Investigação do subsolo: zonas de mineração

O problema das construções em região com atividades de mineração tem abrangência limitada no Brasil, pelo pequeno número de situações onde esta condição ocorre. Na Europa, nos EUA e no Canadá há uma abrangência maior, pela existência de inúmeras situações onde a extração de minérios ocorre em pequena profundidade, com túneis, galerias e “salões” escavados e abandonados.

No Brasil, as regiões com ocorrência de mineração subterrânea são localizadas especialmente em Minas Gerais e Santa Catarina. Usualmente, nas regiões com extração de carvão ou minérios a pequena profundidade acaba acontecendo o fenômeno de subsidência em áreas mais ou menos limitadas, caracterizando a instabilidade das escavações subterrâneas. A figura abaixo ilustra este tipo de ocorrência.

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Fenômeno de subsidência em áreas de mineração. Retirado do livro Patologia das Fundações 2ª edição, publicado pela editora Oficina de Textos

 

Michael J. Tomlinson em seu livro “Foundation design and construction” apresenta situações típicas desse problema, com a possibilidade de implantação das fundações apoiadas sobre o topo das galerias, quando a condição de estabilidade pode ser garantida, ou abaixo da cota inferior, quando tal situação não pode ser assegurada.

Exemplo da última situação foi encontrado em projeto de fundações de prédio em Santa Catarina. Os perfis de sondagem resultantes do programa especial de reconhecimento, onde foram utilizadas sondagens mistas em solo e rocha, caracterizaram, abaixo da camada de solo superficial, a ocorrência de maciço rochoso brando com galerias (material de recuperação nula), com reaterros parciais. Para este caso foram projetadas fundações do tipo tubulão, assentes no nível da base das galerias na região, veja imagem abaixo:

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Fundação do tipo tubulão assente no nível da base de galeria na região de mineração em Santa Catarina. Retirado do livro Patologia das Fundações 2ª edição, publicado pela editora Oficina de Textos

 

A adoção de cota superior de apoio das fundações não teria garantia de estabilidade pelas condições verificadas de ocorrência. Como carregamento atuante nas fundações, foram consideradas, além das cargas da estrutura, o efeito de eventual instabilidade do solo localizado acima da cota de implantação, na forma de atrito negativo ao longo do fuste dos tubulões.

No projeto de estruturas em áreas de mineração, o primeiro problema a ser enfrentado é a identificação precisa das ocorrências enterradas, não só no que se refere à posição como também à profundidade.

Quando existentes, as plantas das mineradoras são imprecisas e servem geralmente como indicação preliminar para direcionar as investigações, não devendo ser consideradas confiáveis para tomada de decisões importantes referentes às possibilidades de ocorrência do problema.

A topografia utilizada na locação das galerias, com dificuldades evidentes de transferência de coordenadas da profundidade para a superfície, o fato de que na época da implantação das minas não existe a malha urbana no local e as alterações não registradas nos processos de extração e sua geometria fazem com que os registros não informem com segurança a verdadeira posição e condições das escavações realizadas.

Assim, é importante, na etapa de projeto, realizar uma investigação detalhada das possíveis ocorrências na área por meio de sondagens geofísicas, para direcionar a amostragem até a profundidade adequada de investigação.

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