosão hídrica (GOMES, 2001).

TIPO SUBTIPO

Erosão Interna Erosão interna por escoamento difuso interno (piping) e

erosão por escoamento concentrado (voçorocas)

Erosão Externa

Este tipo de erosão pode se processar em forma de erosão

pluvial, erosão laminar, erosão por escoamento difuso (em

sulcos).

As formas de erosão hídrica são mostradas na Figura 2.9.


31

Figura 2.9 – Esquematização do processo de erosão hídrica (KARMANN, 2000).

2.2.7 – Fatores condicionantes que influenciam o processo de Erosão

A ocupação humana do solo representa o fator decisivo da aceleração dos

processos erosivos. Porém, existem fatores condicionantes que influenciam na

velocidade deste processo. Esses condicionantes (fatores) podem ser divididos

em ativos (climáticos, ação de microorganismos, ação antrópica) e passivos

(topografia, tipo de solo, cobertura vegetal). A erosão resulta da combinação

desses fatores que são dependentes e estão interligados entre si. Destacam-se

aqui apenas alguns fatores principais, pois alguns autores têm discorrido sobre

estes fatores com grande ênfase, como, por exemplo, BERTONI e LOMBARDI

NETO (1990), ALHEIROS (1998), SALOMÃO (1999), GOMES (2001), BANDEIRA

(2003), SILVA (2004) entre outros.

Nível de água

Sulcos ou Ravinas Zona temporariamente saturada

Voçoroca

Fonte: Decifrando a Terra – Oficina de texto - 2000


32

2.2.7.1 Condicionantes Ativos

2.2.7.1.1 Fatores Climáticos

2.2.7.1.1.1 Balanço Hídrico

As relações entre as várias formas de ocorrência da água se processam

dentro de um sistema fechado denominado ciclo hidrológico (Figura 2.10).

P r e c i p i t a ç ã o

P e r c o l a ç ã o

S o l o

I n f i l t r a ç ã o

E v a p o r a ç ã o

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Percolação profunda

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(R u n o f f)

L e n ç o l F r e á t i c o

O c e a n o

Figura 2.10 – ciclo hidrológico, ARAÚJO et al. (2005)

Um balanço hídrico, efetuado num sistema definido, em geral uma bacia

hidrográfica, unidade básica dos estudos hidrológicos, corresponde a uma análise

comparativa entre as quantidades de águas que entram e que saem do sistema,

levando-se em conta as variações das reservas hídricas, superficiais e

subterrâneas, durante um certo período de tempo adotado, freqüentemente anual.

Esse balanço envolve de um lado, como entrada, o clima, através de seus


33

componentes, precipitação, temperatura, vento e do outro lado, o escoamento

superficial, a infiltração e a evapotranspiração.

2.2.7.1.1.2 – Chuva

O principal fator climático é a chuva. A forma como ocorre a precipitação

pode acelerar mais ainda erosão: a distribuição mais ou menos regular, no tempo

e no espaço, e sua intensidade são as variáveis importantes.

De acordo com BERTONI e LOMBARDI NETO (1990, p. 39),

A chuva é um dos fatores climáticos mais importantes na

erosão dos solos. O volume e a velocidade da enxurrada

dependem da intensidade, da duração e da freqüência da

chuva. E a intensidade é o fator mais importante na erosão.

As chuvas torrenciais ou pancadas de chuvas constituem a forma mais

agressiva de impacto da água no solo. Durante estes eventos a aceleração da

erosão é máxima. É nestas ocasiões que voçorocas ativas avançam de maneira

extremamente rápida, criando, muitas vezes, situações emergenciais, atingindo as

áreas de encostas ocupadas, por exemplo.

De acordo com FENDRICH (1997) a chuva contribui com vários efeitos

dinâmicos sobre a formação das voçorocas:

Destacabilidade do solo já desnudo pelo impacto das gotas de chuva;

Desagregabilidade do solo superficial pelo escoamento superficial direto,

devido à chuva efetiva;

Desegregabilidade do subsolo e do desmonte de maciços pelo

escoamento subterrâneo, devido ao lençol freático superior;

Capacidade transportadora da chuva sobre o solo destacado;


34

Capacidade transportadora do escoamento superficial sobre o solo

desagregado;

Capacidade de provocar o deslizamento e quedas de maciços arenosos

no pé dos taludes, devido às águas subterrâneas;

A parcela do escoamento superficial excedente, após a chuva haver

satisfeito a capacidade de infiltração do solo, atua intensamente no

terreno durante alguns minutos e também ao longo dos períodos de

chuva;

A parcela do escoamento subterrâneo é menos intensiva sobre o solo,

porém, atua persistente e continuamente ao longo dos meses de seca.

Para quantificação das perdas de solo por ação das chuvas têm sido

utilizado atualmente inúmeras metodologias, destacando dentre elas a Equação

Universal de Perda de Solo (USLE) de WISCHEIER (1965) que além do fator

chuva, relaciona outros fatores, tais como o índice de erosividade, o comprimento

e declividade da encosta, o fator uso e manejo do solo e ainda o fator relativo a

prática conservacionista do solo.

2.2.7.1.2 – Ação antrópica

As atividades desenvolvidas pelo homem têm contribuído para aceleração

dos processos erosivos. A erosão está relacionada de forma direta com a

ocupação humana, iniciando-se pelo desmatamento, seguida pela implantação de

moradias em encostas, principalmente de forma inadequada.

Nas áreas de encostas urbanas o traçado sem planejamento das moradias,

bem como o sistema precário de drenagem contribuem cada vez mais para as

perdas de solo. Alguns bairros de Recife situam-se em terrenos elevados ou

mesmo nos divisores de águas, as ruas e moradias mal planejadas nessas áreas

contribuem para o aumento de ravinas e voçorocas de grandes proporções e na


35

maioria das vezes difíceis de serem controladas já que o fluxo de água pluviais e

servidas concentrado que percola pela encosta é bastante intenso.

Segundo FRANCHI (1997), atividades agressivas causadas pelo homem

que contribuem para intensidade do processo de erosão do solo decorrem da:

Retirada da cobertura vegetal, de terrenos de encostas, de locais de

solos erodíveis, entre outros;

Práticas agrícolas: monoculturas; culturas não perenes; plantio em

encostas; cultivo intensivo; uso de máquinas e implementos agrícolas;

Queimadas e capinas;

Agropecuária: criação excessiva de animais em áreas de pastagem

(sobre pastoreio);

Movimentos de terra: escavações e aterros.

Alterações no escoamento natural das águas: barragens; aterros;

alterações nos trajetos de cursos d'água; drenagem artificial.

Impermeabilização do solo: construções, pavimentações, compactação.

Atividades de mineração.

Execução de obras: desmatamentos; movimentos de terra; áreas de

empréstimos; impermeabilização; alterações no escoamento das águas.

SALOMÃO (1999) descreve que a maior parte das cidades brasileiras

localizadas em solos de textura arenosa e relativamente pouco profundas tem

sofrido processos de erosão acelerada, por ravinas e voçorocas, causadas

especialmente pela concentração das águas pluviais e servidas, ou seja, devido a

falta de uma infra-estrutura urbana.

Normalmente é na prática não recomendada de retirada de solo em áreas

de encostas urbanizadas, com a intenção de formar patamares para construções

de moradias, bem como aberturas de valetas nas proximidades dessas,

concentrando as águas ali existentes, que inicia o processo erosivo processando


36

alterações na superfície (rugosidade superficial) e no interior do solo (densidade

aparente, macroporosidade, camadas compactadas, entre outros) que podem

contribuir para maior ou menor agressividade erosiva.

2.2.7.2 Condicionantes Passivos

2.2.7.2.1 Topografia

A topografia do terreno, levando em consideração o aumento da declividade

e o comprimento da rampa determina as velocidades dos processos erosivos.

Maiores velocidades de erosão podem ser mais esperadas em relevos

acidentados, como morros, do que em relevos suaves, como colinas amplas, pois

declividades mais acentuadas favorecem a concentração e maiores velocidades

de escoamento das águas, aumentando sua capacidade erosiva.

Dentre os fatores topográficos a declividade do terreno é possivelmente o

mais importante no condicionamento da gênese e evolução do processo erosivo

(RODRIGUES, 1982)

A declividade tem tanto maior importância quanto maior for o trecho

percorrido pela água que escoa, ou seja, quanto maior for o comprimento da

encosta. De acordo com BERTONI e LOMBARDI NETO (1990, p. 519),

o tamanho e a quantidade do material em suspensão

arrastado pela água dependem da velocidade com que ela

escorre e essa velocidade é uma resultante do

comprimento da vertente e do grau do terreno.

A declividade da encosta não deve ser levada em conta separadamente, e

sim em conjunto com as características da superfície do solo que igualmente

afetam a remoção do solo e a quantidade de runnoff (GUERRA, 1995).


37

Como bem afirma SILVA et al. (2003) o comprimento de rampa é tão

importante quanto o declive, pois à medida que o comprimento aumenta a

velocidade da água aumenta progressivamente, tornando as águas mais

volumosas, resultando maior erosão.

BERTONI e LOMBARDI NETO (1990) através de estimativas verificaram

que um terreno com 20 metros de comprimento e apresentando 20% de

declividade possui a mesma taxa de perda de solo quando comparado com um

terreno de 180 metros com 1% de declividade (apresentando as mesmas

condições: chuva, tipo de solo, cobertura e manejo).

2.2.7.2.2 Tipo de Solo

Segundo BERTONI e LOMBARDI NETO (1990) o processo erosivo não é

igual em todos os solos, pois depende das suas propriedades físicas, químicas e

biológicas.

O tipo de solo determina a suscetibilidade dos terrenos à erosão, a

erodibilidade, ou seja, à menor ou à maior facilidade dos solos serem erodidos,

fixados os demais fatores. O tamanho das partículas, influi na capacidade de

infiltração e de absorção de água, o que de certa forma interfere na maior ou

menor coesão entre as partículas e, conseqüentemente na maior ou menor

quantidade de solo arrastado pela erosão.

Desse modo como bem coloca SALOMÃO (1999) solos mais arenosos,

apresentam-se geralmente mais porosos permitindo maior infiltração de água,

dificultando o escoamento superficial, e por possuir baixa proporção de partículas

argilosas, que atua como elemento de ligação, apresentam mais facilidades de

remoção das mesmas. Entretanto em solos argilosos, por apresentar espaços

porosos menores, a penetração da água é reduzida, mas a força de coesão é bem

maior, aumentando sua resistência à erosão.


38

As principais propriedades que podem caracterizar o solo em questão são:

curva granulométrica, massa específica natural, permeabilidade, índices de

vazios, compactação, adensamento e resistência.

Solos erodíveis, como os metaestáveis e dispersivos são formados em

climas áridos, ao passo que em climas tropicais a ação do intemperismo forma

perfis de solo espessos explicando a ocorrência de voçorocas nestas regiões. A

quantidade de água superficial e sub-superficial é regulada pela intensidade e

concentração das chuvas, nestas condições o clima influencia diretamente a

evolução da erosão. Os solos formados em climas tropicais apresentam

particularidades importantes. A composição mineralógica da fração silte é

composta por mica e caulinita, sendo mais ativas e erodíveis que os siltes de

composição quartzosas.

2.2.7.2.3 Cobertura vegetal

A partir da década de 50 é que o desmatamento passou a ser considerado

uma das possíveis causas de deslizamento de terras ocorridos na primeira metade

do século XX nos Estados Unidos, e a considerar que a perda do suporte

mecânico representado pelas raízes induzia ao crescimento da freqüência de

deslizamentos (TERZAGHI, 1950).

GREENWAY (1987) relata que mesmo tendo sua reconhecida importância

na atualidade como agente controlador da estabilidade em áreas de encostas, a

incorporação dos efeitos da vegetação nas análises de estabilidade de encosta é

relativamente recente, tendo sido realizados os primeiros esforços nesse campo a

partir da década de 60. Apesar disso, grama, arbustos e árvores têm sido usados

para controlar a erosão em encostas e para estabilizar cicatrizes de deslizamento

há muitos anos.


39

A retirada da cobertura vegetal pode propiciar não somente o aparecimento

de erosão, mas também de movimentos coletivos de solos. Segundo LOPES

(1980) a cobertura vegetal influencia as taxas de escoamento superficial e erosão

mais que qualquer outro fator físico considerado individualmente.

O tipo da cobertura, natural ou determinada pelo tipo de cultura agrícola,

propicia uma certa proteção aos terrenos em relação à erosão. Essa proteção se

dá pela redução do impacto direto das gotas de chuva no solo, interceptadas pelas

folhagens e pela redução do escoamento superficial, diminuindo a capacidade das

águas removerem e transportarem partículas do solo. A cobertura vegetal tanto

pode ser natural, como a vegetação da Serra do Mar, quanto artificial ou de cultura

como as plantações. Entretanto, a vegetação natural pode ser primitiva, virgem,

quando não tocada pelo homem, ou secundária, quando alterada pela ação

antrópica.

Em todos os casos, o solo dispõe de uma certa cobertura que exerce uma

ação, maior ou menor, de proteção contra as intempéries. Entretanto, pode se

considerar que as relações de equilíbrio existentes entre, a vegetação primitiva e o

solo, adquiridas ao longo de centenas ou mesmo milhares de anos, apontam este

tipo de cobertura vegetal como a de maior ação de proteção (CHISTOFOLETTI,

1988).

A Figura 2.11 apresenta a influência da cobertura vegetal na distribuição da

água de chuva pelos fenômenos de interceptação, escoamento pelos troncos e

retenção na serrapilheira, a cobertura de restos orgânicos que cobre o solo.

Observa-se que ao ocorrer uma precipitação, parte dessa água é interceptada

pelas folhagens da vegetação, outra parte é evaporada e outra parte escoa pelos

ramos e troncos lentamente sai se infiltrando no solo. Entretanto, quando não

existe a proteção da cobertura vegetal o solo fica diretamente exposto à erosão e

pode também contribuir para o aumento da velocidade de escoamento superficial,

fazendo surgir até erosões por escoamento concentrado.


40

Figura 2.11 – o papel da cobertura vegetal (PRANDINI et al., 1976).

De acordo com FENN et al. (1975), a evapotranspiração depende do tipo de

solo e da vegetação, isto está intimamente relacionado aos fatores climáticos que

afetam a capacidade de armazenamento de água no solo (precipitação,

temperatura e umidade).

A vegetação que cresce na cobertura final do aterro precisa de água para

construir o tecido da planta e para perder água pela transpiração. Além disto, a

água é evaporada do solo, dependendo de sua textura e das condições climáticas

(LECHNER, 1994). A cobertura vegetal atua da seguinte maneira:


41

interceptando e defendendo o maciço da ação dos raios solares, dos ventos e

da chuva, evitando, deste modo, bruscas variações na umidade e temperatura

do solo da encosta;

retendo substancial volume d’água da chuva;

eliminando, na forma de vapor, grande volume d’água excedente do

metabolismo vegetal, por meio da evapotranspiração;

freando o escoamento superficial, em condições de máxima pluviosidade,

permitindo assim a adução desta parcela de água para o regime de

escoamento hipodérmico, e evitando os efeitos erosivos que poderiam

comprometer a estabilidade;

conferindo ao solo um acréscimo substancial de resistência ao cisalhamento.

A Figura 2.12 apresenta o detalhe da influência que tem a declividade de

um talude de encosta, sobre a vegetação e conseqüentemente, sobre a erosão.

Figura 2.12 – A influência da declividade na cobertura vegetal e na erosão Depto. de Minas e Energia / Austrália, 1996).

Portanto, a cobertura vegetal se constitui na defesa natural do solo e

segundo BRYAN (2000) as atividades antrópicas que de certa forma envolvam


42

transformações na cobertura vegetal e desestruturação física dos solos, que

levem a transformações no microclima do solo e nos índices de decomposição

orgânica, tendem a ampliar a velocidade das mudanças nos teores de matéria

orgânica, geralmente reduzindo-os, bem como afetando a estabilidade estrutural

dos agregados e a capacidade de trabalho dos agentes bióticos do solo.

Segundo JIOGXIN (2005) na segunda metade do século XX, resultados de

estudos quantitativos em erosão do solo levaram a cobertura vegetal à vanguarda

como fator chave na defesa dos solos contra processos erosivos. Estudos

constataram a ocorrência de pouca erosão e movimentação de terras em áreas

com uma ampla e densa cobertura vegetal natural, mesmo sendo tal cobertura de

espécies de baixo porte, tais como grama e arbustos, havendo uma natural

resistência à degradação dos solos, ou mesmo uma menor intensidade desta.

De acordo com GROSH & JARRET (1994) o aumento observado na perda

de solo, quando a declividade da superfície do solo é aumentada e a taxa de

escoamento permanece constante através de ensaios de chuva simulada, pode

ser devido a três fatores: ao aumento no desprendimento de partículas de solo

provocado pelo maior ângulo de impacto das gotas da chuva sobre a superfície do

solo; à maior facilidade com que as partículas se movimentam no sentido da

declividade pelo efeito da gravidade, para maiores declividades da superfície do

solo; e ao aumento da velocidade de escoamento superficial, o qual aumenta a

capacidade de transporte do escoamento.

De acordo com AMORIM et al. (2001) observa-se, de modo geral, uma

tendência de aumento linear da perda acumulada de solo com o tempo de

precipitação.

Baseado em experiências de 15 anos de ensaios de erodibilidade

BRIAUD (2008) propõe uma classificação dos solos e rochas quanto à

erodibilidade de acordo com categorias, sendo tal sistema de classificação


43

representado pela taxa de erosão em função da velocidade ou da tensão de

cisalhamento (Figura 2.13 e 2.14)

Figuras 2.13 – Proposta de categorias para erosão para solos e rochas baseada na velocidade (BRIAUD, 2008)

Figuras 2.14 – Proposta de categorias para erosão para solos e rochas baseada na tensão de cisalhamento (BRIAUD, 2008)


44

2.3 – A Formação Barreiras e a Erosão nas Áreas de Encostas Ocupadas de Recife

2.3.1 – A Formação Barreiras

A Formação Barreiras, considerada por alguns autores como a unidade

geológica de ocorrência mais expressiva da costa Brasileira, segundo SUGUIO et

al. (1999) estende-se em faixa praticamente continua e de largura variável, desde

o Estado do Amapá, por toda região costeira Norte e Nordeste até o Rio de

Janeiro.

Diversos pesquisadores vêm estudando essa Formação (ou grupo para

alguns, pois ainda existem divergências importantes em termos de sua

nomenclatura) visando uma melhor interpretação da sua estratigrafia, bem como

sua idade geológica.

Alguns estudos antigos faziam referências a esta unidade denominando-a

de Série das Barreiras e a partir de KEGEL (1957) passou a se chamar de

Formação Barreiras em alusão a sua morfologia formadas pela erosão dos

tabuleiros ao longo da costa brasileira oriental.

Através de estudos da faixa costeira do Estado de Pernambuco,

BIGARELLA e ANDRADE (1964) redefiniram a formação para uma categoria

superior de “Grupo Barreiras”, propondo novas formações (Guararapes na parte

inferior e Riacho Morno na parte superior).

Baseando-se em dados de afloramentos e de superfície, MABESOONE et

al. (1972), redefinem o Grupo Barreiras na Região entre o Rio Grande do Norte e

Pernambuco, dividindo-o nas formações Serra do Martins, Guararapes (sendo a

formação Riacho Morno considerada apenas como um manto de intemperismo

dessa formação Guararapes) e Macaíba. Em seguida BIGARELLA (1975)


45

realizando estudos a cerca dos aspectos morfológicos e estatrigráficos do Grupo

Barreiras, exclui a Formação Macaíba, tratando-a como uma formação

independente.

MABESOONE et al. (1991) corroborando com a concepção estabelecida

anteriormente por KEGEL (1975) redefinem para a categoria de formação e as

unidades antes individualizadas seriam apenas variações faciológicas dos

diferentes sistemas deposicionais.

Segundo SUGUIO e NOGUEIRA (1999) considerando-o o estado de

conhecimento estratigráfico acerca da Formação Barreiras, caracterizado por

poucas correlações e consistência com outras áreas, por precaução prefere

designa-la de Formação ao invés de Grupo.

Percebe-se que mesmo atualmente as discussões acerca da hierarquia

litoestratigráfica ainda continuam em pauta, segundo FERRAZ e VALADÃO

(2005), ARAI (2006), é preferível a adoção de Grupo Barreiras, tendo respaldo

também da comissão Internacional de Estratigrafia (ICS, 2005), recomendando

que as discordâncias de expressões regionais, sejam levadas em considerações,

para separar unidades litoestratigráficas.

Apesar de objeto de estudo de vários autores, com a maioria dos trabalhos

realizada na Região Nordeste, ainda não se conseguiu dar uma caracterização

detalhada e amplamente aceita a estes depósitos, do ponto de vista geológico.

Existem divergências importantes em termos da nomenclatura estratigráfica

(Grupo ou Formação Barreiras) e sua idade tem sido admitida desde o fim do

Mesozóico até o início do Quaternário, sendo normalmente aceita entre o Mioceno

- Plioceno a Pleistoceno (BRITO et al. 1996).

SUGUIO e NOGUEIRA (1999) enfatizam que a caracterização faciológica

dos sedimentos dessa Formação associada à aplicação da estratigrafia de


46

seqüências poderá a vir a fornecer informações fundamentais à cerca da

reconstituição paleoambiental e paleográfica desta unidade.

Através de mapeamento geológicos entre as regiões de Pernambuco e Rio

Grande do Norte, ALHEIROS et al. (1988) e ALHEIROS e LIMA FILHO (1991)

concluíram que as rochas sedimentares da Formação Barreiras teriam sido

depositadas em um ambiente fluvial entrelaçados, associado a leques aluviais e a

depósitos litorâneos.

É muito freqüente nas regiões costeiras nordestinas o aparecimento da

Formação Barreiras, que segundo alguns autores BIGARELLA e ANDRADE

(1964); ALHEIROS e LIMA FILHO (1991) são sedimentos não consolidados

depositados ao fim do Terciário e inicio do Quaternário, caracterizado por

camadas sub-horizontais de granulometria diferenciada associadas a processos

fluviais.

Como foi dito antes extensas áreas da Formação Barreiras cobrem grande

parte dos estados nordestinos, no Estado de Pernambuco particularmente a

cidade do Recife é a unidade de maior extensão. Segundo ALVES et al. (1999)

ocupa praticamente toda a parte norte a partir dos bairros de Casa Amarela e Dois

irmãos indo até o limite com a cidade de Camaragibe e na parte sudoeste, nos

bairros do Ibura e Jordão.

Segundo ALHEIROS e FERREIRA (1991) a Formação Barreiras possui

tonalidades com coloração viva variando desde vermelhas, amarelas até brancas,

aflorando nas falésias erodidas ao longo das praias e nas vertentes íngremes dos

vales.

Litologicamente, ALHEIROS e FERREIRA (1991) descrevem os sedimentos

da Formação Barreiras tais como:


47

areias quartzosas a subarcosianas de coloração creme, com aspecto

maciço, onde às vezes, desenvolvem-se solos do tipo "podzol" com até

2,0 m de espessura, referidos como "coberturas de areias brancas". Na

base dessas areias, desenvolvem níveis endurecidos de ferro,

impermeabilizando as areias cremes. Essa litologia é dominante entre J.

Pessoa - PB e Parnamirim – RN, representando a maior extensão

mapeada;

areias quartzosas a subarcosianas, com cores vivas, alaranjado,

vermelho e roxo, em função dos diferentes estágios de oxidação do ferro

que as colorem. Apresentam grande porcentagem de pseudo matriz

argilosa, decorrente da argilização dos grãos de feldspato e estão

geralmente associadas a litologia pelíticas como as seguintes:

argilas maciças e siltes, de cores variadas, sob a forma de camadas

com espessura decimétrica, tendo a caulinita como argilomineral

preponderante;

diamictitos, com baixa densidade de cascalho/seixos, constituída por

material argilo arenoso avermelhado, suporta fragmentos subangulosos

de quartzo na dimensão cascalho e mais raramente seixos.

COUTINHO et al. (1999) ao estudarem um processo erosivo em uma

encosta na área do Parque Metropolitano Armando de Holanda Cavalcanti situado

no Cabo de Santo Agostinho – PE, identificaram a Formação como constituída por

arenito conglomerático com seixos de quartzo, intercalações de blocos de argila e

estratificação cruzada tabular (Sistema Fluvial Anastomosado), e em direção ao

topo, separados por uma camada de argila, tem-se uma seqüência arenítica

média a grossa, creme, com estratificação plano-paralela e pequenas

intercalações de argila e silte (Sistema fluvial meandrante).


48

ALHEIROS et al. (1988); ALHEIROS e FERREIRA, (1991), através de estudo

das fácies ambientais desses sedimentos da Formação Barreiras, verificaram que

estes constituem um sistema deposicional fluvial do tipo entrelaçado, interagindo

com fácies de leques aluviais a oeste. E em razão dos sucessivos avanços e

recuos do mar durante o Quaternário apresenta fácies de marcada influência

litorânea a leste, denominado de flúvio-lagunar (Figura 2.15).

Figuras 2.15 – Fáceis da Formação Barreiras - (A) fácies de leques aluviais; (B) fácies fluvial entrelaçada; (C) fácies flúvio-lagunar (ALHEIROS e FERREIRA, 1991).

2.3.1.1 – FÁCIES DA FORMAÇÃO BARREIRAS

A) Leque aluvial proximal

Os sedimentos das fácies de leque proximal mostram granulação grossa e

má seleção granulométrica, com conteúdo de argila disseminado pelo sedimento

em decorrência principalmente da argilização dos feldspatos que constituem na

grande parte dos grãos de areia;


49

B) Canal fluvial

Semelhante aos sedimentos dos leques aluviais proximais, seu conteúdo de

argila é disseminado pelo sedimento em decorrência principalmente da argilização

dos feldspatos que constituem na grande parte dos grãos de areia; E de acordo

com tais características a área de estudos dessa pesquisa faz parte dessa fácie.

C) Leque distal/planície aluvial

Seus sedimentos mostram uma estratificação horizontal com intercalação

de camadas arenosas e argilosas. Nesse caso o conteúdo de argila é bem mais

significativo, é de origem deposicional e constitui as camadas decantadas durante

os períodos de menor energia do fluxo fluvial, nas partes mais baixas do relevo da

época. Essa alternância argila / areia cria situações peculiares quanto à

estabilidade das encostas: se o talude cortado tiver como camada de topo a argila,

esta segurará o relevo, reduzindo a erosão da camada subjacente; quando a

camada de topo é a areia, a alta infiltração em superfície favorecerá a saturação, a

erosão na crista e possíveis escorregamentos associados no talude.

Segundo MELO e MENEZES (1987) do ponto de vista da geologia de

engenharia, a intercalação de camadas nos sedimentos dos morros da zona sul

resulta em uma suscetibilidade à erosão maior (onde o solo é mais friável) do que

os morros da zona norte. Esse fato se correlaciona com as ocorrências de

voçorocas nos morros da zona sul (de horizontes mais arenosos), e com

deslizamentos mais freqüentes nos morros da zona norte (de sedimentos mais

argilosos).

Essas formações superficiais cenozóicas, particularmente as fácies de

canal fluvial são consideravelmente suscetíveis à erosão, com formação de

voçorocas de grandes dimensões geométricas (Figura 2.16). As áreas dessa

Formação têm relevo movimentado, de altura variável, entre 30 e 100 metros e se

constituem em zonas de assentamentos precários, como é o caso de Recife.


50

Figuras 2.16 – Voçoroca na UR 2 – Rua Dulce Chacon – Ibura.

2.3.2 – Ocupações das áreas de encostas

Como conseqüência da crescente migração campo-cidade o início do

século XX na cidade do Recife é marcado pela aceleração do processo de

urbanização e favelização.

Segundo BRANDÃO (1995) as décadas de 40 e 50 constituem-se em

marcos da expansão de urbanização para Zona Sul da cidade de Recife. O

processo de apropriação de novos espaços para o sul da planície recifense se deu

quando terrenos outrora sem valor para venda passam a serem dotados de infra-

estrutura urbana e adquirem valor imobiliário.

A expansão urbana rumo à periferia da planície, com apropriação dos

espaços secos e aterramento das áreas alagadas, levaram gradativamente ao

alcance das colinas, denominadas localmente de “morros”, e córregos interiores,

que passam a constituir um cinturão de habitações, constituído de populações de

baixa renda. Com isso, originaram-se bairros deficientes em infra-estrutura


51

habitados por famílias transferidas (expulsas) compulsoriamente de mocambos

que, outrora, ocupavam a planície em função da Política de Erradicação dos

Mocambos, implantada pelo então interventor de Pernambuco, Agamenon

Magalhães durante as décadas de 30 e 40 (BRANDÃO, 1995).

Segundo ALHEIROS (1998) em decorrência desse padrão de adensamento

populacional, se dá a concentração de problemas ambientais associados a riscos

geológicos espacialmente distribuídos em função dos contextos ambientais que os

favorecem.

Com a tendência de valorização imobiliária da zona costeira, a urbanização

irradia-se pelo litoral, deslocando as maiores taxas de crescimento populacional.

No estudo da evolução urbana da RMR a Figura 2.17 Ilustra essa tendência, tendo

por base o ano de 1700, BRYON (1994) apud ALHEIROS (1998).

O êxodo rural referente às décadas de 40 e 70 associados à falta de

planejamento urbano, bem como, à diferença entre as classes sociais favoreceu

também a ocupação de terrenos e lotes de menor valor econômico (morros e

alagados) pela população de baixo poder aquisitivo, existindo um progressivo

crescimento de ocupação desordenada aumentando a densidade populacional

nas encostas (ALHEIROS, 1998).

A ocupação das áreas de encostas recifenses, bem como o adensamento

populacional em áreas periféricas pertencentes à Formação Barreiras foram

incentivadas pelas enchentes ocorridas nas décadas de 60 e 70 e pelos governos

estadual e municipal com as construções de Unidades Residenciais (URs) como o

Ibura (local de nossa pesquisa), situado ao sul do município.


52

BR-1

01

BR-408

BR-232

PE-6

0

PE-6

0

PE-6

0

BR-101BR-101

BR-101

BR-1

01

BR-408

BR-232

BR-1

01

BR-408

BR-232

BR-1

01

BR-408

BR-232

BR-1

01

BR-408

BR-232

BR-101

PE-60

1700 1900 1951

1970 1995

fonte: adaptado de Bryon (1994)

BR-101

PE-60

Itamaracá

Olinda

Recife

Cabo de Sto. Agostinho

Porto de Galinhas

Figura 2.17 – Evolução urbana da RMR BRYON (1994) apud ALHEIROS (1998).

Desde o início da ocupação das áreas de encostas dos “morros” da

periferia recifense se constata que a ocupação da área de expansão sobre as

encostas dos “morros” ocorreu sem o devido controle por parte do poder público


53

(que visavam suas ações as áreas de planícies expandindo os espaços a serem

apropriados e valorizados nas proximidades do centro comercial da cidade), e

ficando praticamente omisso, sem ao menos apresentar políticas habitacionais

para as famílias removidas das planícies ou que emigravam da zona rural

(GIRÃO, 2007).

Na cidade de Recife com esse crescimento da densidade populacional as

populações de baixa renda se expandiram em direção às colinas e morros, como

se pode observar na Figura 2.18.

Figura 2.18 – Ocupação desordenada por invasões localizado no bairro do Ibura - Rua Sonho Real – localidade 27 de Novembro

Nas áreas urbanas, a freqüente ocupação dos morros pela população de

baixa renda, é feita com sério prejuízo para a estabilidade destes morros e

comprometimento da segurança coletiva. Nestes casos, a estabilidade dos morros

urbanos, especialmente nas capitais nordestinas, tem como fatores

condicionantes as taxas de umidade do solo, a variação desta umidade com a


54

precipitação e conseqüente infiltração no terreno, o valor da sucção que o solo

mantém, entre outros fatores relevantes.

A expansão urbana tem alcançado progressivamente terrenos

topograficamente mais acidentados e geologicamente extremamente suscetíveis à

erosão, implicando em intensas e extensas operações de terraplenagem na

trágica cultura de se adaptar a natureza aos projetos, ao invés de se adequar os

projetos à natureza.

Os morros da Cidade do Recife têm na cobertura vegetal um elemento

estabilizador, por serem constituídos de sedimentos não consolidados e

precipitação pluviométrica da ordem de 2000 mm anuais. O desmatamento

deflagra processos de erosão acelerada, resultando em voçorocamentos de

grandes intensidades (GUSMÃO FILHO et al., 1993).

À medida que o homem ocupa o espaço e o modifica, buscando a

proximidade dos recursos naturais disponíveis e situações convenientes à sua

subsistência e bem estar, insere também o componente antrópico na geração do

risco e passa a arcar com o peso das respostas do ambiente às intervenções

realizadas. Os processos naturais põem em risco a integridade física, econômica

ou psicossocial das pessoas, pelo fato de ocuparem e modificarem os locais onde

eles ocorrem (ALHEIROS, 2003a).

A alteração antrópica contribui na intensificação dos processos erosivos,

quando o homem desmata, destruindo grandes áreas, sem conhecimento prévio

dos mecanismos de equilíbrio dinâmico que envolve os diversos ecossistemas. A

resposta da natureza é na maioria das vezes irreversível (PEREIRA et al., 2001).

A maneira desordenada com que é feita a ocupação dos morros tem gerado

vários tipos de acidentes, desde a erosão dos terrenos com a destruição de


55

moradias e da infra-estrutura urbana até perdas de vidas humanas e prejuízos

materiais incalculáveis (ALHEIROS, 2003b).

As ocupações espontâneas nas encostas dos morros se formam a partir de

invasões e de ocupações consentidas da terra, de forma desordenadas com lotes

obtidos através de cortes para criações de terrenos planos, com lançamentos do

material de corte na borda da encosta, sem a devida compactação (ALHEIROS et

al., 2003).

As ocupações nas encostas dos morros são implantadas em patamares

cortados nessas encostas, sendo o material removido durante o corte depositado

nas proximidades, em geral nas bordas da encosta, não tendo cuidados com a

remoção de lixo e da vegetação do local, sem condições mínimas de segurança

(ALHEIROS, 1998).

A Tabela 2.6 apresenta as características de predominâncias nas

ocupações espontâneas (ALHEROS et al., 2003).

Tabela 2.6 – Características predominantes nas ocupações espontâneas (ALHEIROS et al., 2003).

Características de predominâncias nas ocupações espontâneas 1. ocupações desordenadas

2. inexistências de reservas de áreas de servidão

3. rede viária descontinua e sem hierarquização

4. corte da barreira para criar terreno

5. aumento do talude de corte para ampliação do terreno

6. lançamento de aterro não compactado na borda da encosta

7. remoção da vegetação natural

8. árvores de grande porte no talude de corte e na crista da encosta

9. baixos padrões construtivos das habitações

10. inexistências de calhas, biqueiras e impermeabilização no entorno da casa


56

11. inexistências de canaletas para drenagem das águas servidas e pluviais

12. inexistências de redes de coleta e estações de tratamento de esgoto

13. fossa localizada na borda da encosta

14. deficiência do sistema de coleta do lixo domiciliar

15. obstrução da drenagem pelo lixo jogado sobre os taludes e canaletas

Quando parte de um morro é cortado para criar um terreno plano para

construção de uma casa, gera necessariamente uma superfície quase vertical

anexa ao terreno, ou seja, um talude de corte, que passa a ameaçar a casa ali

construída (Figura 2.19). Esse corte rompe o equilíbrio natural da encosta já

estabilizada pela cobertura vegetal. As águas que antes escoavam suavemente

sobre a encosta original, passam a agredir o patamar e o talude de corte que

ficaram desprovidos da proteção oferecida pelo solo e pela vegetação. Essas

águas ao se infiltrarem no subsolo saturam a encosta e facilitam o

desencadeamento de erosões e rupturas de taludes.

Figura 2.19 – Corte vertical na encosta (ocupação desordenada) - Rua Epitácio Holanda – Localidade Três Carneiros


57

A ação antrópica tem provocado uma diversidade de impactos ambientais

negativos no próprio local e fora dele, ou seja, a erosão antrópica apresenta

conseqüências danosas não apenas no local onde ocorre, mas seus efeitos

podem ser notados a vários quilômetros de distância (GUERRA, et al., 2004).

Se o processo erosivo em si só, já se torna um problema grave, as suas

conseqüências podem ser tanto quanto desastrosas. Os fenômenos de erosão e

transporte de sedimentos, provocados pela ação antrópica pode criar

conseqüências indesejáveis tais como:

Intensificação dos processos erosivos in loco ou em pontos distantes;

Assoreamento dos canais e rios (figuras 2.20 e 2.21); e

Deterioração das qualidades das águas;

É notório que uma das conseqüências de bastante intensidade é o

processo de assoreamento, principalmente em regiões de solos com grande

percentagem de areia, derivadas de formações sedimentares.

Segundo INFANTI Jr. e FORNASI (1988, p. 140),

O assoreamento consiste na acumulação de partículas sólidas

(sedimentos) em meio aquoso ou aéreo, ocorrendo quando a força

do agente transportador natural é sobrepujada pela força da

gravidade ou quando a supersaturação das águas ou ar permite a

deposição de partículas.

O comprometimento da finalidade do canal situado na Lagoa Encantada é

bastante intenso principalmente nos períodos chuvosos, o volume de água e areia

proveniente das encostas é enorme e trazem conseqüências desastrosas com a

grande quantidade de areia que fica depositada na base do canal, bem como a

ruptura das paredes. Além desses impactos o assoreamento afeta de forma direta

a qualidade das águas, através de poluentes de diversos tipos, seja trazido pela


58

água ou mesmo pelos sedimentos, podem produzir conseqüências ao uso de

água para o consumo, à vida aquática, etc.

Figura 2.20 – Assoreamento do canal da Lagoa Encantada – Ibura

Figura 2.21 – Ruptura das paredes do canal da Lagoa Encantada – Ibura


59

A Tabela 2.7 a seguir apresenta um resumo da influência da ação antrópica

em uma área urbana:

Tabela 2.7 – Ação antrópica

AÇÃO ANTRÓPICA

USO E OCUPAÇÃO INTERVENÇÃO IMPACTOS CONSEQÜÊNCIAS

URBANA

LOTEAMENTO

Remoção da cobertura vegetal; Terraplanagem: Cortes / Aterros

- Erosão - Modificação da paisagem

- Assoreamento - Inundações / Enchentes

ÁREA INDUSTRIAL

Remoção da cobertura vegetal; Terraplanagem: Cortes / Aterros

- Erosão localizada- Poluição do ar, solo e água

- Assoreamento - Contaminação do ar, solo e água.

SISTEMA VIÁRIO

Desmatamentos; Terraplanagem: Corte / Aterro; Sistemas de drenagem

- Erosão - Escorregamento - Assoreamento

INFRA-ESTRUTURA URBANA

Escavações; Sistemas de drenagem; Corte / Aterro

- Erosão - escorregamento

- Assoreamento - Inundações / Enchentes

Além destes problemas, pode-se ressaltar o alto custo de recuperação de

uma determinada área que sofre os efeitos da erosão antrópica, podendo tornar a

recuperação inviável. A compreensão dos processos físicos envolvidos seria de

fundamental importância para solucionar os problemas, bem como planejar e

construir obras adequadas.


60

2.4 – Avaliação da Erodibilidade

Muitos pesquisadores dependendo dos objetivos dos estudos têm-se

utilizado de monitoramentos e de experimentos para o estudo da erodibilidade.

GUERRA (2005) diferencia bem monitoramento de experimentos, referindo-se o

primeiro às medidas sistemáticas de um processo erosivo necessitando-se de

coleta de dados, em intervalos de tempo fixo ou não, já os experimentos referindo-

se a ensaios que podem ser de laboratório ou in situ, não havendo a obrigação de

coletas em tempos definidos.

Os monitoramentos de campo são mais difíceis de serem obtidos, devido às

mudanças que ocorrem em campo, entretanto são os mais realísticos e

apropriados (MORGAN, 2005).

Existem muitas técnicas de monitoramento de erosões, as mais utilizadas

são feitas através de estações experimentais, colocação de estacas ao redor de

voçorocas e os chamados pinos de erosão, para o monitoramento da perda de

solo por erosão em lençol (GUERRA, 2005).

Assim como no monitoramento, existem várias técnicas de experimentos

normalmente utilizados para determinação da erodibilidade. Os ensaios de

erodibilidade buscam o estabelecimento da suscetibilidade à erosão dos diversos

perfis.

Segundo BASTOS et al. (1998) no meio geotécnico os mais difundidos para

avaliar a dispesibilidade de solos são: os ensaios de Pinhole e o ensaio de

dispersão. LEPSCH et al (1991) apud MAFRA (1999) afirma que a erodibilidade

do solo pode ser avaliada e estimada por métodos práticos baseados em

parâmetros obtidos mediante determinações de laboratório e descrições de

características morfológicas dos perfis.


61

Nos últimos anos no Brasil as pesquisas nos laboratórios de Mecânica dos

Solos para avaliação da erodibilidade têm sido cada vez mais difundidas tais como

as de BASTOS (1999), COUTINHO et al (1999), LIMA, (2003), CAMAPUM DE

CARVALHO et al. (1997; 2001; 2006), LAFAYETTE (2006), entre outras. Em

algumas cidades os processos de ampliação desordenada do espaço urbano

trouxeram profundas mudanças ambientais e como resultado dessa expansão,

processos geomorfológicos foram alterados gerando uma desarmonia paisagística

tendo como conseqüência o desenvolvimento de erosão hídrica como ravinas e

voçorocas. Com isso os estudos têm aumentado e outros ensaios utilizados,

como o ensaio de Inderbitzen e de desagregação, que se destacam pelo seu

potencial de previsão da erodibilidade.

BASTOS (1999) detalha os vários métodos disponíveis, com enfoque na

interdisciplinaridade de cada área do conhecimento: da Engenharia Geotécnica,

Geotecnia Ambiental, Engenharia Agrícola, Agronomia (Física dos solos e Manejo

e Conservação dos Solos), Geologia de Engenharia, Hidráulica de Canais.

Nesta revisão descrita nos sub-capítulos subseqüentes, foram selecionados

alguns monitoramentos e experimentos mais utilizados por parte dos

geomorfólogos e geotécnicos que serão a base dessa pesquisa.

2.4.1 – Monitoramento e quantificação de erosões

2.4.1.1 Estações experimentais

De acordo com GUERRA (2005) o monitoramento de erosões através de

estações experimentais tem-se demonstrado eficiente em várias partes do mundo,

e destaca algumas características e princípios básicos:

1. as parcelas da estação devem ter largura e comprimento iguais, para

possibilitar a comparação entre elas;


62

2. existência de um pluviômetro (pelo menos) ou um pluviógrafo;

3. diferentes tratamentos em cada parcela;

4. as parcelas devem ser separadas, podendo ser por: madeira, ferro,

galvanizado ou pequenas muretas;

5. devem ser colocados galões coletores de água e de sedimentos, na cota

mais baixa de cada parcela;

6. as coletas de água e de sedimentos devem ser diárias, se possível, ou pelo

menos semanais.

O uso de parcelas experimentais de perdas de solo (Figura 2.22) tem sido

bastante utilizado para demonstrar indicadores dos efeitos dos escoamentos

superficiais, nas taxas de perdas de solo e a evolução dos processos erosivos ao

longo de encostas em comparação com uma ou outra cobertura vegetal.

Figura 2.22 – Esquema de coleta de sedimentos na parcela de monitoramento (SANTOS et al., 2002)

As parcelas de erosão possibilitam quantificar o escoamento superficial e a

perda de sedimentos em relação às chuvas. Na Figura 2.23 é mostrado um

esquema de utilização de parcelas para o estudo de perda de solo com a

utilização de vários cultivos.


63

Figura 2.23 – Esquema das parcelas para estudo de perdas de solo sob diferentes formas de cultivo MENDES (2006)

MENDES (2006) fez um estudo detalhado de perdas de solo através de

parcelas (Figura 2.24) com presença de diferentes formas de cobertura vegetal

(milho (a), feijão-vagem (b), feijão (c), inhame (d), banana (e), pousio (f)) e sem a

presença de cultivo (g) (sem a cobertura vegetal).

(b)

(a) (c)


64

Figura 2.24 – Perda de solo sob o cultivo de milho (a), feijão-vagem (b), feijão (c), inhame (d), banana (e), pousio (f) e sem cultivo (g) (MENDES, 2006)

Os resultados permitem juntamente com outros parâmetros considerados,

identificar quais as potencialidades do solo em favorecer o escoamento superficial

e a perda de solo. GUERRA (2005) fez um estudo mais aprofundado com o

objetivo de conhecer a influência biótica no processo de infiltração (Figura 2.25),

associando os escoamentos, superficial e subsuperficial.

(a) (b)

Figura 2.25 – Estudo da erodibilidade superficial e subsuperficial (GUERRA, 2005)

(d) (e)

(f) (g)


65

ROCHA e BACCARO (2004) fizeram o monitoramento de duas estações

experimentais para avaliar a perda de solo na micro-bacia do córrego Pantaninho

Romaria – MG. Na Figura 2.26 estão apresentadas as parcelas feitas por chapas

galvanizadas utilizadas na pesquisa, com ocupação distinta quanto ao uso do solo

na estação experimental na cabeceira do córrego, a área estudada é destinada a

pastagem extensiva e no baixo córrego solo com monocultura do milho, essas

monoculturas são comparadas também com solo desprovido de vegetação.

(a) (b)

Figura 2.26 – Estações experimentais na micro-bacia do córrego Pantaninho Romaria – GO (ROCHA e BACCARO, 2004)

As precipitações são medidas através de pluviômetros e de pluviógrafos. O

pluviômetro, bem mais utilizado que o pluviógrafo é um aparelho usado para

recolher a quantidade de chuva durante um determinado tempo e local,

possibilitando depois sua medida. Existem vários tipos de pluviômetros utilizados.

No, Brasil tem-se utilizado muito o Ville de Paris (Figura 2.27), entretanto,

dependendo do local, os pluviômetros feitos de garrafa pet tem se destacado

bastante (Figura 2.28)


66

Figura 2.27 – Ville de Paris, SILVA (2007) Figura 2.28 – Disposição de pluviômetros garrafa pet, MENDES (2006)

Os eventos pluviométricos incididos nas parcelas são armazenados

juntamente com os sedimentos carreados em tanques coletores como

apresentados nas figuras 2.29 e 2.30, que são posteriormente homogeneizados

para coleta da amostragem de solo e água para análise em laboratório.

Figura 2.29 – Tanques para coleta de solo Figura 2.30 – Coleta de solo e água e água (SANTOS et al, 2007) (MENDES, 2006)

2.4.1.2 Estacas para monitoramento de evolução de voçorocas

Para o acompanhamento da evolução de voçorocas alguns pesquisadores

têm-se utilizado de estacas de madeira, com o objetivo de analisar o avanço do

processo erosivo. Entretanto, não basta apenas sua colocação é necessário que

todas as estacas estejam amarradas, ou seja, como bem coloca GUERRA (2005)


67

é preciso as medições de cada estaca até a borda da voçoroca, obtendo um

esquema de distribuição espacial conforme (Figura 2.31).

ROCHA at al. (2005) acompanhou a evolução de uma voçoroca localizada

em Ipameri – GO com a utilização de estacas de madeira colocadas ao redor da

voçoroca como apresentado na Figura 2.32.

Figura 2.31 – Monitoramento de voçoroca Figura 2.32 – Monitoramento de voçoroca (GUERRA, 2002) (ROCHA et al., 2005)

Através deste processo é possível, com medições periódicas, avaliar a

intensidade em que as borda da voçoroca estão evoluindo no tempo e no espaço.

2.4.1.3 Pinos para monitoramento de evolução de erosões em lençol

Outra forma de monitoramento simples e barata de estudo do processo

erosivo são os chamados pinos de erosão, Figura 2.33, bastante utilizados para o

estudo da erosão em lençol, provocado pelo escoamento superficial difuso.


68

Figura 2.33 – Esquema da disposição de um pino de erosão (GUERRA, 2005)

Esses pinos podem ser feitos de vergalhões na forma de um prego que são

cravados na encosta, sendo depois plotados em diagrama para saber sua

distribuição espacial. O monitoramento dos pinos consiste em medir o quanto

estes estão ficando expostos a cada evento chuvoso, após um tempo determinado

é possível verificar a taxa de rebaixamento do solo e estimar com razoável

precisão a perda de solo com a obtenção da densidade aparente do solo.

2.4.2 – Experimentos para avaliação das erosões

2.4.2.1 – Experimentos de campo

2.4.2.1.1 Erodibilidade em sulcos

Esse ensaio tem como objetivo avaliar as condições hidráulicas do

escoamento em sulcos e caracterizar o regime de escoamento sob condições de

sulcos pré-formados; permitindo determinar as taxas de desagregação, a

erodibilidade em sulcos e a tensão crítica de cisalhamento.

Esse ensaio consiste em se instalar parcelas experimentais delimitadas por

chapas metálicas de zinco, em sulcos, sobre o solo consolidado tendo na

extremidade superior dissipadores de energia na forma de calha, de tal forma que

fiquem enterrados no nível da superfície do solo. Nesses recipientes são

introduzidas as mangueiras condutoras de água, que alimentam os sulcos pelo

transbordamento desses recipientes. As extremidades inferiores dos sulcos são

providas de calhas condutoras de sedimentos, acopladas a canos de PVC com


69

100mm de diâmetro, que conduzem a descarga líquida e todo o solo desagregado

(Figura 2.34 (a) e (b)).

(a) (b)

Figura 2.34 – Parcela com sulco em solo consolidado, antes do experimento (a); durante o experimento (b) (LAFAYETTE, 2006)

2.4.2.1.2 Bandejas de salpicamento

As bandejas de salpicamento (splash cups) são instrumentos utilizados

para medir a erosão por salpicameto. Existe uma variedade de tipos de bandejas,

GUERRA (2005) apresenta na Figura 2.35 um tipo proposto por MORGAN (1986;

2005) que consiste de um cilindro de PVC, medindo 30 cm de diâmetro e 10 cm

de altura, dividido ao meio por duas placas de PVC, no centro do cilindro é

inserido outro cilindro, com 10 cm de diâmetro e 2,5 cm de altura que é enterrado

no solo (Figura 2.35 (b)),sendo vazado para que o solo preencha esse espaço. O

instrumento é inserido na encosta de forma que um compartimento fique voltado

para o topo da encosta e o outro para base e após cada evento o solo é coletado


70

nos compartimentos, ao somar-se o solo desprendido pelo salpicamento tem-se o

total de solo salpicado, entretanto, ao se subtrair-se os solos obtidos de cada

compartimento teremos a erosão por splash. Esses instrumentos têm sido

bastante utilizados em quantidades nas encostas quando se pretende medir uma

área considerável (em torno de 1 ha), possibilitando extrapolar os valores obtidos.

(a) (b)

Figura 2.35 – Bandeja de salpicamento (GUERRA, 2005)

2.4.2.1.2 – Ensaio de chuva simulada

Os processo de desprendimento e transporte das partículas do solo

constitui-se na principal causa da degradação dos solos e traz, como

conseqüência, prejuízos nas áreas de encostas urbanas, com reflexos tanto

econômicos quanto sociais. O entendimento dos fatores que integram os

processos de erosão do solo, bem como a quantificação das perdas de solo

causada por esses fatores é de grande importância, pois serve como base na

elaboração de medidas preventivas visando evitar os efeitos negativos

decorrentes da produção, transporte e deposição de sedimentos.

A erosão laminar é um processo complexo e a intensidade com que ela

ocorre depende, basicamente, de três fatores: das características da chuva, das

características do solo e das características da superfície do solo (WATSON &

LAFLEN, 1986).


71

Segundo AMORIM et al.(2001) o processo de erosão laminar é bastante

afetado pelas condições da superfície do solo, como existência de vegetação ou

cobertura morta, microtopografia e/ou rugosidade da superfície do solo e

declividade da superfície do solo.

Diversos pesquisadores tais como SILVA (1986), AMORIM (1999),

AMORIM et al. (2001), RIGHETTO e AKABASSI (2000), CANTALICE

(2001;2002;2005), GUERRA, 2005, PEDROSO DE LIMA (2006), RIBEIRO et al

(2007), entre outros, conduziram trabalhos em laboratório e tem evidenciado a

importância da aplicação dos simuladores de chuvas, utilizados nos estudos do

processo de erosão, visto que a taxa de erosão pode ser correlacionada com

condições de chuva natural, quando comparadas com as chuvas artificiais, caso a

precipitação simulada possua características de tamanho de gotas, velocidade

terminal de gotas e energia cinética iguais às das chuvas naturais.

Os simuladores de chuva são aparelhos que como o próprio nome sugere,

simulam chuvas em intensidades e quantidades desejadas (GUERRA, 2005).

Existem diversos tipos de simulador de chuvas, sendo o método bastante utilizado

para o estudo de erosões de solos, podendo ser utilizado em condições de campo

e em laboratório. Consiste em aplicar água a uma intensidade conhecida e

constante, medindo o volume escoado através de mini parcelas de perdas de solo,

em chapas de aço galvanizado que pode ser de várias formas em laboratório

(Figura 2.36) dependendo do objetivo que se queira obter. Em campo são muito

utilizadas as chapas galvanizadas cravadas no solo, possibilitando a qualquer

tempo avaliar as perdas de solo transportados pelo escoamento superficial em

diferentes situações de solo ou cobertura vegetal.


72

Figura 2.36 – Canais de terra utilizados nas experiências (retangular grande, circular, convergente/divergente e retangular pequeno) (PEDROSO DE LIMA, 2006).

De acordo com RIGHETTO e AKABASSI (2000) experimentos de campo

através de simulação de chuvas possibilitam o estudo do processo de erosão pela

ação associada da precipitação e do deflúvio superficial.

RIBEIRO et al (2007) apresenta na Figura 2.37 a descrição da construção e

princípio de funcionamento de um simulador de chuvas. Segundo GUERRA (2005)

os simuladores têm as vantagens de produzir chuvas independentes das chuvas

naturais para realização dos estudos, e com intensidade desejada, possibilitando a

repetição dos experimentos quantas vezes forem necessárias (figuras 2.38 e

2.39).

Com controle adequado das características das precipitações simuladas é

possível, rapidez e eficiência nas coletas de dados ao compararmos com

pesquisas que dependem de chuvas naturais.


73

Figura 2.37 – Descrição da construção e principio de funcionamento do simulador de chuva (RIBEIRO et al., 2007)

Figura 2.38 – Simulador de chuvas Figura 2.39 – Experimento (GUERRA, 2002) (PEDROSO DE LIMA, 2006).


74

2.4.3 – Experimentos de laboratório

2.4.3.1– Critério de Erodibilidade pela Metodologia MCT

Neste item são reunidos critérios de erodibilidade baseados na metodologia

MCT propostos por NOGAMI e VILLIBOR (1979), esses são fundamentados em

dois parâmetros obtidos de dois ensaios simples da metodologia MCT, absorção

de água (ensaio de infiltrabilidade) e perda de massa por imersão modificada

(ensaio de erodibilidade específica).

2.4.3.1.1 – Ensaio de Infiltrabilidade

O ensaio de infiltrabilidade proposto na metodologia MCT tem por objetivo

quantificar a velocidade de ascensão capilar, em amostras de solo em função do

tempo. A infiltrabilidade, propriedade hidráulica de solos não saturados,

representa a facilidade com que a água infiltra no solo através de sua superfície,

sendo controlada, sobretudo pelas tensões de sucção.

De acordo com BASTOS (1999) nos climas tropicais e subtropicais úmidos,

apesar da elevada pluviosidade, devido à forte evapotranspiração e à boa

drenagem na maioria dos solos residuais, a infiltrabilidade é mais representativa

que a permeabilidade saturada como a propriedade que regula a quantidade de

escoamento superficial.

O coeficiente de sorção (s) obtido pela Equação 2.1 representa a

velocidade de ascensão capilar, associa a capacidade do solo em infiltrar a água,

e diminui a formação do fluxo superficial, enquanto a perda de massa por imersão

(pi) obtida a partir do ensaio de erodibilidade específica, representa a

desagregação do solo pela água. Na Figura 2.40 é representada uma curva típica

Lxt1/2, no ensaio de infiltrabilidade da Metodologia MCT.


75

AtatbSLaLbs

10 Equação 2.1

onde:

s = coeficiente de sorção em cm / (minutos) 1/2;S = seção do tubo horizontal (cm2); A = área da seção da amostra (cm2).

Figura 2.40 – Curva típica Lxt1/2 e elementos para estimativa do coeficiente de

sorção (s), no ensaio de infiltrabilidade da Metodologia MCT

2.4.3.1.2 – Ensaio de Erodibilidade Específica

A erodibilidade específica é avaliada por um ensaio de perda de massa por

imersão modificado, de forma similar àquele estabelecido pela metodologia MCT

como ensaio classificatório.

Na Figura 2.41 é apresentado o ensaio, realizado por LAFAYETTE (2006)

onde o conjunto é submerso horizontalmente em água por um período de 24 h.

Devendo ser feita a coleta de material, que por ventura se desprenda da amostra,

determinando a perda de massa em porcentagem do peso inicial seco da amostra.

Tempo (min1/2)

Leitura (mm)

ta tb

La

Lb


76

(a) (b)

Figura 2.41 – Amostra preparada para o ensaio de erodibilidade específica (a); execução do ensaio (b) – Metodologia MCT (LAFAYETTE, 2006)

NOGAMI e VILLIBOR (1979) a partir dos dados de coeficiente de sorção e

perda de massa por imersão modificado estabelecem a relação pi/s = 52 como

limite ao critério de erodibilidade. Solos com pi/s > 52 são considerados erodíveis,

alertando para medidas de proteção à erosão adequadas em taludes e cortes. Já

PEJON (1992) propõe o valor limite igual a 40 (Figura 2.42).

pi = 52 s ERODÍVEL

NÃO ERODÍVEL pi = 40 s

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

0 20 40 60 80 100

pi (%)

s (c

m/m

in1/

2 )

PEJON (1992)NOGAMI e VILLIBOR (1979)

Figura 2.42 – Critério de erodibilidade baseado na metodologia MCT


77

A partir da Metodologia MCT, VERTAMATTI e ARAÚJO (1998) propõem

um critério qualitativo para a previsão do potencial erosivo dos solos tropicais,

estabelecendo faixas em função do grau de erosão, verificado em taludes de solos

tropicais. A partir do desenvolvimento dos trabalhos apresentaram um ábaco de

erodibilidade (Figura 2.43), a partir da atribuição aos solos de um grau de erosão

associado (GEA). O GEA variando de 0 a 3, para solos não erodidos e solos muito

erodíveis respectivamente. No entanto, enquanto NOGAMI e VILLIBOR (1979)

realizam ensaios com amostras indeformadas, VERTAMATTI e ARAÚJO (1998)

se basearam em ensaios com amostras compactadas.

0,5

1

1,5

2

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

coeficiente c'

índi

ce e

'

erosão grau 3

erosão grau 2

erosão grau 1

erosão grau 0

Figura 2.43 – Classificação de acordo com a metodologia MCT (VERTAMATTI e ARAÚJO, 1998).


78

2.4.3.2 – Ensaios de suscetibilidade à erosão (LNEC e SCS)

Desde a década de 60 que o LNEC (Laboratório Nacional de Engenharia

Civil de Portugal) vem apresentando critérios de classificação dos solos frente à

erosão. MEIRELLES (1967) apresentou propostas de classificação baseadas em

propriedades de granulometria e limites de solos de Lisboa e Angola. Embora

estas propostas tenham sido elaboradas para regiões com características

diferentes, é interessante sua aplicação para uma avaliação regional, quanto à

susceptibilidade à erosão dos solos.

MEIRELLES (1967) estudando os solos de Angola estabeleceu critérios

baseados na granulometria e plasticidade dos solos, classificando-os da seguinte

maneira:

- Solos fortemente erodivéis: wl 21%, IP 8% e % passando na # 200 20%

- Solos passíveis de forte erosão: 20% < % passando na # 200 < 40%

- Solos pouco erodíveis: % passando na peneira # 200 40%

De acordo com HEAD (1994), a idéia original do ensaio foi desenvolvida por

VOLK (1937) e foi largamente utilizado pelo SCS/USDA (Soil Conservation

Service/ United State Department Agriculture). Por isso esse ensaio é também

conhecido como ensaio de dispersão SCS, sendo normatizado pela ABNT

13602/96 e tem como objetivo a avaliação da dispersibilidade de solos argilosos.

O Ensaio visa conhecer a facilidade com que solos naturais se dispersam

sem agitação mecânica e sem a utilização de defloculantes químicos. O princípio

do ensaio consiste basicamente na realização de dois ensaios de sedimentação,

onde um é realizado sem a adição de defloculante, enquanto que o outro segue os

padrões normais (NBR 7181). No Brasil o ensaio foi normatizado pela NBR-

13602/96 (Solo - Avaliação da Dispersibilidade de Solos Argilosos pelo Ensaio

Sedimentométrico Comparativo).


79

A comparação entre os resultados dos ensaios por estes dois

procedimentos fornece uma medida da dispersidade de solos argilosos. Sua

principal aplicação ocorre em estudos de erosão hídrica de argilas ou de outros

solos que contenha mais de 12% da fração argila, segundo a classificação obtida

ao ser analisado o ensaio NBR 7181. A porcentagem de dispersão é calculada da

seguinte maneira:

100ECD.mm005,0%ESD.mm005,0%PD ( %100PD0 ) Equação 2.2

Onde,

PD porcentagem de dispersão;

ESD ensaio sem defloculante;

ECD ensaio com defloculante.

20% Porcentagem de dispersão 25% - Solo não dispersivo

25% Porcentagem de dispersão 50% - Solo moderadamente dispersivo

50% Porcentagem de dispersão - Solos altamente dispersivos

Outra proposta para a avaliação da erodibilidade em função da

porcentagem da dispersão foi apresentada por ARAÚJO (2000):

20% Porcentagem de dispersão 25% - Erodibilidade média

25% Porcentagem de dispersão 50% - Erodibilidade alta

50% Porcentagem de dispersão - Erodibilidade muito alta.

É importante destacar que a norma da ABNT só considera válidos os

resultados obtidos para solos com teor de argila 0,005 mm > 12% (ensaio com

defloculante). HEAD (1994) indica que a determinação dos valores de A e B no

diâmetro de partícula representativo da fração argila, deve ser o correspondente a


80

0,002 mm, entretanto SHERARD (1976a) e a NBR 13602/96 consideram o

diâmetro de 0,005 mm. Trata-se somente de uma diferença no critério de

classificação das partículas de solo quanto a sua granulometria. Porém no caso da

norma brasileira esse critério indica uma incoerência. A incoerência citada advém

do fato que a NBR 13602/96 é posterior a revisão da terminologia de solos e

rochas ABNT (1995). A norma que apresenta uma classificação de solos é a NBR

6502. Em uma versão anterior o diâmetro de partícula 0,005 mm era adotado

como limite superior para a fração argila, coincidindo com o critério de SHERARD

(1976a) e da NBR 13602/96. Em sua revisão mais recente ABNT (1995) o limite

passou a ser considerado como 0,002 mm, que é o valor adotado por HEAD

(1994).

Com base na razão de dispersão de MIDDLETON (1930), BASTOS (1999)

apresenta um critério de erodibilidade e não de dispersão. Este critério é calculado

de forma semelhante à porcentagem de dispersão, porém com os valores se

referem às partículas com diâmetros menores que 0,05 mm (frações de siltes e

argilas). De acordo com este critério, solos com razão de dispersão maiores que

15% são erodíveis.

10005,0%

05,0% xtedefloculancommmSCStedefloculansemmmRD

Equação 2.3


81

2.4.3.3 Ensaio de Inderbitzen

O ensaio Inderbitzen também chamado por erosômetro ou ainda ensaio de

erosão foi proposto por INDERBITZEN (1961) apresentando na sua concepção

original de um canal hidráulico e de um método de ensaio empregados na

avaliação da erodibilidade.

Os ensaios de Inderbitzen têm como objetivo determinar em laboratório a

erosão em um talude de aterro, para uma certa condição de chuva e o

conseqüente escoamento de água superficial, permitindo considerar fatores como

a compactação relativa do solo, inclinação do talude experimental, vazão e

duração do escoamento.

Segundo BASTOS (1999) o ensaio de Inderbtzen foi introduzido no Brasil e

proposto como ensaio para avaliação da erodibilidade dos solos no período de

1975 a 1978 através da pesquisa “Estabilidade de Taludes” do

IPR/COPPE/TRAFECON. Detalhes dos métodos, bem como resultados são

apresentados posteriormente por BRASIL (1979) e FONSECA e FERREIRA

(1981).

Diversos autores (IPR, 1979; FONSECA e FERREIRA, 1981; FÁCIO, 1991;

SANTOS e CAMAPUM DE CARVALHO, 1998; BASTOS et al., 1998 e mais

recente LAFAYETTE, 2006) têm utilizado o inderbtzen e apresentado bons

resultados, este consiste de uma rampa de inclinação variável através da qual

uma amostra, indeformada ou compactada, de 15,2 cm de diâmetro disposta rente

ao fundo é submetida a um fluxo uniforme, dada uma vazão mantida constante

durante o ensaio conforme Figura 2.44. O material carreado da amostra pelo

escoamento é coletado em um conjunto de peneiras e posto na estufa a 110o C

por no mínimo 24 horas. É medida então a perda em peso de solo seco erodido

com relação à área da amostra e ao tempo de fluxo.


82

Figura 2.44 - Perspectiva do Aparelho de Inderbitzen (FERREIRA, 1981)

FÁCIO (1991) construiu uma versão modificada do aparelho proposto por

INDERBITZEN (1961) e realizou uma série de ensaios com variações nos valores

de vazão, declividade de rampa e no tempo de ensaio e saturação da amostra. A

partir dos resultados, o autor determinou as condições ideais do ensaio e propôs a

sua normatização, sendo tal necessidade apontada por outros autores SANTOS

(1997) e LEMOS (2002).

Segundo SANTOS e CAMAPUM DE CARVALHO (1998) tais condições

permitem que a erosão sobre as amostras ocorra de maneira gradual e

significativa para os diferentes tipos de solo, facilitando a observação do processo

erosivo, e, que o embebimento das amostras é realizado para anular eventuais

forças de sucção presentes na amostra em seu estado natural. E propõem a

utilização do tempo de ensaio igual a 30 minutos para uma melhor caracterização

da curva perda de solo x tempo (Figura 2.45).


83

Figura 2.45 – Resultado dos Ensaios de Inderbitzen (SANTOS e CAMAPUM DE CARVALHO, 1998)

Segundo BASTOS et al (1998) o ensaio de Inderbitzen constitui um ensaio

simples e promissor na avaliação geotécnica da erodibilidade. A perda do solo e o

fator erodibilidade K obtidos retratam o potencial de erosão dos solos.

FÁCIO (1991) e SANTOS (1997) recomendam a embebição prévia de todos

os corpos de prova, com objetivo de aproximar da condição de saturação, com o

intuído de uniformização da umidade inicial da amostra e eliminar a sucção, fator

de que pode influir de forma determinante no resultado do ensaio.

BASTOS (1999) relata comparações de resultados de análises com solos

em três diferentes condições de umidade: natural, previamente ressecada a 50oC

durante 12 horas e saturada por embebição durante 24 h.

LAFAYETTE (2006) realizou ensaios adotando inclinações da rampa de

10º, 18º e 30º, vazões de 70, 100, e 177ml/s nas condições naturais, secas ao ar e

pré-umedecidas.

Baseado no ensaio proposto por INDERBITZEN (1961), FALCÃO NEVES

et al. (2006) avaliaram a influência da cobertura vegetal na resistência ao

escorregamento de taludes Figura 2.46 . De acordo com os autores a inclinação


84

dos taludes tem influencia preponderante na erosão dos solos que os constituem

principalmente se estes são desprovidos de qualquer cobertura vegetal.

(a) (b)

Figura 2.46 – Ensaio de erodibilidade, sem e com cobertura vegetal (FALCÃO NEVES et al., 2006)

Atualmente, não se tem notícia de normas para o ensaio proposto por

Inderbitzen, seria de indubitável importância tal procedimento.

2.4.3.4 Ensaio de Inderbitzen modificado

Com o objetivo de reproduzir, em amostras inderformadas de solo as

condições de campo durante as precipitações pluviométricas, a seqüência natural

de desagregação e escoamento superficial, FREIRE (2001) inicialmente propõe

uma adaptação do ensaio inderbitzen, denominando ensaio de inderbitzen

modificado.


85

Como o ensaio inderbitzen convencional não contempla o efeito do impacto

das gotas chuvas, INDERBITZEN (1961) indicava a possibilidade de

adicionamento de simulação do efeito dessas gotas, com o acoplamento de

chuveiro ou “sprinkler”. Alguns pesquisadores tais como, CHAMECKI (2002) e

HEDERMANN et al. (2007) utilizaram para o chuveiramento, estruturas de PVC

rígido conforme, Figura 2.47 (a) e (b).

(a) (b)

Figura 2.47 – Ensaio de Inderbitzen modificado por CHAMECKI (2002) e HEDERMANN et al (2007) respectivamente.

FREIRE (2001) buscou conciliar as vantagens do ensaio convencional, com

as dos simuladores de chuvas, considerando a contribuição do impacto das gotas

de chuvas em amostras indeformadas. Sendo posteriormente aplicados por

FREIRE e GALVÃO (2002) em amostras compactadas.

De acordo com NOGAMI (1981 apud BASTOS, 1999) o ensaio de

inderbitzen convencional apresenta um impedimento da infiltração que, em solos


86

de elevada infiltrabilidade, pode, de certa forma, apresentar erosões mais

acentuadas em laboratórios do que “in situ” e aponta outra limitação do ensaio que

diz respeito à perturbação do fluxo, que provem da descontinuidade entre amostra

e rampa, não ocorrendo com o inderbitzen modificado. Por não agregar tais

limitações o ensaio de inderbitzen modificado de acordo com alguns autores tem

apresentado aspectos positivos.

2.4.3.5 – Ensaio de Pinhole (ou de Furo de Agulha)

O ensaio de pinhole definido pela NBR14114/1998 como “ensaio de furo de

agulha” foi apresentado primeiramente por SHERARD et al. (1976a e 1976b),

consistindo na avaliação de forma direta e qualitativa da dispersibilidade de uma

amostra de solo argiloso, quando esta é submetida a um fluxo de água

concentrado em um orifício pequeno feito axialmente no corpo de prova,

executados por uma agulha de um milímetro de diâmetro que atravessa um corpo

de prova cilíndrico (Figura 2.48).

O fenômeno de dispersão ocorre quando as forças de repulsão entre as

partículas individuais de argila sobrepujam as forças de atração, de modo que, em

contato com a água, essas partículas são progressivamente destacadas da massa

de argila e formam uma suspensão. Caso haja fluxo de água, as partículas

dispersas são carreadas, ensejando a ocorrência do fenômeno conhecido como

erosão interna (piping) por dispersão SANTOS (2001).


87

Figura 2.48 – Modelo esquemático de ensaio de Pinhole, SHERARD et al. (1976a)

O ensaio de pinhole tem se constituído no melhor ensaio para identificação

de argilas dispersivas quando comparados a outro de mesmo propósito (SANTOS

e CAMAPUM DE CARVALHO, 1998).

A avaliação quanto à dispersão é estimada pelo diâmetro final do furo do

corpo de prova, pela coloração da água que flui deste e pela vazão que o percola.

A norma NBR 14114/98 classifica os solos finos quanto a dispersibilidade em seis

categorias:

a) ND1 e ND2 - não dispersivos a incipientemente dispersivos;

b) ND3 A ND4 - leve a moderadamente dispersivos;

c) D2 e D1 - dispersivos a altamente dispersivos.

Em SANTOS et al. (1998) é proposta a possibilidade de emprego do ensaio

de Pinhole na previsão de erosão mecânica e não apenas por erosão por

dispersão, conforme é proposto originalmente por SHERARD et al. (1976b). Outra

proposta importante na adaptação da metodologia foi realizada por SANTOS e

CAMAPUM DE CARVALHO (1998) e consiste no prosseguimento do ensaio no

sentido inverso, diminuindo-se progressivamente o gradiente hidráulico até às

condições iniciais. Desta forma, um eventual alargamento do furo se faria sentir


88

através de um aumento de vazão na fase de retorno, ou seja, para um mesmo

gradiente hidráulico a vazão no processo de retorno seria maior.

Estes autores recomendam que a plotagem dos dados vazão x gradiente

hidráulico, seja feita em gráficos de escala aritmética, pois uma boa visualização

da ocorrência ou não do processo erosivo pode ser obtida, sendo não erodíveis

solos que apresentam uma curva de comportamento quase linear, com ligeira

inflexão para baixo. Já nos solos erodíveis ocorre uma inflexão bem marcante

para cima, a partir do momento que a erosão começa a acontecer, como fica

evidente na Figura 2.49.

vazã

o (m

l/s)

500

1

2

3

4

5

6

amostra não erodível

amostra erodível

gradiente hidráulico25201510

Figura 2.49 – Comportamento das amostras no ensaio de Pinhole, SANTOS et al.

(1998).

A percolação da água tem início durante 8 minutos com carga hidráulica de

2", e em seguida aumentada para 7", 15" e 40" respectivamente. Sempre é

observado se há turbidez e desprendimento de partículas durante o ensaio. É

realizado o procedimento no sentido inverso, verificando um possível alargamento

do furo e evidenciando processo erosivo, Nas argilas altamente dispersivas o

efluente será turvo e o furo feito no corpo de prova se alargará rapidamente,

resultando em um aumento de vazão mesmo com carga hidráulica constante. Nas

argilas não dispersivas o efluente será límpido e o furo permanecerá inalterado.

Nas argilas moderadas a levemente dispersivas o furo e a vazão não se alterarão,

porém o efluente será levemente turvo.


89

2.4.3.6 Ensaio de Desagregação “slaking test”

O ensaio de desagregação “slaking test” constitui-se em um indicador

qualitativo da susceptibilidade do solo à erosão e segundo ARAÚJO (1994) este

ensaio foi idealizado em 1958 pela Engenheira Anna Margarida Fonseca ao

estudar solos para fins de fundações, em Brasília.

Segundo FONSECA e FERREIRA (1981) o ensaio de desagregação

evoluiu do ensaio “crumb test” tendo como objetivo maior a verificação da

estabilidade à desagregação de uma amostra de solo cúbica ou cilíndrica,

independente da dispersão do material.

Segundo SANTOS e CAMAPUM DE CARVALHO (1998) o ensaio pode ser

realizado simultaneamente em 2 bandejas e conseqüentemente de duas formas

diferentes. Na primeira delas, as amostras são submetidas à imersão total desde o

início do ensaio prosseguindo sob esta condição até o final do ensaio, 24 horas

depois. Já na segunda bandeja, as amostras são submetidas ao processo de

submersão de acordo com as etapas a seguir.

a) água destilada na base por 30 minutos;

b) água destilada a 1/3 da altura da amostra durante 15 minutos;

c) água destilada a 2/3 da altura da amostra, durante 15 minutos;

d) submersão total da amostra por 24 horas.

As amostras são moldadas com arestas de aproximadamente 6 cm em

duas situações distintas de umidade: secas ao ar por um período de 72 h e na

umidade natural. Essas amostras são dispostas sobre uma pedra porosa e

submetidas às formas de imersão. Com isso observa-se e registra-se o

comportamento do solo a cada etapa.


90

De acordo com HOLMGREN e FLANAGRAM (1977) apud SANTOS e

CAMAPUM DE CARVALHO (1998), após a realização de uma série de ensaios de

desagregação em amostras remoldadas, classificaram os tipos de reação à

inundação em:

Sem resposta quando a amostra mantém sua forma e tamanho, originais;

Abatimento (slumping) quando a amostra se desintegra formando uma

pilha de material desestruturado.

Fraturamento quando a amostra se quebra em fragmentos mantendo a

forma original das faces externas.

Dispersão quando as paredes da amostra se tornam difusas com o

surgimento de uma nuvem coloidal que cresce a medida que a amostra se

dissolve.

Segundo BASTOS (1998) o ensaio de desagregação foi indicado como

critério qualitativo na investigação da erodibilidade de solos em taludes de

estradas de acordo com a pesquisa do IPR/COPPE/TRAFECON (1975-1978),

sendo anotados o tempo de aparente saturação das amostras, o tempo de inicio

de seu fissuramento e o tempo de desagregação total ou parcial.

FONSECA e FERREIRA (1981) propõe o uso da velocidade de

desagregação, como índice classificatório para a erodibilidade dos solos

superficiais em taludes.

LEMOS (2002) relata que o ensaio tem sido mais utilizado para avaliação

qualitativa e investigação preliminar, isto é, para indicar riscos e a necessidade de

outros métodos de ensaios.

2.4.3.7 Ensaio de Dispersão Rápida (Crumb Test)


91

O ensaio de dispersão rápida, normatizado no Brasil pela NBR 13601/96,

foi desenvolvido segundo BASTOS (1998) por cientistas australianos, para avaliar

qualitativamente o comportamento de um agregado na umidade natural submerso

em água destilada.

Este ensaio fornece um método rápido e muito simples para a determinação

de solos argilosos dispersivos sem a necessidade de utilização de um

equipamento especial. O ensaio consiste em se colocar dois ou três torrões com

aproximadamente 3g de solo, na umidade natural, em um recipiente de vidro

(Becker) contendo uma solução de hidróxido de sódio, e observar a reação por 5 a

10 minutos.

SILVEIRA et al. (1974), utilizaram água destilada ao invés de solução de

hidróxido de sódio. A realização do ensaio com água destilada fornece uma idéia

da floculação e estado de agregação da amostra do solo argiloso, uma vez que o

mesmo em se tratando de água pura, haverá uma adsorção de íons H3O+ ou HO-

na superfície das partículas de argila, tendo o efeito de defloculante.

Para muitos solos, o uso de água destilada é um melhor indicador do que a

solução de hidróxido de sódio. Entretanto, muitos solos argilosos dispersivos não

reagem na água destilada, mas reagem com a solução de hidróxido de sódio

(HEAD, 1994). Após o tempo de observação, o solo é classificado de acordo com

um dos graus de dispersividade a seguir:

Grau 1 – Não dispersiva (Sem Reação) os torrões podem até dissolver um

pouco no fundo do Becker formando uma camada bastante rasa, mas nenhum

sinal de turbidez (névoa) pode ser vista;

Grau 2 – Levemente dispersiva (Reação Leve) pode ser visto um pouco

de turbidez na água próximo à superfície dos torrões;


92

Grau 3 – Moderadamente dispersiva (Reação Moderada) turbidez

facilmente reconhecida dos colóides em suspensão, geralmente se espalhando

em uma fina camada no fundo do Becker;

Grau 4 – Altamente dispersiva (Reação Forte) turbidez cobre

aproximadamente todo o fundo do Becker, geralmente formando uma camada.

Em casos extremos, toda a água se torna turva.

A Figura 2.50 mostra um esquema de classificação quanto ao grau de

dispersibilidade para cada comportamento do solo a ser avaliado, visualmente

com relação à erosão.

Figura 2.50 – Graus de Dispersividade do Ensaio de Dispersão Rápida (NBR 13601/96)

2.4.3.8 Análise Química da Água Intersticial do Solo

A suscetibilidade de ocorrer erosão interna por dispersão está associada

principalmente com relação à quantidade de cátions de sódio e a quantidade total

de sais dissolvidos (soma dos cátions) na água intersticial (LIMA, 2003). O sódio

aumenta a dupla camada difusa reduzindo as forças de atração das partículas,

sendo destacada com mais facilidade (NBR 14114/98).

BASTOS (1999) relata que não existem diferenças significativas nos teores

de argila dos solos dipersivos e não dispersivos, porém evidências sugerem que


93

solos com menos de 10% de argila não apresentem colóides suficientes para

dispersão.

2.5 – Recuperação de Áreas Urbanas Degradadas

Ao longo do tempo, a Região Metropolitana de Recife (RMR) vem

apresentando uma contínua expansão e diversificação nas formas de ocupação

do seu espaço físico pela ação do homem, principalmente nas áreas de morro.

Essa crescente expansão urbana nessas áreas tem se dado de forma

desordenada, o que vem trazendo sérios prejuízos a eles próprios. A interferência

antrópica nessas áreas vem trazendo sérias modificações no ambiente em que

vivem causando alterações nas formas dos taludes e na cobertura vegetal, e de

certa forma, redirecionando a drenagem natural das águas.

De acordo com PRIMAVESI (1984) o solo não é imutável e nem estático,

logo pela modificação desse fator todos os demais fatores são modificados tais

como, vegetação, clima, relevo, etc.

A freqüência das escolhas de áreas naturalmente adversas, como os

morros da RMR pela população de baixa renda, resulta nas precárias condições

de infra-estrutura e nos aumentos dos focos erosivos pela remoção de camadas

do solo.

Em outro cenário, os loteamentos habitacionais, sejam públicos ou

privados, sejam legais ou irregulares, também têm se constituído no principal fator

responsável pela extensão e intensidade dos processos erosivos nas frentes de

expansão urbana, justamente por ter incorporado há muito tempo a perniciosa

cultura da terraplenagem extensiva (SANTOS, 2006).


94

A implantação de loteamentos e conjuntos habitacionais em locais não

apropriados, como por exemplo, os topos de encostas (Figura 2.51), sob ponto de

vista geotécnico é agravado pela deficiência de infra-estrutura, fazendo com que

as águas pluviais sejam lançadas próxima das zonas urbanizadas ou cabeceira de

drenagem.

Figura 2.51 – Erosão em área desmatada para loteamento

De acordo com PONTES (1980), os principais fatores que influem na

erosão das áreas urbanas e relacionados com o escoamento superficial são:

Vazão do escoamento das águas pluviais;

Declividade do terreno e

Natureza do terreno.

As principais causas das instabilizações que ocorrem nos morros são os

desmatamentos e cortes, com a remoção das camadas superficiais dos solos, os

terrenos ficam expostos à erosão e à infiltração da água. A proteção superficial

dos taludes tem um papel fundamental na sua estabilização, impedindo a

ocorrência de processos erosivos e reduzindo a infiltração de água nas superfícies

desprotegidas (ALHEIROS et al., 2003).


95

A erosão urbana se expressa mais freqüentemente nas formas de erosão

laminar e de sulcos e ravinas nas vias públicas e áreas periféricas, e mais

intensamente na forma de voçorocas. A recuperação dessas áreas degradadas

tem sido atividade relativamente recente na Região Metropolitana do Recife

(RMR) e tem sido tema de amplos estudos.

De acordo com ALHEIROS et al. (2003) as soluções estruturadoras para os

morros são aquelas que possibilitem condições de estabilidade, que só se

viabilizam quando a encosta é tratada como um todo, com soluções combinadas

de retaludamento, de proteção superficial com materiais naturais e artificiais e de

drenagem adequada a microbacia em questão, além de obras de estrutura de

contenção, tais como muros de arrimo, quando necessárias.

A população das áreas de morros beneficiada quando questionada confia

mais nos muros de arrimo que nos muros de sacos de solo-cimento, além do

aspecto visual destas obras, que dá um ar de mais segurança.

Embora seja uma solução indispensável para a contenção de encostas,

quando se aplicam ao caso, os muros de arrimo não precisam ser a primeira

opção nas situações de redução e prevenção do risco. Em sua grande maioria,

taludes naturais ou de corte têm nas soluções de revestimento e drenagem as

respostas mais eficientes, de mais rápida execução e com mais baixo custo para a

sua estabilização (ALHEIROS et al., 2003).

E dependendo da manutenção que é dada nos revestimentos para essa

proteção superficial das encostas têm-se utilizado materiais naturais ou materiais

artificiais, ambos com resultados positivos e duradouros, em função das

características do solo e da topografia local. Entretanto, quando não há

manutenção todo trabalho executado, vai se desfazendo com o início dos

processos erosivos desencadeados pelas chuvas (Figura 2.52).


96

Figura 2.52 – Falta de manutenção BR-101

O revestimento superficial tem a função de reduzir o volume da água de

infiltração, fazendo, portanto, com que aumente o volume das águas de

escoamento superficial. Daí a importância de um projeto que considere a encosta

no contexto da sua micro-bacia, buscando resolver o escoamento superficial

através de um sistema de microdrenagem, com canaletas e dissipadores de

energia compatíveis com as vazões e os caminhos naturais da água (ALHEIROS

et al., 2003). Para recuperação de uma área erodida deve-se seguir as seguintes

diretrizes:

Investigação;

Disciplinamento das águas;

Obras de estabilização;

Conservação.

Na origem, a erosão esta associada à falta de planejamento adequado, que

considere as particularidades do meio físico, as condições socioeconômicas e as

tendências de desenvolvimento da área urbana. O diagnóstico perfeito do

fenômeno permite a concepção de soluções simples, de forma eficiente e


97

econômica, e podendo obter tal solução protegendo as camadas que se

apresentam problemáticas das variações climáticas (de secagem e

umedecimento).

2.5.1 – Investigação

Para elaboração de um projeto de recuperação de uma área degradada a

primeira etapa consiste na investigação. Nessa etapa é possível identificar as

causas dos processos e obtenção dos seguintes parâmetros:

Dados hidrológicos da área para o dimensionamento das obras

hidráulicas;

Dados topográficos em detalhe das erosões e seus arredores;

Medidas de vazão do volume de águas provenientes de surgência, para

o dimensionamento de drenos profundos;

Dados de identificação das espécies que melhor se adaptam ao clima e

geometria final da encosta;

Parâmetros do solo para as obras de estabilização.

2.5.2 – Direcionamento das águas servidas e pluviais (drenagem superficial).

O direcionamento das águas superficiais servidas e pluviais (Figura 2.53) e

uma adequada captação (Figura 2.54) evitam a erosão do solo, provocada pela

infiltração e pelo escoamento superficial exagerados, dando lugar a movimentos

que desencadeiam a perda de sedimentos das encostas.


98

Figura 2.53 – Direcionamento das águas

Figura 2.54 – Captação das águas

Então para o disciplinamento das águas devemos ter em mente duas

preocupações básicas:

Capitação e condução das águas superficiais para um local adequado

através de estruturas de captação e condução (figuras 2.54 e 2.55);


99

Diminuição gradual das águas captadas utilizando-se estruturas de

combate e dissipação de energia hidráulica.

De acordo com a GEO-RIO (2000) o sistema de drenagem superficial é

composto, basicamente, dos seguintes dispositivos: canais, canaletas longitudinal

e transversal de descida, caixas coletoras e de passagem e dissipadores de

energia (Figuras 2.56). ALHEIROS et. al. (2003) descreve que os sistemas viários

e de drenagem devem ser executados de maneira integrada (Figura 2.57), quanto

à sua disposição em relação às curvas de nível e quanto ao dimensionamento dos

seus elementos, de maneira que as águas possam escoar livremente, reduzindo a

taxa de infiltração na encosta.

Figura 2.56 – Disciplinamento das águas

Figura 2.57 – Escadaria com drenagem Figura 2.55 – Captação de água lateral

2.5.3 – Retaludamento

Uma encosta quando sujeita aos agentes naturais de intemperismo, define

seu perfil de equilíbrio, que se consolida com a fixação da vegetação. A partir do


100

momento em que o homem rompe esse equilíbrio, acentuam-se os processos de

erosão. Esses focos de erosão podem ser compensados por retaludamentos e

proteção com revestimentos e drenagem.

Esse processo de retaludamento consiste na adequação do perfil de uma

encosta ou talude de forma a se obter um perfil menos favorável a instabilização

do solo. A forma mais efetiva de se conseguir isto é diminuir a inclinação do

talude. Existem dois tipos de retaludamento: por cortes e por aterros.

a) Retaludamento por cortes

Quando não é possível uma declividade única e estável do talude, é

possível estabilizá-lo com um recorte em patamares (Figura 2.58). Neste caso, é

recomendado comprimento máximo da rampa de 5,0 metros. E associando com

sistema de microdrenagem, por meio de canaletas longitudinais, no pé e na borda

de cada talude, além das canaletas transversais e proteção superficial pode ser

uma solução de estabilização permanente, além de ser de menor custo, desde

que garantidos os cuidados com a manutenção e a fiscalização para evitar novos

cortes com focos de erosão.

De acordo com ALHEIROS et al. (2003) os retaludamentos podem se

destinar a um talude específico ou à alteração de todo o perfil de uma encosta.

São intervenções para a estabilização de taludes, através de mudanças na sua

geometria, particularmente através de cortes nas partes mais elevadas (Figura

2.59), visando regularizar a superfície e, sempre que possível, recompor

artificialmente condições topográficas de maior estabilidade para o material que as

constitui. Muitas vezes são combinados a aterros compactados (Figura 2.60) para

funcionar como carga estabilizadora na base da encosta.


101

Figura 2.58 – Retaludamento por cortes – Horto de Doi Irmãos – COUTINHO et al. (1999)

Figura 2.59 – Retaludamento, COUTINHO et al. (1999)

Cotas em Metros escala 1:400

TALUDE PROJETADO

TALUDE EXISTENTE

Valeta de concreto

Descida de água

Rua


102

Figura 2.60 – Compactação mecânica, COUTINHO et al. (1999)

b) Retaludamento por aterros

A execução dos retaludamentos por aterros (Figura 2.61) deverá seguir as seguintes recomendações:

Utilizar o material que seja preferencialmente do local, não devendo

conter matéria orgânica (turfa ou argila orgânica) ou material micáceo ou

diatomáceo;

Compactar o material manualmente ou com equipamentos (sapinhos,

chapas vibratórias);

A superfície de assentamento do aterro deve ser escarificada

previamente e escavada em forma de degraus;

Evitar aterros na crista do talude;

Prever um sistema de drenagem e proteção superficial do talude.


103

(a) (b)

(c) (d)Figura 2.61 – Exemplos de retaludamento por aterros

Nas áreas de ocupações precárias da Região Metropolitana do Recife o

retaludamento por aterro quase não é executado. A ocupação muito densa, a falta

de espaço para aterros no pé do talude e a falta de compactação do aterro que

garante a estabilidade do talude, são fatores que contribuem para isto.

2.5.4 – Obras de Proteção Superficial de Taludes e de Contenção

Entende-se por obras de contenção todas aquelas estruturas que, uma vez

implantadas numa encosta ou talude, oferecem resistência à movimentação deste

ou à sua ruptura, ou ainda reforçando parte do maciço (WOLLE, 1972).

A proteção superficial de taludes pode ser uma solução simples e eficiente

para manter a estabilidade do maciço, evitando-se a erosão e deslizamento do

mesmo, por ação das águas incidentes.


104

As obras de proteção superficial, executadas com drenagem adequada

podem vir a estabilizar uma encosta sem a necessidade de contenção, evitando-

se que a erosão modifique a geometria da encosta e com manutenção adequada

(SANTANA, 2006).

A aplicação da proteção superficial pode ser de duas formas com a

presença de materiais naturais (vegetação) ou com a presença de materiais

artificiais (mistura de concreto com tela, etc.). Entretanto os moradores das áreas

de morros ainda relutam pela utilização das gramíneas nativas, justificando pelo

acúmulo de lixo e aparecimento de insetos e roedores.

SANTANA (2006) em seu estudo de análise reuniu informações

abrangentes de todos os tipos de obras de contenção encontrados em 11

municípios da RMR (Abreu e Lima, Araçoiaba, Cabo de Santo Agostinho,

Camaragibe, Itamaracá, Igarassu, Ipojuca, Itapissuma, Moreno e São Lourenço da

Mata), e para facilitar seus estudos dividiu os muros de contenção por gravidade

(ou de arrimo) em três tipos:

Tipo 1 Estruturas que se opõem aos empuxos horizontais somente pelo peso

próprio. São geralmente empregadas para conter desníveis pequenos

e médios, com valores máximos em torno dos 5 metros;

Tipo 2 São estruturas reforçadas, mais esbeltas, que se opõem aos empuxos

horizontais pelo peso próprio junto com o peso das terras que é

compactado sobre a laje. São também conhecidos como muros de

flexão, geralmente utilizados para conter desníveis de até 7 metros;

Tipo 3 Misto entre os tipos 1 e 2, são idealizados para combater os empuxos

horizontais com seu peso próprio, contendo pequena parcela de

reforço (concreto armado). Ou seja, funcionam parcialmente à flexão e


105

parcialmente pelo peso próprio, utilizando parte do terrapleno como

peso para atingir uma condição global de equilíbrio.

2.5.5 – Obras de Proteção com materiais naturais (Gramíneas)

De acordo com SANTANA (2006) em sua análise foram observados poucos

casos de utilização de gramíneas em toda RMR, como o apresentado na Figura

2.62.

Figura 2.62 – Utilização de gramíneas como proteção superficial no município de Camaragibe, SANTANA (2006)

De acordo com ALHEIROS et al (2003) um importante efeito mecânico da

vegetação é a estruturação do solo através do sistema radicular. O sistema

formado pelo entrelaçamento das raízes retém o solo, inserindo-se em espaços

vazios, agregando grânulos, seixos e até blocos maiores aos materiais mais finos,

com um efeito importante sobre a resistência ao cisalhamento dos solos.

De acordo com ENDO & TSURUTA (1969) apud PRANDINI et al. (1973) os

ensaios de cisalhamento “in situ”, realizados em blocos moldados em solos

contendo raízes vivas mostraram um incremento de resistência diretamente

proporcional à densidade das raízes existentes. Com a morte da camada vegetal,

esse efeito cessa gradualmente (4 a 5 anos), pela decomposição das raízes.


106

Para evitar a erosão, a montagem das placas de grama armada deve ser de

baixo para cima (figuras 2.63 e 2.64), podendo ser fixadas com tela geossintética

presa e grampos dando maior segurança. A confecção dos grampos metálicos

deve ser feita em aço comum. Após a fixação da tela, pode-se adicionar terra

vegetal para propiciar melhor desenvolvimento da grama.

Figura 2.63 – Montagem das placas de grama, COUTINHO et al. (1999)

Figura 2.64 – Revegetação, COUTINHO et al. (1999)


107

Quando os moradores de uma encosta removem a cobertura vegetal

natural, aumentam a probabilidade de erosões, oferecendo riscos para as áreas

circunvizinhas. A restauração da vegetação melhora as condições de estabilidade

pela presença de raízes (Figura 2.65), protegendo o solo de infiltrações

excessivas e das erosões.

Figura 2.65 – Espécies de gramíneas e leguminosas, mostrando a arquitetura das raízes e parte aérea das plantas (DEFLOR, 2008).

2.5.6 – Obras de Proteção com materiais artificiais

A proteção superficial deve ser executada em toda a superfície a ser

protegida e tem mostrado mais resultados quando executada levando em

consideração o talude em geral, com seu retaludamento e o sistema de drenagem

implantado.

De acordo com ALHEIROS et al. (2003) a impermeabilização superficial

pode ser dos seguintes tipos:

Impermeabilização com cimentado (Figura 2.66): constitui de uma

argamassa de cimento Portland e areia, no traço 1:3, aplicada sobre o

talude a partir do pé até a crista. A superfície deve ser preparada, limpa

e aplainada. No final, executa-se uma compactação da mistura. Esse

tipo de revestimento deve ser acompanhado por barbacãs.


108

Impermeabilização com tela argamassada (Figura 2.67): consiste no

preenchimento e revestimento de uma tela galvanizada com argamassa

de cimento Portland e areia no traço 1:3. A tela galvanizada é fixa no

solo com ganchos de ferro instalados a cada 1,0 m, nas duas direções,

sendo necessário colocar drenos de PVC com filtro de geotêxtil na parte

interna.

Figura 2.66 - Impermeabilização com ci - Figura 2.67 – Impermeabilização com tela mentado ALHEIROS et al. argamassada, Recife (2003)

Impermeabilização com pedra ou lajotas (Figura 2.68): Neste

revestimento, os blocos de pedra rachão são arrumados sobre o talude,

com maior travamento na interface pedra / solo natural, e rejuntados

com argamassa de cimento e areia (1:3). Pode-se também utilizar

lajotas pré-moldadas (40 cm x 40 cm) aplicadas com argamassa. Neste

caso deve-se realizar o retaludamento para reduzir a declividade do

talude, já que este material apresenta menor condição de travamento no

solo. Qualquer que seja o material deve-se executar os barbacãs e o

sistema de microdrenagem superficial.

Impermeabilização asfáltica ou com polietileno (Figura 2.69): Este tipo

de revestimento tem caráter emergencial. Consiste na aplicação de uma

camada delgada de asfalto diluído a quente. Exige manutenção

constante pois a película sofre deterioração por calor solar e por não

resistir a impactos ou cargas. O polietileno é aplicado por jatos e mostra


109

boa aderência com os solos areno-argiloso, suportando cargas de até

1,8 kg/m2.

Figura 2.68 – Proteção com pedra ra - Figura 2.69 – Impermeabilização asfáltica chão, SANTANA (2006)

Impermeabilização com lonas plásticas (Figura 2.70): utilizadas no

inverno, em caráter emergencial, nos morros da Região Metropolitana

do Recife. Elas devem ser aplicadas antes da saturação total da encosta

e corretamente colocadas, devendo ser retiradas quando as condições

de segurança forem adequadas. A encosta deve ser preparada com

roçagem, remoção de arbustos e destocamento, deixando apenas

gramíneas e vegetação rasteira. Na crista da encosta deve-se escavar

uma valeta, servindo de canaleta e de fixação superior da lona. A lona

deve ser fixa com estacas de madeira a cada 2,0 m, no máximo, na

parte superior e em suas laterais.

Impermeabilização com cal e aglutinantes “Cal-Jet” (Figura 2.71):

utilizadas para proteger superficialmente o solo contra erosão. A técnica

é baseada na pulverização de calda fluida de cal com aglutinantes

fixadores sobre as superfícies de solo a serem protegidas, tendo como

denominação a expressão “Cal-Jet”. A pulverização é possibilitada

através da utilização, com pequenas adaptações, de pulverizadores de


110

uso agrícola, tanto os pulverizadores costais manuais, como

pulverizadores motorizados.

Figura 2.70 - Impermeabilização com lo - Figura 2.71 – Impermeabilização com “Cal- nas plásticas, Ibura Jet”

2.5.7 – O uso dos Geossintéticos

A NBR 12553 (1999) define genericamente Geossintético como um produto

polimérico (sintético ou natural), industrializado, cujas propriedades contribuem

para melhoria de obras geotécnicas, desempenhando uma ou mais das seguintes

funções: reforço, filtração, drenagem, proteção, separação, impermeabilização e

controle de erosão superficial.

Em alguns Estados da Região Sul tem se utilizado de forma constante os

geossintéticos no controle de erosões o que não era observado com freqüência na

Região Nordeste.

Atualmente tem se desenvolvidos inúmeros métodos geotécnicos para

controle e prevenção de erosões. E se executados de forma adequada,

apresentam desempenho satisfatório.

De acordo com FARIAS et al. (2006) as primeiras utilizações de tais

materiais datam do final da década de 60 e inicio dos anos 70. Pesquisas em


111

universidades mostraram que alguns materiais têxteis sintéticos poderiam ser

usados em substituição a filtros constituídos por materiais granulares.

As Principais funções dos Geossintéticos conforme definido pela NBR

12553/1999, são:

Função controle de erosão superficial - prevenção da erosão

superficial de partículas de solo devido ao escoamento superficial de um

fluído;

Função drenagem - coleta e condução de um fluido pelo corpo de um

geossintético;

Função filtração - retenção do solo ou de outras partículas, permitindo

a passagem livre do fluido em movimento;

Função barreira impermeabilizante - controle ou desvio de fluidos;

Função proteção - limitação ou prevenção de danos a elementos de

obras geotécnicas;

Função reforço - utilização das propriedades mecânicas de um

geossintético para a melhoria do comportamento mecânico de uma

estrutura geotécnica;

Função separação - ação de impedir a mistura ou interação de

materiais adjacentes.

Nos Geossintéticos as Geomantas, Biomantas e as Geocélulas (Figura

2.72), têm sido as soluções mais utilizadas e que mais se adaptam à proteção de

taludes da erosão superficial.

A Geomanta (a) é um produto com estrutura tridimensional permeável,

constituída de materiais sintéticos que não degradam, tem aparência de uma

manta extremamente porosa que oferece ancoragem adequada para as raízes

após o crescimento da vegetação, sendo usada para controle de erosão

superficial do solo, no caso de ser biodegradável é conhecido como Biomanta (b).

A Geocélula (c) é um produto com estrutura tridimensional aberta, constituída de


112

células interligadas, que confinam mecanicamente os materiais nela inseridos,

com função predominante de reforço e controle de erosão.

(a) Geomanta (b) Biomanta (c) Geocélula Figura 2.72 – Tipos de Geomantas (a) e (b) e Geocélula (c) (DEFLOR, 2008)

A geomanta atua como proteção contra erosões superficiais provocadas

pelo impacto das chuvas e fluxos superficiais durante o período de

desenvolvimento e fixação dos vegetais (figuras 2.73 e 2.74).

As geocélulas de construção simples e rápida promovem a formação de

uma cobertura que protege o solo natural, favorecendo a retenção de material de

“terra vegetal” que permite a fixação do revestimento vegetal. Em alguns casos, os

espaços da geocélula podem ser preenchidos com concreto para revestimentos,

coberturas e proteções de superfícies. Esses tipos de soluções apresentam

vantagens de utilização quando não se dispõe de tempo suficiente para

implantação da coberta vegetal, e/ou quando a inclinação do talude dificulta

solução com o plantio de gramíneas.


113

Figura 2.73 – Tratamento com biomanta Figura 2.74 – Tratamento com biomanta (BR-101 - Norte) DEFLOR (2008)

É importante destacar que as técnicas de controle e recuperação de

erosões aliadas a um adequado sistema de drenagem, bem como, o

acompanhamento e manutenção dos serviços de engenharia, otimiza as soluções

e melhora seu desempenho.

2.5.8 – O uso da Bioengenharia

As Técnicas (biotécnicas) em que plantas, ou partes destas, são utilizadas

como material vivo de construção. Sozinhas, ou combinadas com materiais

inertes, tais plantas devem proporcionar estabilidade às áreas em tratamento.

Conceito dado por Hugo Meinhard Schiechtl – considerado o pai da bioengenharia

de solos moderna (1922 a 2002 / Áustria). Outro conceito foi dado por Florin

Florineth – Professor catedrático do Instituto de Bioengenharia de Solos de Viena /

Áustria.

As Estruturas de combate e dissipação são obras com função de diminuir a

energia do escoamento das águas nos pontos de descarga e ao longo das obras

de condução (Figura 2.75).


114

(a) início da intervenção (b) após a intervenção Figura 2.75 – Controle de Erosão com Técnicas de Engenharia Naturalística

(VERTICAL GREEN, 1999).

2.5.9 – Obras de contenção na RMR

A Tabela 2.8 apresentada por SANTANA 2006 adaptada de ALHEIROS et

al. (2003) ilustra medidas estruturais aplicada a uma encosta com ocupação

desordenada, com a utilização de obras de estabilização.

De acordo com SANTANA (2006) no caso da necessidade de se intervir

num determinado local, seja ele uma encosta ocupada desordenadamente ou uma

obra civil qualquer, devem sempre ser utilizadas técnicas construtivas adequadas

às condições geotécnicas das encostas ou dos solos envolvidos, e também ter o

cuidado em tratar a encosta como um todo.


115

Tabela 2.8 – Tipos de obras de estabilização de encostas (SANTANA, 2006 modificada de ALHEIROS et al., 2003).

Grupos Subgrupos Tipos de Obras

Obras sem estrutura de contenção

RetaludamentoCortes Talude Contínuo e escalonado Aterro

Compactado Carga de fase de talude (muro

de terra)

Proteção Superficial

Materiais naturais

Gramíneas Grama armada com

geossintético Vegetação Arbórea (mata)

Selagem de Fendas com solo argiloso

Materiais artificiais

Cimentado Geomantas e gramíneas

Geocélula e solo compactado Tela argamassada

Pano de pedra ou lajota Alvenaria armada

Asfalto ou polietileno Lonas sintéticas

Drenagem Interna Drenos sub-horizontais,

trincheiras, etc.

Externa Canais, canaleta de borda, de pé e de descida.

Estabilização de Blocos

Retenção Tela metálica e tirante Remoção Desmonte

Obras com estrutura de contenção

Muro de arrimo

Solo-Cimento Solo-cimento ensacado

Pedra-Rachão Pedra seca Alvenaria de pedra

Concreto Concreto armado Concreto ciclópico

Gabião Gabião-caixa Bloco de concreto articulado

Bloco de concreto articulado (pré-fabricado, encaixado sem

rejunte) Solo-Pneu Solo-pneu

Outras soluções de contenção

Terra armada Placa pré-fabricada de concreto,

ancoragem metálica ou geossintéticos.

Micro-ancoragem

Placa e montante de concreto, ancoragem metálica ou

geossintéticos. Solo

Compactado e reforçado

Geossintético

Paramento com pré-fabricados

Cortina Atirantada

SoloGrampeado

Obras de proteção para massas

movimentadas

Contenção de massas

movimentadas

Materiais naturais Barreira Vegetal

Materiais artificiais Muro de espera


116

As obras de contenção comumente encontradas na RMR de acordo com

SANTANA (2006) são os muros de gravidade. E em todos os municípios

vistoriados os muros de arrimo, mais comumente encontrados em encostas

ocupadas foram os muros de concreto ciclópico (Figura 2.76) e em seguida os de

solo-cimento ensacado nos municípios de Araçoiaba (Figura 2.77), Cabo de Santo

Agostinho e Recife (apenas nos dois últimos locais são utilizados em encostas

ocupadas).

Os Muros de concreto ciclópico é o tipo construtivo mais conhecido e

utilizado pelo meio técnico na contenção de encostas ocupadas em nossa região e

exige mão-de-obra especializada. Em taludes altos, é aconselhável o uso de

contrafortes na estrutura do muro, aumentando sua resistência, sem demandar

maiores volumes de concreto. A utilização de muros de concreto ciclópico é

recomendável para contenção de taludes com altura máxima na faixa de 4 a 5 m.

O concreto ciclópico utilizado na estrutura deve ser constituído por 70% de

concreto estrutural e 30% de rochas graníticas de grande dimensão. Devem ser

previstos dispositivos de drenagem constituídos por drenos de areia ou barbacãs,

de acordo com o projeto específico, para alívio das pressões da água na estrutura

de contenção. Devem ser previstas juntas com espaçamento máximo de 6 m.

Estas devem ser protegidas com tiras de geotêxtil de forma a evitar a fuga do solo.

A microdrenagem superficial também é imprescindível para garantir a durabilidade

e efetividade da obra. Entre outros detalhes que se pode encontrar em ALHEIROS

et al. (2003).

Os Muros de Solo-cimento ensacado também conhecido erroneamente

como “Rip-Rap” (que é um tipo de enrocamento utilizado em barragens). Essa

técnica utiliza-se de sacos de solo estabilizado com cimento, apresentam

vantagens de não requerer mão de obra ou equipamento especializados,

barateando seu custo. A sua utilização e recomendável para alturas máximas na

faixa de 4 a 5m e tem sido alternativa para contenção de encostas e muito

utilizado para recompor taludes arenosos com erosão acentuada, voçorocas, etc.


117

Figura 2.76 - Muro de arrimo em concreto ciclópico. São Lourenço da Mata. SANTANA (2006)

Figura 2.77 – Muro em solo-cimento ensacado Araçoiaba –PE


118

Um cuidado importante é a adequação da obra ao tipo de solo como pode

ser observado nas figuras 2.78 e 2.79

(a) antes da intervenção (b) após a intervenção Figura 2.78 – Controle de erosão com uso de solo-cimento ensacado

(a) inicio da intervenção (b) após a intervenção Figura 2.79 – Controle de erosão com técnicas de revegetação com gramíneas


119

Figura 2.80 – Muro de arrimo em gabião

CAPITULO 3 – CARACTERIZAÇÃO GERAL DA ÁREA DE ESTUDO

120

CAPÍTULO 3

CARACTERIZAÇÃO GERAL DA ÁREA DE ESTUDO

3.1 – Generalidades

No presente capítulo são apresentadas as informações referentes aos

aspectos do meio físico, ou seja, as características gerais da área de estudo,

aspectos geológicos, geomorfológicos, pedológicos, fitogeográficos e climáticos da

área.

3.1.1 – Localização

A cidade do Recife capital do Estado de Pernambuco possui 217,494 Km2

localizando-se à 7o55’43’’ e 8o09’17’’S e 34o52’05’’ e 35o00’59’’W com uma

população de 1.501.008,000 habitantes. Recife atualmente enfrenta inúmeros

problemas relativos a ocupações desordenadas em áreas de encostas pela

população de baixa renda. As áreas de encostas recobrem cerca de 30% da área

urbana da cidade de Recife e estão sujeitas a acidentes durante as chuvas,

principalmente pela instabilidade resultante da contínua e desordenada

intervenção antrópica. A área de estudo está localizada em uma encosta dentro da

Região Metropolitana do Recife no bairro do Ibura – Três Carneiros. O bairro do

Ibura localiza-se na Região Político-Administrativa municipal de número 6 (RPA 6)

sendo constituída por 8 bairros, conforme Figura 3.1, tendo como limites ao sul o

município de Jaboatão dos Guararapes e a leste o oceano Atlântico sendo eles:

Pina, Boa Viagem, Brasília Teimosa, Imbiribeira, Ipsep, Ibura, Jordão e Cohab,

sendo os três últimos bairros localizados em áreas de encostas.


121

PINA

IMBIRIBEIRA

IPSEP

BOA VIAGEMIBURA

JORDÃO

COHAB

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BRASÍLIA TEIMOSA

JABOATÃO DOS GUARARAPES

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Figura 3.1 – Mapa da Região Político-Administrativa 6 - Sul (Vasconcelos e Bezerra, 2000)

O bairro do Ibura apresenta um misto de ocupações planejadas, a partir das

construções dos conjuntos habitacionais, denominados de Unidades Residenciais

(URs) e não planejadas, com as ocupações desordenadas nas encostas. Pode-se

dizer que os estudos em erosão urbana nessa região de encosta tem se

intensificado face a essa problemática e tem recebido a merecida atenção do meio

geotécnico. Cabendo destacar alguns trabalhos relevantes, do Grupo GEGEP

(Grupo de Engenharia Geotécnica de Encostas e Planícies) da Área de

Geotecnia- DEC/UFPE, tais como, MEIRA et al. (2006;2007), COUTINHO et. al.

(2005;2006), SANTANA (2006).

A encosta a ser estudada apresenta declividade média em torno de 27%,

sendo localizada nas coordenadas UTM 9.101.649 e 284.686 mE. A encosta

apresenta ocupações desordenadas. As figuras 3.2 e 3.3 apresentam

respectivamente o mapa e a foto satélite da localização da área de estudos.


122

Figura 3.2 – Mapa de Localização da área de estudo

Brasil

Bairro do Ibura localidade Três Carneiros

Pernambuco

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124

3.2.2 – Aspectos Geológicos

Na Cidade do Recife foram reconhecidos quatro conjuntos de unidades

geológicas, denominados de Embasamento Cristalino, Bacias Sedimentares Cretáceas, Sedimentos Terciários e Sedimentos Quaternários (ALHEIROS et

al., 1995).

Segundo LIMA FILHO et al. (1991) o território da Cidade de Recife localiza-

se, numa área de transição entre as Bacias Sedimentares Costeiras da Paraíba e

de Pernambuco, localizadas ao norte e sul, respectivamente, do Lineamento

Pernambuco.

A partir do trabalho de caráter geológico de MABESOONE e ALHEIROS

(1993), é possível observar uma separação entre as bacias sedimentares

costeiras Paraíba e Pernambuco, outrora denominadas Bacia Paraíba-

Pernambuco. No entanto, com os trabalhos de LIMA FILHO (1998) e LIMA FILHO

et al. (1998), é que as diferenças entre as faixas costeiras ao norte e sul do

Lineamento Pernambuco é tratada de forma enfática e que a divisão da antiga

estrutura denominada Bacia Paraíba-Pernambuco é ratificada.

Segundo ALHEIROS e LIMA FILHO (1991) na área de planície do Recife, a

separação das duas sub-bacias, ocorre a partir do Lineamento Pernambuco, onde

o mesmo cruza a planície no sentido leste-oeste como uma falha policíclica

estendendo-se até a cidade de Paulistana, no estado do Piauí.

Acima de grande parte do preenchimento cretáceo da Bacia costeira

sedimentar Pernambuco-Paraíba, se encontra a Formação Barreiras, de provável

idade pliocênica, embora se considere a possibilidade de idades mais antigas ou

mais jovens (SUGUIO e NOGUEIRA, 1999) e segundo ALHEIROS e LIMA FILHO

(1991) é originária da acumulação de sedimentos terciário-quaternários que,

litologicamente, são representados por areias quartzosas a subarcosianas de

coloração, creme, alaranjado, vermelho e roxo, argilas maciças, siltes e


125

diamictitos, que repousam em discordância sobre as rochas cristalinas do escudo

pré-cambriano, bem como sobre material deposicional cretáceo, encobrindo áreas

a noroeste-norte e sudoeste da Cidade de Recife, conforme se observa na Figura

3.4.

Figura 3.4 – Mapa geológico da RMR (ALHEIROS, 1998)

O estudo faciológico realizado por ALHEIROS et al. (1988) em sedimentos

da Formação Barreiras em trecho entre as cidades de Recife e João Pessoa,

constatou que os sedimentos eram resultantes de um sistema deposicional fluvial

do tipo entrelaçado, intercalado com fácies de leques aluviais a oeste e com fácies

de marcada influência litorânea a leste, denominadas de flúvio-marinha, devido

aos sucessivos avanços e recuos do mar durante o período quaternário.

A ação antrópica sobre os tabuleiros morfologicamente instáveis e os

morros com encostas de declividade elevada induzem diferentes processos de

desestabilização, com erosão pronunciada nas camadas mais arenosas, e com


126

deslizamentos naquelas mais argilosas. É na Formação Barreiras em que se

observa a maior incidência de casos de deslizamentos e erosões na RMR,

particularmente em Recife, Camaragibe, Olinda e Jaboatão dos Guararapes, pelo

fato dessas áreas terem sido adensadas através de ocupações espontâneas ou

informais.

A área de estudo corresponde a uma encosta constituída desses

sedimentos não consolidados da Formação Barreiras. Esta unidade teve sua

deposição associada a eventos cenozóicos de natureza climática e/ou tectônica,

que permitiram durante o final do Terciário (Plioceno), há cerca de 1,7 milhões de

anos, o extenso recobrimento das superfícies expostas do embasamento,

colmatando um relevo bastante movimentado.

3.2.3 – Aspectos Geomorfológicos

A Cidade de Recife apresenta três unidades geomorfológicas básicas, no

caso: planície costeira, constituída pelas subunidades de baixios de maré,

terraço flúvio-lagunar, terraço marinho holocênico, terraço marinho pleistocênico e

terraço indiferenciado; planície aluvial, composta por terraços fluviais; e áreas

denominadas de “morros”, constituída por tabuleiros costeiros/encostas,

tabuleiros costeiros/topo plano arredondado, domínio colinoso e modelado

cristalino (GIRÃO, 2007).

Segundo SANTOS (2001) ao longo do litoral pernambucano, a faixa

sedimentar costeira que constitui geralmente um relevo de tabuleiros é às vezes

interrompida por pequenas planícies que penetram até 10 – 15km terra adentro,

aquela na qual foi erguida a cidade do Recife é uma das maiores, sendo chamada

de planície de Recife, indo de Olinda ao Morro dos Guararapes.


127

Os tabuleiros da Formação Barreiras emolduram os terrenos cristalinos do

Planalto da Borborema que se erguem para o interior do maciço nordestino, sendo

tais tabuleiros mais evidentes junto à costa, onde se comportam como um vasto

glacis, de altitudes geralmente inferiores a 100 metros, mais ou menos sulcados

pela drenagem, com interflúvios de topos aplainados; inclinados do interior para o

oceano, podem esses sedimentos ser talhados em falésias vivas ou mortas ou

serem cobertos pelos cordões arenosos ou depósitos dunares (SUDENE, 1970).

De constituição areno-argilosa, a Formação Barreiras caracteriza-se como

uma das mais extensas ocorrências sedimentares da costa brasileira.

Depositados durante os períodos Plioceno-Pleistoceno, os sedimentos desta

formação são representados topograficamente por vertentes de discreta inclinação

e bastante diversificadas quanto à forma e localização, as encostas são convexas

com ligeira concavidade basal, podendo ser, localmente, retilíneas ou regulares e

ainda apresentarem uma convexidade somital. Os estratos horizontais são

expressos como mesas ou tabuleiros elevados de diferentes níveis altimétricos (50

a 60 metros), sendo que a sua altitude aumenta gradativamente do litoral para o

interior (há uma maior espessura em direção à costa, diminuindo no sentido oeste,

à medida que o pacote sedimentar estabelece sobre as rochas cristalinas do

Planalto da Borborema). Possui pouca profundidade, variando de 25 a 150 metros

(sentido oeste-leste) e uma extensão continental que varia aproximadamente de

10 a 60 km ao longo do litoral oriental nordestino (TAVARES DE MELO, 1990).

Os sedimentos encontrados na Formação Barreiras são clásticos

afossilíferos de cores vivas, pouco consolidados e originários do continente, em

geral friáveis, correspondendo a arenitos friáveis avermelhados, intercalados por

folhelhos mais ou menos decompostos, caulim, siltitos, variada composição

argilosa, possuindo na base níveis conglomeráticos, freqüentemente lenticulares

(BRASIL, 1983). Quanto as eventuais ocorrências de sedimentos ricos em

caulinita nos sedimentos da Formação Barreiras (SUGUIO e NOGUEIRA, 1999)

credencia a geração de tal material a condições intempéricas derivadas de um


128

paleoclima úmido e quente, sendo a deposição do mesmo processada em

condições de paleoclima semi-árido.

Segundo LIMA FILHO et al. (1991) atualmente a planície do Recife se

constitui na principal estrutura geomorfológica em extensão da cidade, abarcando

praticamente 80% da área urbanizada e tendo aproximadamente 15 km de

extensão ao longo da linha de costa e 14 km no sentido leste-oeste (do porto até

as colinas do bairro da Várzea), possuindo altitudes variando entre zero a 10

metros, com inclinação suave para leste. Composta por sedimentos de origem

quaternária, a planície de Recife apresenta, predominantemente, material arenoso

de granulometria média-grosseira nas partes superiores, e grosseira nas partes

inferiores, com ocorrência de material síltico-argiloso na parte central.

A encosta em estudo é composta por sedimento arenoso de canal fluvial

sobreposto a um paleosolo (com laterita) de depósito anterior (descontinuidade).

Estes sedimentos apresentam estrutura maciça e seu conteúdo de argila é

resultante da argilização dos feldspatos que constituem parte dos grãos

depositados no tamanho areia.

3.2.4 – Aspectos Pedológicos

Segundo BRASIL (1999) o material sedimentar disponível, aliado ao clima

quente e úmido da zona litorânea oriental nordestina, favorece aos processos de

lixiviação e hidrólise ácida, o que promovem a existência de duas classes de solos

de grande extensão espacial:

Argissolos: originários de processos de podzolização e lixiviação e

formados a partir de camadas de material arenoso;

Latossolos: fracamente ferralíticos e formados a partir das camadas

mais argilosas.


129

Os Argissolos constituem-se nos solos mais comuns e bem distribuídos do

país, tendo como características principais: o horizonte B textural (Bt), com argila

de atividade baixa, imediatamete abaixo do horizonte A (BRASIL, 1999). Existe

grande diferenciação no teor de argila entre os horizontes A e B (gradiente

textural), o que dá margem à formação de um horizonte A mais arenoso que um

subsuperficial mais argiloso. Como conseqüência, tem-se uma infiltração

deficitária ao longo do perfil, o que favorece um maior índice de escoamento

superficial e subsuperficial nestes solos (GUERRA, 1999; SALOMÃO, 1999).

Os Latossolos possuem as seguintes características: horizonte B latossólico

(Bw) bastante intemperizado; formação de argila de baixa atividade; capacidade

de troca catiônica baixa; cores vivas; boa agregação; estrutura comumente

granular; pouca ou nenhuma acumulação de argila iluvial; profundidade, acidez

moderada a forte nos solos distróficos; porosidade e permeabilidade; textura

média a muito argilosa, predomínio de argilominerais do grupo 1:1 (caulinítico-

gibsíticos) e muitos minerais altamente resistentes a intemperização, como o

quartzo, feldspato, entre outros (GUERRA e BOTELHO, 1998).

Segundo NETTO (1988) no Estado de Pernambuco, o teor médio de argila

nos Latossolos, na sua grande maioria Latossolos Vermelho-Amarelo distróficos

localizados na zona litorânea e da zona-da-mata, é de 29% (apresentando maior

proporcionalidade nos horizontes A e B), caracterizando-se, texturalmente, como

solos franco-argilosos “com elevados índices de partículas coloidais e,

consequentemente, maior força de adesão e coesão dos agregados”.

Os solos provenientes do processo de pedogênese dos sedimentos dos

tabuleiros e colinas refletem as formações detríticas, pouco consolidadas e/ou

inconsolidadas, originárias de sucessivas fases de alterações do embasamento

cristalino que sofreram transporte hídrico antes de serem depositadas, eliminando,

ao longo do transporte, grande parte dos minerais alteráveis que poderiam nutrir


130

vegetais, acarretando pobreza mineral dos solos e granulometria variada

(TAVARES DE MELO, 1990).

O solo predominante na área de estudos é o Argissolo Vermelho-Amarelo

distrófico, que é extensivo nas periferias e mais susceptível à erosão, devido ao

uso florestal e agrícola, bem como, nas últimas décadas, pela expansão dos

espaços apropriados para fins residenciais sobre os morros periféricos da cidade.

3.2.5 – Aspectos Fitogeográficos

De acordo com GIRÃO (2007) nas últimas décadas, o adensamento

populacional das cidades próximas às capitais estaduais e ao litoral nordestino

ampliou a ação devastadora sobre a cobertura vegetal natural, a princípio para

consumo doméstico (lenha para fornos residenciais) e, posteriormente, para suprir

as necessidades madeireiras das panificadoras que começaram a proliferar nas

cidades de grande e médio porte.

A partir do inicio do século XX, com a progressão da devastação da

cobertura vegetação na área da atual Região Metropolitana de Recife (RMR),

como conseqüência pode se observar uma migração de espécies xerófilas do

Agreste para as encostas do Planalto da Borborema e mesmo sobre a Formação

Barreiras, que passam a ocupar as áreas florestais devastadas, propiciando

assim, juntamente às espécies locais existentes, uma associação de vegetação

mista (LIMA, 1990).

Na Região Metropolitana de Recife (RMR), a cobertura vegetal original foi

praticamente devastada, dando lugar inicialmente ao avanço da monocultura da

cana-de-açúcar e a extração madeireira, e por fim à expansão urbana ao longo do

século passado. Na atualidade só são encontrados resquícios de uma cobertura

vegetal secundária em pontos restritos ainda não devastados pela iniciativa

privada, ou sob proteção do poder público.


131

Segundo GIRÃO (2007) as formações vegetais arbóreas secundárias da

Formação Barreiras apresentam um menor porte se comparada às espécies da

Mata Atlântica e da Floresta de Encosta Atlântica original (praticamente

devastadas em Pernambuco). Atualmente, todas as formações fitogeográficas

naturais da formação em questão ocorrem de forma restrita e localizada,

confinadas em manchas descontínuas, produto das alterações efetivadas pela

ação antrópica.

Como podemos observar na Figura 3.5 que mostra a área de estudo,

praticamente as formações vegetais arbóreas secundárias da Formação Barreiras

foram extintas e substituídas por árvores de pequeno e grande porte, a grande

maioria fruteira, como por exemplo: bananeiras, coqueiros, jaqueiras, jambeiro,

entre outras.

Figura 3.5 – Vegetação da área de estudo

Segundo GIRÃO (2007) no que se refere ao desmatamento no Recife são

incontestáveis os efeitos negativos derivados da retirada da cobertura vegetal

natural das encostas dos morros periféricos, uma vez que a mesma caracterizava-


132

se como um “manto protetor” dos solos e fator relevante para a redução do

impacto direto das gotas da chuva sobre os mesmos, pois as copas, assim como

as folhagens depositadas sobre os solos atuam na redução do escoamento

superficial, diminuindo a capacidade das águas pluviais de removerem e

transportarem partículas e, por conseguinte, evitando o desenvolvimento de

processos acelerados de erosão e mesmo a ocorrência de movimentos de massa.

Ademais, a devastação da flora nativa reflete ainda na redução de reservas

hídricas subterrâneas, uma vez que influencia negativamente nos índices de

infiltração para o subsolo, comprometendo a capacidade de recarga dos lenços

freáticos.

A principal causa do desmatamento pode ser identificada pela ocupação do

homem para assentamentos urbanos, com a substituição da Mata Atlântica por

gramíneas, árvores frutíferas de diferentes portes ou mesmo nenhuma cobertura

vegetal, aumentando a capacidade de remoção e transporte pelas águas pluviais.

Em épocas de chuvas em alguns pontos da encosta de estudo existe uma rala

cobertura vegetal conforme Figura 3.6, e em outros pontos não existe sequer

vegetação rasteira Figura 3.7. Nesse aspecto o fator relevante para a redução do

impacto direto das gotas da chuva sobre os mesmos, são as copas, bem como as

folhagens das fruteiras (que substituíram a vegetação nativa), depositadas sobre

os solos atuando na redução do escoamento superficial, o que de certa forma

diminui a capacidade das águas pluviais de removerem e transportarem as

partículas e descalçarem as raízes, entretanto é prática corriqueira de limparem o

terreno retirando toda essa vegetação rasteira juntamente com as folhagens.


133

Figura 3.6 – Rala vegetação rasteira

Figura 3.7 – Escassez de vegetação rasteira

A partir da UNIBASE da FIDEM (1997) com o apoio de SILVA (2004)

obteve-se os mapas de ocupação e declividade da área. A altimétria foi obtida a

partir da ortofotocartas da FIDEM (figuras 3.8 a 3.10).

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137

3.2.6 – Aspectos Climáticos

De acordo com a classificação climática de KÖPPEN (1948) a área do

Recife apresenta o clima do tipo As’, tropical costeiro ou “Pseudo Tropical da

Costa Nordestina”, quente e úmido (temperatura mínima de 18 oC), comandado

por ventos alísios de SE-E, que sopram durante cerca de nove meses, e pelo ar

tépido do atlântico. Por ser um clima das baixas latitudes não apresenta inverno

térmico. O regime de chuva se situa no período de outono-inverno, com

precipitações máximas mensais ocorrendo em junho e julho, sempre por causa da

Frente Polar Antártica. A Figura 3.11 apresenta um mapa de isoietas (curvas de

igual intensidade de chuva) construídas com as médias anuais de chuvas

registradas em 12 postos pluviométricos da RMR. Elas mostram que os

municípios recebem, em média, mais de 1500 mm de água por ano.

Figura 3.11 – Mapa de Isoietas da RMR (ALHEIROS, 1998).


138

Na Cidade de Recife como foi dito antes o total médio anual de chuvas

ultrapassa os 2.000 mm, sendo o mês de junho o de maior intensidade

pluviométrica chegando a ultrapassar os 700mm no ano de 2005, como se

observa na Figura 4.9, que apresenta o gráfico de chuvas acumuladas no período

de 12 meses versus o numero de dias com chuva, dados estes obtidos

diretamente do sítio do Instituto Nacional de Meteorologia – INMET, e

correspondente à estação meteorológica do Bairro Curado.

O ano de 2006 foi marcado por fortes chuvas, estas apresentando maiores

concentrações entre os meses de março a setembro voltando a se intensificar em

novembro e dezembro conforme mostrado na Figura 3.12.

Figura 3.12 – Chuvas mensais acumuladas no período de 12 meses (janeiro a dezembro / 2005) versus o número de dias com chuva (Fonte: INMET).


139




140

Os eventos pluviométricos, de maiores concentrações entre os meses de maio a

julho constituem-se o período mais crítico, e associado a outros fatores tais como, as

águas servidas, que representam um acumulo diário, as ocupações desordenadas das

encostas, nos solos suscetíveis a erosão da periferia recifense, acarretando numa

incipiente vegetação, eventualmente nestes locais essa gama de fatores associados,

além de acelerar os processos de feições erosivas e aprofundar as existentes pode

resultar em acidentes com vitimas fatais. Foi o que ocorreu no mês de outubro do ano de

2005, os elevados índices pluviométricos concentrados, causou uma vítima fatal e a

destruição de duas residências no bairro do Ibura, Cidade do Recife.

3.2.7 – Aspectos físicos da área de estudo

3.2.7.1 – Disposição dos lixos e águas servidas

A área onde foi construído o experimento encontrava-se sem controle

adequado dos resíduos e das águas servidas gerados pelos habitantes no local. O

lançamento do lixo em áreas de encostas constitui-se em fator desencadeador de

processos erosivos ou movimentos de massa devido à gênese de cursos

preferenciais para a água ou mesmo o acúmulo da mesma ao longo da encosta.

Em zonas metropolitanas brasileiras, tais como as de Recife, por exemplo,

a desestabilização das encostas é refletida pela ocupação desordenada.

Com a retirada da cobertura vegetal, realização de cortes de taludes para

construção de casas, prédios ou mesmo abertura de vias de acesso e a ampliação

e intensificação da ocupação nas encostas, bem como, a deposição de lixo e

águas servidas nas encostas (FERNANDES e AMARAL, 1996), o que acelera o

processo erosivo nas proximidades das residências. Nas figuras 3.15 e 3.16

abaixo o que se pode observar nitidamente são os lixos depositados no local e

que desce encosta abaixo com a enxurrada.


141

Figura 3.15 – Deposição do Lixo

Figura 3.16 – Lixo que desce com a enxurrada proveniente da encosta

A situação torna-se mais grave quando o lixo é lançado juntamente com as

águas servidas nas linhas de drenagem naturais, gerando um risco potencial de


142

instabilização das encostas e a contaminação de mananciais superficiais e sub-

superficiais (figuras 3.17 e 3.18). Assim, além do problema de instabilização das

encostas, os depósitos improvisados de lixo nas áreas de encostas constituem-se

em ameaças preocupante para a ambiente natural e o bem estar das populações

próximas (GIRÃO, 2007).

As águas servidas lançadas diretamente no solo ocasionam pequenos

sulcos nos locais em que seriam construídos os experimentos.

O despejo de águas servidas (águas utilizadas na lavagem de roupas,

banhos e de utensílios domésticos), nas proximidades das residências constitui-se

um fato comum e corriqueiro para os habitantes do local. Tal procedimento tem

aumentado as feições erosivas, se acentuando ainda mais quando das estações

chuvosas mais intensas.

Figura 3.17 – Deposição da água servida


143

Figura 3.18 – Deposição das águas servidas diretamente no solo

No local existe ainda Intervenções feitas pelos próprios moradores em

relação aos acessos as suas residências, levando-os a tentar diminuir os impactos

do desnível provocado pela erosão. Para facilitar o acesso às suas moradias eles

utilizam-se de tábuas (Figura 3.19) e ainda na decida e subida do talude da

encosta escadaria com patamares no próprio solo para melhorar o acesso às suas

casas. No entanto, tal procedimento apenas tem aumentado o caráter evolutivo da

erosão, uma vez que há um alargamento e aprofundamento devido à ação erosiva

das águas das chuvas na base e nas laterais da escada (Figura 3.20), acarretando

sérios prejuízos para eles próprios. Mesmo sendo avisados dos problemas, os

moradores frequentemente escavavam as encostas e com o monitoramento da

primeira chuva de Janeiro (06/12/2005 - 141mm dados do Curado) já observava-

se um evidente inicio de feições erosivas causadas pelos próprios moradores.


144

Figura 3.19 – Passagem dos moradores

Figura 3.20 – Escadaria com degraus não revestidos com indícios de desgaste devido à erosão

Na RMR (Região Metropolitana do Recife), inúmeros são os casos de

voçorocamentos a partir de evoluções de ravinas derivadas de processos

Passagemfeita de tábua

Escadaria feita pelos

moradores


145

antrópicos e fluxos de águas servidas, principalmente em áreas de encostas de

recente ocupação. Alterações no ambiente pedológico iniciado por uma pequena

perda de solo, devido a erosão antrópica e laminar, poderá sofrer evolução

através do escoamento linear, para um ravinamento ou mesmo a formação de

uma voçoroca.

A ocupação desordenada de encostas apresenta conseqüências danosas

ao meio ambiente natural, principalmente pelo uso de técnicas inadequadas e por

um desconhecimento da interdependência dos processos ambientais, que

respondem pelo equilíbrio do meio físico. Com a ocupação das áreas de encostas

urbanas os moradores desestabilizam o frágil equilíbrio, fazendo-se necessário a

intervenção do poder público, principalmente o municipal, no intuíto de controlar,

ou mesmo de monitorar os vários aspectos relativos às formas de ocupação

dessas áreas (GIRÃO, 2007).

As unidades geomorfológicas de fácil ocupação, como as planícies de

inundação e terraços, bem como encostas de baixa declividade são rapidamente

apropriadas para o estabelecimento de formas de ocupação de caráter residencial

ou comercial, ficando as áreas de várzeas ou de grandes encostas, que

representam riscos à ocupação, para os desprovidos de recursos financeiros que

encontram nesses locais uma das poucas, se não a única, alternativa de

ocupação do espaço urbano.

Com o inicio de desenvolvimento de processos erosivos na superfície das

encostas os danos verificados são evidenciados. Geralmente levam a perda de

solo, provocam o assoreamento de canais e calhas de rios, o que pode causar a

diminuição da quantidade da água que flui nos cursos fluviais ou mesmo nos

corpos d’água. A instabilidade provocada pela ação antrópica pode ainda levar a

desastres de grandes proporções referente à perda de vidas, quando da

ocorrência de instabilização do solo.


146

De acordo com CUNHA e GUERRA (1996) no caso de centros urbanos que

possuam áreas de acentuados declives, espessos mantos de intemperismo e em

processo de desmatamento, além do que, um regime de chuvas com altos índices

pluviométricos concentrados em determinada estação do ano como é o caso de

Recife, os problemas de instabilidade são agravados, provocando áreas potenciais

a processos de degradação dos solos.

Segundo GIRÃO (2007), nesse aspecto, tomando como ponto principal, as

periferias das cidades, a identificação da crescente densidade demográfica em

áreas urbanizadas, ratifica a necessidade do planejamento e manejo ambiental,

abarcando não só diretrizes voltadas para o meio físico, mas também

considerando o meio social que, em interação, compõem o meio ambiente urbano.

Para minimização dos processos de degradação de encostas urbanas,

existe uma grande necessidade de projetos e de pesquisas, com o intuito de

aplicações de técnicas de manejo visando à prevenção, ou mesmo a recuperação

de áreas degradadas. Nesse aspecto, a capacitação de recursos humanos é de

indubitável importância e não apenas advindas do poder público, mais ainda, das

comunidades que fazem parte diretamente dos problemas causados pela

instabilização do solo.

Segundo GIRÃO (2007) o entendimento das características morfológicas e

dos processos morfogenéticos, além de análises acerca da vulnerabilidade das

áreas urbanas face aos eventos naturais (disritmias pluviométricas, enchentes,

deslizamentos, etc.) constitui-se em subsídios à compreensão da dinâmica dos

componentes do sistema ambiental físico de um espaço urbano, revestindo-se de

grande importância ao delineamento de políticas de ocupação, tendo na

compreensão dos processos morfodinâmicos e suas interações com outros fatores

influenciadores do equilíbrio dinâmico ambiental, um relevante aspecto para o

planejamento do uso do solo urbano.


147

Para isso é de indubitável importância o conhecimento das propriedades

dos solos, das condições ambientais e do aspecto social em relação à tomada de

decisões nas medidas preventivas ou de certa forma corretivas dos processos

erosivos. Como bem coloca ALMEIDA e GUERRA (2001; p. 261),

Muitos programas, projetos e planos quando desconhecem a dinâmica do

ambiente estão fadados ao insucesso, através de sérios impactos ao

meio ambiente. Efetuar pesquisa de campo em locais selecionados para

checagem de informações é de vital importância para captar a dinâmica

dos processos, devendo ser dada especial atenção às relações

solo/relevo/clima/uso da terra.

ESTUDO DO PROCESSO EROSIVO EM ENCOSTAS OCUPADAS · processos de erosão por impacto das gotas de...

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