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A análise geológica do terreno é essencial para avaliar sua estabilidade e o potencial de acesso à água subterrânea. Fontes públicas de dados geológicos são consultadas e combinadas com dados coletados no local, permitindo o desenvolvimento de um modelo detalhado dos tipos de solo e sua distribuição. Esse modelo facilita o estudo do comportamento do solo, possíveis movimentos e o fluxo de água através do terreno.

>Modelo

ID:(160, 0)

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No Chile, importantes estudos geológicos foram realizados por instituições como o Serviço Nacional de Geologia e Mineração (SERNAGEOMIN) e o Centro de Informação de Recursos Naturais (CIREN). De acordo com esses estudos, a área de Palos Verdes e seus arredores apresentam as seguintes unidades geológicas:

Detalhes das unidades geológicas com a localização aproximada da parcela (marcada em vermelho)

Unidades Geológicas

Referência

[1] Geologia da área Valdivia-Corral, Subdireção Nacional de Geologia, SERNAGEOMIN, 2012.

ID:(964, 0)

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Descrição: Xistos pelíticos a semipelíticos do Complexo Metamórfico Bahía Mansa

Idade Geológica: Paleozoico (de 541 a 252 milhões de anos atrás)

Principais Características
Rochas metamórficas de baixo a médio grau, compostas principalmente por xistos derivados de sedimentos pelíticos (ricos em argila) e semipelíticos. Essas rochas se formaram durante o Paleozoico e são típicas da região de Los Ríos, no Chile. Destacam-se por sua baixa permeabilidade e alta resistência mecânica devido à compactação e recristalização.

Referências

[1] Mahan, K. H., Goncalves, P., & Bell, T. H. (2006). Deformation and fluid flow in low-grade metamorphic rocks. Journal of Metamorphic Geology.

[2] Chester, F. M., & Logan, J. M. (1986). Implications for fluid transport in fault zones. Journal of Geophysical Research.

ID:(965, 0)

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Descrição: Xistos máficos do Complexo Metamórfico Bahía Mansa

Idade Geológica: Paleozoico (de 541 a 252 milhões de anos atrás)

Características Principais

Rochas metamórficas de baixo a médio grau, compostas principalmente por xistos derivados de rochas máficas, ricas em minerais ferromagnesianos como ferro e magnésio. Essas rochas se formaram durante o Paleozoico e estão distribuídas em faixas de orientação NO-SE na região de Los Ríos. Sua composição e grau metamórfico conferem alta resistência mecânica e baixa permeabilidade.

Referências

[1] Mahan, K. H., Goncalves, P., & Bell, T. H. (2006). Deformation and fluid flow in low-grade metamorphic rocks. Journal of Metamorphic Geology.

[2] Chester, F. M., & Logan, J. M. (1986). Implications for fluid transport in fault zones. Journal of Geophysical Research.

ID:(966, 0)

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Descrição: Depósitos flúvio-estuarinos

Idade Geológica: Pleistoceno (de 2,58 milhões a 11.700 anos atrás)

Características Principais

Sedimentos não consolidados compostos por areias, siltes e argilas, depositados em ambientes fluviais e estuarinos durante o Pleistoceno. Esses depósitos são encontrados em áreas baixas e planas, como vales e estuários, servindo como reservatórios naturais de água subterrânea devido à sua alta porosidade e permeabilidade.

Referências

[1] Terzaghi, K., Peck, R. B., & Mesri, G. (1996). Soil Mechanics in Engineering Practice.

[2] Freeze, R. A., & Cherry, J. A. (1979). Groundwater. Prentice Hall.

ID:(967, 0)

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Descrição: Sequências de Sedimentos Marinhos Profundos

Idade Geológica: Mioceno (de 23 a 16 milhões de anos atrás)

Características Principais

Depósitos finos formados em ambientes marinhos profundos, compostos principalmente por siltes e argilas. Essas sequências se caracterizam por baixa permeabilidade e alta compactação, o que limita significativamente o fluxo de água nesses sedimentos.

Referências

[1] Allen, J. R. L. (1985). Principles of Physical Sedimentology. Springer.

[2] Bear, J. (1972). Dynamics of Fluids in Porous Media. Dover Publications.

[3] Blatt, H., Middleton, G., & Murray, R. (1980). Origin of Sedimentary Rocks. Prentice Hall.

ID:(971, 0)

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Descrição: Sequências de sedimentos marinhos e continentais

Idade Geológica: Mioceno (de 23 a 5,3 milhões de anos atrás)

Características Principais

Camadas de sedimentos de origem marinha e continental, compostas principalmente por arenitos, siltitos e conglomerados, depositadas durante o Mioceno. Essas sequências refletem mudanças significativas no nível do mar e nas condições climáticas da época, resultando em uma mistura de materiais com diferentes graus de compactação.

Referências

[1] Allen, J. R. L. (1985). Principles of Physical Sedimentology. Springer.

[2] Bear, J. (1972). Dynamics of Fluids in Porous Media. Dover Publications.

ID:(968, 0)

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Dado que as camadas de Msd1 e Msd2 estão situadas sobre a base de PzTrbm(a), pode-se supor que essas camadas podem apresentar instabilidade, escorregando sobre a base devido à ação da gravidade, da água da chuva ou do vento, que podem transportar os sedimentos para esta área.

Para compreender os movimentos que podem ter ocorrido, apresentam-se os intervalos dos parâmetros-chave de Msd1, Msd2 e sua mistura, tanto no estado consolidado quanto não consolidado. As informações são resumidas a seguir:

C: Consolidado, NC: não consolidado

Para estimar o comportamento das camadas Msd1 e Msd2, é essencial estudar sua estabilidade. Isso é realizado por meio do cálculo do fator de segurança $FS$, que compara as forças resistentes com as forças deslizantes.

As forças resistentes são determinadas pela coesão do material $c$, a tensão normal $\sigma$ menos a pressão da água nos poros $p$, ponderadas pelo tangente do ângulo de atrito interno $\phi$. Por outro lado, as forças deslizantes são representadas pelo esforço cortante $\tau$. A relação é expressa como:

$FS = \displaystyle\frac{c + (\sigma - p)\tan\phi}{\tau}$

Com base no peso específico do material $\gamma$, no peso específico da água $\gamma_w$, na espessura da camada $z$, no grau de saturação $m$ e na inclinação do terreno $\theta$, os termos principais podem ser determinados como segue:

Tensão normal $\sigma$:

$\sigma = \gamma z \cos\theta$

Pressão da água nos poros $p$:

$p = m \gamma_w z$

Esforço cortante $\tau$:

$\tau = \gamma z \sin\theta$

O valor do fator de segurança $FS$ permite classificar a estabilidade das camadas de acordo com os seguintes critérios:

Referências

[1] Principles of Physical Sedimentology, Allen, J. R. L., Springer (1985)

[2] Detalhes sobre propriedades físicas e mecânicas de depósitos sedimentares marinhos e continentais, Bear, J., Dynamics of Fluids in Porous Media. Dover Publications. (1972).

[3] Fornece informações sobre porosidade, permeabilidade e transporte de fluidos em meios porosos. Terzaghi, K., Peck, R. B., & Mesri, G., Soil Mechanics in Engineering Practice (3rd ed.). Wiley. (1996).

[4] Referência padrão para propriedades mecânicas de solos e estabilidade de taludes. Lambe, T. W., & Whitman, R. V., Soil Mechanics. Wiley (1969).

[5] Fonte principal para coesão, atrito interno e módulo elástico em solos consolidados e não consolidados.

Goudie, A. S., Encyclopedia of Geomorphology. Routledge. (2004).

[6] Explica processos sedimentares e geomorfológicos que afetam depósitos marinhos como Msd1 e Msd2. Bowles, J. E., Foundation Analysis and Design (5th ed.). McGraw-Hill, (1996)

[7] Referência usada para propriedades mecânicas de solos e análises de estabilidade. Blight, G. E., Mechanics of Residual Soils. Taylor & Francis. (1997).

ID:(988, 0)

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O tempo de consolidação depende da permeabilidade $k$ e do índice de compressibilidade $m_v$. Utilizando o peso específico da água $\gamma_w$, o coeficiente de consolidação $c_v$ pode ser calculado pela fórmula:

$c_v = \displaystyle\frac{k}{\gamma_w m_v}$

Com base na teoria de consolidação unidimensional de Terzaghi, é introduzido um fator de tempo adimensional $T_v$, relacionado ao grau de consolidação $U$. Os valores típicos são:

O tempo de consolidação para um determinado grau de consolidação é calculado como:

$t = \displaystyle\frac{T_v}{c_v} H^2$

onde $H$ é a espessura da camada.

Para as camadas Msd1 e Msd2, considerando uma espessura de 10 metros e 90% de consolidação, os seguintes valores são obtidos:

ID:(990, 0)

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A análise dos fatores de segurança para as camadas Msd1 NC, Msd1 C, Msd2 NC, Msd2 C, Mix NC e Mix C, em função da inclinação do terreno $\theta$, permite estimar tanto a evolução passada quanto futura da encosta estudada. Essa abordagem é essencial para propor um modelo que explique a situação atual.

Representando consistentemente as curvas correspondentes aos valores extremos de coesão e ângulos de atrito interno, obtêm-se os seguintes gráficos:

Msd1 Não Consolidado

Fator de segurança em função da inclinação

A camada Msd1 não consolidada torna-se instável quando a inclinação do terreno excede aproximadamente 11 graus. Neste caso, como a inclinação varia entre 10 e mais de 20 graus, essa camada tende a deslizar e cobrir a camada inferior.

Msd1 Consolidado

Fator de segurança em função da inclinação

A camada Msd1 consolidada é estável se a inclinação for menor que 25 graus. Isso indica que o terreno, no estado atual, atingiu um ponto de estabilidade para esta camada. Assim, não se esperam mais deslizamentos.

Msd2 Não Consolidado

Fator de segurança em função da inclinação

A camada Msd2 não consolidada é estável para inclinações menores que 18 graus, o que sugere que ela era originalmente mais estável que a camada Msd1 e, por isso, sofreu menos deslizamentos. Além disso, estando sobre a camada Msd1, os deslizamentos dessa camada podem ter arrastado parcialmente a Msd2, formando uma mistura entre ambas.

Msd2 Consolidado

Fator de segurança em função da inclinação

A camada Msd2 consolidada é estável para qualquer inclinação existente, o que indica que atualmente não deve causar deslizamentos adicionais.

Mistura Não Consolidada

Fator de segurança em função da inclinação

A mistura das duas camadas em um estado não consolidado possui um ângulo crítico de inclinação de 15 graus. Isso significa que as misturas tendem a se acumular nas partes mais baixas do terreno, onde a inclinação é menor.

Mistura Consolidada

Fator de segurança em função da inclinação

A mistura consolidada é novamente estável, indicando que, em seu estágio final, não continuará a causar deslizamentos.

Conclusões da Análise

Comparação de estabilidade:

• A camada Msd1 é claramente a mais instável, especialmente em seu estado não consolidado, em comparação com Msd2 e a mistura de ambas.

• Quando a inclinação é inferior a 20 graus, o sistema tende a alcançar uma estabilidade significativa.

Evolução inferida:

• Em uma fase inicial, a camada Msd1 sofreu os deslizamentos mais significativos, formando uma camada relativamente espessa sobre a base PzTrbm(a).

• Posteriormente, ocorreram deslizamentos menores na camada Msd2, levando a uma segunda etapa de deposição composta principalmente por Msd2 ou uma mistura das duas camadas.

• Atualmente, com a maioria das inclinações abaixo de 20 graus, o sistema apresenta um estado predominantemente estável.

ID:(989, 0)