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Aspectos Geológicos da Linha 4-Amarela do Metrô SP

Em janeiro de 2007, ocorreu um desabamento de um canteiro de obras da Linha 4-Amarela do Metrô, localizada na Zona Oeste de São Paulo, abrindo uma cratera de 30 metros de profundidade, como pode ser observado na figura 1 logo abaixo [1].


Figura 1: Cratera resultante do desabamento. Fonte: TV Globo


Segundo o laudo do Instituto de Pesquisa e Tecnologia (IPT), o acidente que ocasionou a morte de sete pessoas, mostra que a causa do desabamento foi por conta de uma negligência na segurança, que não foram tomadas as medidas necessárias após acelerarem o ritmo da obra [2].

Mas afinal, quais eram os aspectos geológicos do local e quais medidas foram tomadas durante a construção que culminaram com o desabamento?


GEOMETRIA DO TÚNEL E ASPECTOS GEOTÉCNICOS


O túnel da estação Pinheiros, possuía uma largura de 18,8m, altura de 14,2m, comprimento de 46,4m, e estava a uma profundidade de 35m. Com isso, a escavação ocorreu com uma meia circunferência de 18m de diâmetro, como pode ser visto na figura 2 [3].


Figura 2: Túnel durante a escavação. Fonte: IPT


Conforme a figura 3, é possível observar como era composto o solo da região, sendo caracterizado na figura 4 cada um dos detalhes. Durante a escavação, grande parte das seções atingiam a interseção entre dois tipos de maciços rochosos, caracterizados como Classe IV e Classe III. Esses dois maciços eram Gnaisse e Biotita Xisto, duas rochas metamórficas.


Figura 3: Seção geomecânica de um dos setores. Fonte: IPT


Figura 4: Testemunhos de sondagens horizontais. Fonte: USP


As sondagens do projeto básico foram realizadas apenas da forma vertical na região da estação, conforme a planta de figura 5 nos mostra. Para título de comparação, a figura 6 tem como foco o mapa geológico da mesma área da planta anterior [4].



Figura 5: Planta detalhando as sondagens do projeto básico e executivo. Fonte: USP


Figura 6: Mapa Geológico da região. Fonte: USP


Apesar do longo planejamento da obra, não foram realizados ensaios de permeabilidade em horizontes alterados do maciço gnaissico. Apesar de terem sido realizadas várias sondagens, apenas uma foi para determinar a permeabilidade do maciço, considerando ele sem nenhuma alteração [3].

A causa do colapso foi diagnosticada após o término das escavações. Na camada de biotita xisto havia pequenas falhas verticais, como pode ser visto na figura 7, que não foram detectadas, o que culminou em que fossem intercaladas com a camada de gnaisse. As tensões exercidas não puderam ser transferidas devido a camada fraca de biotita xisto, causando grande acúmulo de tensões e, consequentemente, a ruptura delas [5].


Figura 7: Camadas minúsculas de biotitas intercaladas com gnaisse. Fonte: IPT


A tensão pressiona a fina parede composta pela camada fraca, superando a resistência da rocha, que falhou causando colapso, conforme ilustrado esquematicamente na Figura 8[6].


Figura 8: Esquema da posição da camada de biotita xisto frágil e a falha na parede de escavação. Fonte: IPT


Com essas informações, o IPT descreveu em seu relatório que “a estação Pinheiros [...] apresenta por aproximadamente 40m, pequena cobertura de rocha, podendo ocorrer saprólito e/ou sedimentos terciários de abóbada. Além disso, a região é claramente interseção de estruturas geológicas regionais [...] propiciando alívio de tensões no maciço, que pode aumentar o aporte de água na escavação e gerar instabilidades” [3].


Referências

[1] https://g1.globo.com/Noticias/SaoPaulo/0,,MUL665-5605,00.html

[2]https://g1.globo.com/Noticias/SaoPaulo/0,,MUL583706-5605,00-LAUDO+DE+ACIDENTE+DO+METRO+VAI+MOSTRAR+QUE+HOUVE+NEGLIGENCIA+EM+SEGURANCA.html

[3] Winiawer, José Eduardo Beltrão. "Análise de estabilidade de túneis escavados em meios rochosos: aplicação ao caso do colapso do túnel Estação Pinheiros." (2012).

[4]http://www.portaldageotecnia.com.br/wp-content/uploads/2018/06/O-ACIDENTE-DA-ESTA%C3%87%C3%83O-SUBTERR%C3%82NEA-DE-PINHEIROS-DA-LINHA-4-DO-METROPOLITANO-DE-S%C3%83O-PAULO.pdf

[5] Kanji, Milton A. "Avaliação de sinistros e do risco em obras geotécnicas-Conceitos e alguns exemplos."

[6] Kanji, Milton A. “Rocas blandas–Problemas y soluciones en obras de ingeniería.” In: South American Symposium on Rock Excavations. 2012.