Contraforte Em Rochas

Convivência com Rupturas – Barreiras contra Quedas de Blocos

Anna Laura L. S. Nunes

COPPE-UFRJ, Rio de Janeiro, Brasil, [e-mail]

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RESUMO: O artigo apresenta os movimentos de massa com enfoque especial nas rupturas de maciços

rochosos do tipo queda de blocos e debris flows e as principais técnicas empregadas para a

estabilização e segurança de encostas. Em função das elevadas energias e solicitações envolvidas em

eventos de queda de blocos rochosos, as técnicas de convivência representam medidas adequadas

para a redução dos impactos e consequências da ruptura inevitável. Desta forma, são apresentados os

princípios de funcionamento de barreiras flexíveis e rígidas e os critérios de projeto mais adotados

para o dimensionamento destas estruturas.

PALAVRAS-CHAVE: Rupturas de Taludes, Queda de Blocos Rochosos, Técnicas de Convivência,

Barreiras Rígidas, Barreiras Flexíveis.

Os maciços rochosos podem se instabilizar

em função da: (i) perda de propriedades de

resistência provocada pela ação do intemperismo

químico e físico na rocha ao longo do tempo e

(ii) alteração do estado de tensões in situ original,

devido, por exemplo, à execução de cortes,

desmonte mecânico e por fogo, aplicação de

sobrecargas e drenagem deficiente. Os principais

mecanismos de instabilização em taludes

rochosos são representados pelas rupturas

circular, planar e em cunha, tombamento e queda

de blocos, e fluxo de detritos (debris flow).

2.1 Ruptura Circular

A ruptura circular é típica de maciços rochosos

intensamente fraturados, muito alterados e muito

brandos. Este mecanismo é similar ao de taludes

em solos e caracteriza-se por uma superficíe de

ruptura conchoidal (Figura 2). Os parâmetros

críticos deste tipo de ruptura correspondem à

altura e inclinação do talude, resistência ao

cisalhamento ao longo da superfície de ruptura e

poropressões do maciço.

2.5 Queda de Blocos

A queda de blocos e lascas é comum em regiões

montanhosas e de tálus, pedreiras antigas e em

operação, minas a céu aberto e subterrâneas,

emboques de túneis, entre outros.

As rupturas por queda de blocos consistem

em deslocamentos por gravidade de blocos de

rocha com volumes e litologia diversos que se

destacam do maciço, deslocando-se em

movimentos do tipo queda livre, deslizamento,

rolamento e salto ao longo de superfícies

inclinadas (Figura 7).

A queda de blocos também ocorre pelo

desprendimento de placas ou lascas que se

formam a partir de estruturas acamadas ou

xistosas por alívio de tensões ou variação

térmica. O desprendimento dessas lascas pode

ocorrer em queda livre ou por deslizamento ao

longo de uma superfície inclinada. Seus

parâmetros críticos são a geometria do talude e

os coeficientes de restituição normal e tangencial

das suas superfícies, além da geometria, massa e

velocidade do bloco instável.

Figura 7. Ruptura por queda de blocos rochosos, BR 101.

Após o desprendimento do bloco, o tipo de

movimento é geralmente determinado pela

inclinação da encosta Ritchie (1963). Quando

muito íngremes, o movimento predominante é a

queda livre. A Figura 8 indica a ocorrência de

queda livre para inclinações entre 70º e 90º,

deslizamentos para inclinações de 70º a 45º e

rolamentos para declividades inferiores a 45º.

Durante a queda livre, o bloco pode

desenvolver movimentos de translação e/ou

rotação, os quais influenciam a sua trajetória

(Azzoni et al., 1995). O bloco em rotação, ao

entrar em contato com a superfície pode saltar

em um sentido inesperado em relação aos

movimentos precedentes.

Se a inclinação média da encosta diminui ao

longo da seção, um bloco inicialmente em queda

livre, que colide na superfície, passa a

desenvolver movimentos em saltos. Na primeira

colisão, os blocos também tendem a se

fragmentar, resultando em uma perda de energia

considerável (Bozzolo & Pamini, 1986).

Se a inclinação média da encosta é menor do

que aproximadamente