Rev. IG. São Paulo, Volume Especial 1995 MAPEAMENTO GEOTÉCNICO DA FORMAÇÃO ROSÁRIO DO SUL NA REGIÃO METROPOLITANA DE PORTO ALEGRE Rinaldo José Barbosa PINHEIRO Regina Davison DIAS RESUMO o objetivo do mapeamento da Formação Rosário do Sul é caracterizar geotecnicamente os solos e rochas que compõem esta formação de origem sedimentar que ocorre na Grande Porto Alegre. Os estudos são referentes à Iitologia e sua distribuição na área, ocorrência de solos residuais e transportados, ensaios laboratoriais e seu comportamento frente a aplica­ ções geotécnicas. Estas aplicações visam, principalmente, a fornecer subsídios geotécnicos para alcançar um planejamento adequado das zonas urbanas e das zonas de possível expan­ são das cidades, em vista de seu constante crescimento. ABSTRACT The objective of the mapping of Rosário do Sul Formation, typical of the Great Porto Alegre region, is to characterize geotechnically soils and rocks of these sedimentary beds. This study refers to the lithology, spacial distribution, presence of residual soils, labora­ tory testing and behaviour relative to geotechnical applications. These latter consist of geo­ technical information necessary to urban planning, particularly with regard to city expansion. 1 INTRODUÇÃO 2 MATERIAL E MÉTODOS A formação Rosário do Sul é de caráter Esta formação é caracterizada por formas regional, cobrindo uma área do Estado do Rio de relevo suave, ocasionalmente por formas Grande do Sul, que se estende do município de abruptas. A Formação Rosário do Sul só se faz Gravataí até o município de São Gabriel, ao presente através da fácies fluvial, constituída longo da Depressão Periférica. A figura 1 apre­ por arenitos e siltitos, ocasionalmente argilitos. senta a localização e distribuição dos sedimen­ A fácies fluvial é caracterizada por arenitos tos da Formação Rosário do Sul, bem como um finos a muito finos com estratificação plano­ mapa geológico. A área de estudo é caracteri­ paralela típica, condicionada pelo ambiente de zada litologicamente pela presença de rochas deposição; e arenitos, siltitos e argilitos de pla­ sedimentares pertencentes à Bacia do Paraná, nÍCie de inundação. As rochas desta formação apresentam, predominantemente, uma colora­ sendo esta uma extensa depressão deposicional ção avermelhada com tons rosa, amarelo, roxo situada na parte centro-leste do continente sul­ e cinza. Os arenitos, geralmente, apresentam-se americano. Na Região Metropolitana de Porto quartzosos com proporções variadas de felds­ Alegre, as principais ocorrências mapeadas da patos e minerais pesados em menor teor. Formação Rosário do Sul se localizam nos Pedologicamente, os solos de maior ocorrência municípios de Canoas, Gravataí, Cachoeirinha, na Depressão Periférica, ao norte de Porto Sapucaia, São Leopoldo, Novo Hamburgo e Alegre, são os Podzólicos Vermelho­ Triunfo. Este trabalho se insere em um de Amarelados e os Podzólicos Vermelho­ âmbito maior que visa ao mapeamento geotéc­ Escuros. nico de toda a Região Metropolitana de Porto O mapeamento geotécnico tem sido usado Alegre, desenvolvido pelo Curso de Pós• como uma ferramenta que ajuda a definir e a Graduação em Engenharia Civil da fiscalizar a ocupação territorial, estabelecendo Universidade Federal do Rio Grande do Sul, unidades geotécnicas e estudando o comporta­ denominado "SIGEO" Sistema de mento dos perfis de solos (ZUQUETTE & Informações Geotécnicas. GANDOLFI, 1987). O método adotado teve 77 Rev. IG. São Paulo, Volume Especial, 1995 início por um estudo de escritório, com poste­ dos os valores de areia média e fina, silte e rior investigação de campo, retirada de amos­ argila. Nenhum dos horizontes apresentou a tras e realização de ensaios de laboratório, fração pedregulho e areia grossa. A atividade segundo a metodologia de DIAS (1989). O coloidal (Ac), densidade real dos grãos (Os) e estudo preliminar de escritório foi baseado, os índices físicos (peso esp. natural e seco e principalmente, em mapas geológicos onde são índice de vazios) também estão descritos para indicados tipos de rocha que fazem parte do os três perfis estudados na mesma figura. O tra­ substrato, ou que podem ser encontrados na balho completo, com a realização de vários superfície através de afloramentos, ou ainda ensaios de laboratório, é descrito por PINHEI­ podem estar recobertos por espessas camadas RO (1991) na sua dissertação de mestrado. Os de solos, sedimentos e outros materiais. Como ensaios de laboratório foram ensaios de carac­ os mapas geológicos não fornecem dados refe­ terização, compactação e difratogramétricos rentes aos solos superficiais, buscou-se usar (raios-x). Os ensaios para determinadas pro­ levantamentos de solos e topográficos. Os priedades geotécnicas foram os de permeabili­ mapas topográficos foram usados para determi­ dade, compressibilidade, colapsividade, expan­ nar zonas de possível variação pedológica. são e de resistência (cisalhamento direto, tria­ Através das informações foi realizada uma esti­ xial e compressão simples). mativa dos locais de ocorrência da formação, Essas pesquisas, referentes às investiga­ com a localização de perfis típicos com o obje­ ções de grandes áreas, contribuem para o tivo de serem estudados. Ao verificar-se a con­ conhecimento do meio físico, principalmente cordância das unidades de solos e rochas pre­ devido à definição de parâmetros geotécnicos vistas nos estudos preliminares de escritório que condicionam a execução das obras de enge­ com as encontradas na investigação de campo, nharia. Alguns parâmetros, descritos abaixo, foram escolhidos os perfis que melhor descre­ acompanham a carta geotécnica. vem as características morfológicas da forma­ 3.1 Drenagem ção. Foram feitas amostragens do horizonte B e dos horizontes C e R. Após escolhidos os pon­ A região é caracterizada por uma drena­ tos de amostragem nos perfis, foram retiradas gem dentrítica. Em geral não ocorrem ravina­ amostras deformadas e indeformadas geralmen­ mentos profundos, exceto quando são removi­ te em escavações, obtendo-se dessa forma dos os horizontes superficiais, deixando o hori­ amostras de maiores profundidades em perfis zonte C de arenito exposto às intempéries. O representativos para a realização de ensaios horizonte B apresentou coeficiente de permea­ geotécnicos. A simbologia usada para a deno­ bilidade da ordem de lO-Scm/seg. Os solos do minação dos perfis considera a classificação horizonte C de arenitos e siltitos apresentaram pedológica para os horizontes superficiais e a coeficiente de permeabilidade entre 10-5 e 10-6 geológica para indicar o substrato, segundo cm/sego Já o arenito apresentou valores em DIAS & MILITITSKY (1990). torno de 10-6 cm/seg e o siltito, valores de 1O-7cm/seg, ambos classificados como rochas 3 RESULTADOS E DISCUSSÃO sedimentares brandas. Foram escolhidos perfis representativos 3.2 Expansão para a realização de ensaios geotécnicos, sendo Os solos ensaiados na umidade natural não estudados os seguintes perfis: apresentaram valores de expansão significati­ PVa - Podzólico Vermelho-Amarelado vos, devido ao elevado grau de saturação. Em com substrato arenito. ensaios realizados em amostras secas, após PEag - Podzólico Vermelho-Escuro com cinco dias, verificou-se que a pressão de expan­ substrato argilito. são não foi significativa no horizonte C residual Ra,s - Litólico com substrato arenito e sil­ de arenito, com pressão de expansão de no tito. máximo 12.5 kN/m2• O horizonte C de argilito As figuras 2, 3 e 4 apresentam característi• resultou em valores de pressão da ordem de cas destes perfis. Nestas figuras, no item (a) 200 kN/m2 e o horizonte R, de siltito de 100 constam os esquemas dos perfis (disposição das kN/m2• Os resultados dos ensaios difratogramé­ camadas ao longo da profundidade), no item tricos apresentaram como argilomineral predo­ (b) está o gráfico de variação do limite de liqui­ minante - nos horizontes de alteração de areni­ dez (WL), limite de plasticidade (WP), índice to, na rocha arenítica e siltítica - a caulinita, de plasticidade (IP), teor de umidade natural com traços de montmorilonita e mica nos hori­ (w) e o grau de saturação (s) com a profundida­ zontes siltosos. Já nos horizontes de alteração de. Uma tabela contendo a granulometria é de argilito, o argilomineral predominante é a apresentada no item (c). Somente estão tabela- montmorilonita. 78 ::o :::1 "7'- o MAPA GEOLÓGICO DA REGIÃO METROPOLITANA DE PORTO ALEGRE õ C/J Baseado nos Mapas do: DNPM(J989) RADAM BRASIL (1986) COULON (1973) o"" ~ ;,o I c .õ a:: < 'O'" o :: (JQ'" 8 3 õ: "~ (JQ õ· 16 o (") c- ~ ..... 'Í) '"(1) 'Í) (JQ lJ> ; i o 3 (1) 'Oã 2- Eõ :l l't'" "ti o ::+ o :» (;" (JQ (ti ESCALA F I GURA 1. CONVENÇÕES o 250500 7501000 1250 km I líiiííiiíI líííooíiíI I Odf/ Otf Depósitos fluviais e ~ TRJb Formação sc:tucatu - arenitos D turfeiras. ~ de orrgem eollca. ~ Cidades N Leques Aluviais - eluviões e COflL l? -J TOI W. .:"1 TRrs Formação Rosário. do 501- arenitos ~RiOS viões (inclui depósitos das forma Intercalados cl slltltos de orrgem P ções Gravataí, Serra de Tapes e fluvial e argilitos e siltitas da @ Graxaim. planície de inundação. --- Rodovias -+-+-+-+ Ferro vias [] JKsg Formação Serra Geral ~ Prb Formação Rio Bon ito - siltitos, ~ folhelos, arenitos aSSOCiados com carvão . tJ. Perfis investigados --.) 'Í) Rev. lG. São Paulo, Volume Especial, 1995 3.3 Estabilidade de cortes estabilidade, formando, portanto, uma película de 1 a 2mm de espessura que protege da ero­ A estratificação plano-paralela nos areni­ tos, nesta região, favorece a estabilidade dos são superficial pela percolação da água.