Geologia de engenharia

Do livro "Geologia dd Engenharia: Conceitos, Método e Prática", do geólogo Álvaro Rodrigues dos Santos ( santosalvaro@uol.com.br )

CAPÍTULO I GEOLOGIA DE ENGENHARIA: O QUE É, COMO TRABALHA

“Nature to be commanded must be obeyed” F. Bacon - 1620

1 Essência e Posicionamento Conceitual

Detendo-nos na frase de F. Bacon, “a natureza para ser comandada precisa ser obedecida”, expressão que revela a maravilhosa capacidade de percepção e síntese própria dos sábios, podemos entendê-la como a própria essência conceitual da Geologia de Engenharia. Para o atendimento de suas necessidades (energia, transporte, alimentação, moradia, segurança física, comunicação...) o Homem é inexoravelmente levado a aproveitar uma série de recursos naturais (água, petróleo, minérios, energia hidráulica, solos...) e a ocupar e modificar espaços naturais das mais diversas formas (cidades, agricultura, indústria, usinas elétricas, vias de transportes, portos, canais, disposição de rejeitos ou resíduos...), o que já o transformou no mais poderoso agente geológico hoje atuante na superfície do Planeta. Para que esse comando da natureza seja coroado de êxito deve incorporar (obedecer) as leis que regem as características dos materiais e dos processos geológicos naturais afetados.

Para obedecê-las (as Leis da Natureza), entendê-las. E, então, absorvê-las nas atitudes comportamentais e nas soluções de engenharia apontadas. De tal forma que as ações humanas dessa ordem sejam inteligentes, exitosas e provedoras da qualidade de vida no planeta; para essa geração e para as futuras, ou seja, sustentáveis.

De uma forma concisa, podemos entender a Geologia de Engenharia como a Geociência Aplicada responsável pelo domínio tecnológico da interface entre a atividade humana e o meio físico geológico. Recentemente, a IAEG - International Association for Engineering Geology and the Environment, refletindo o crescimento exponencial dos problemas ambientais em todo o mundo, atualizou em 1992 sua conceituação epistemológica oficial para Geologia de Engenharia, a qual consta de seus estatutos e já dos estatutos da ABGE - Associação Brasileira de Geologia de Engenharia e Ambiental:

“Geologia de Engenharia é a ciência dedicada à investigação, estudo e solução dos problemas de engenharia e meio ambiente decorrentes da interação entre as obras e atividades do Homem e o meio físico geológico, assim como ao prognóstico e ao desenvolvimento de medidas preventivas ou reparadoras de riscos geológicos”.

2 Posicionamento Disciplinar

Disciplinarmente, a Geologia de Engenharia admite duas abordagens não excludentes e plenamente válidas. Do ponto de vista da GEOLOGIA, ela é entendida como um de seus ramos aplicados. Certamente este é o posicionamento disciplinar mais adequado ao propósito de resguardar e ressaltar como fundamentais para o trabalho do geólogo de engenharia, o instrumental metodológico e a base acumulada de conhecimentos da Geologia. Significa o ato maior do geólogo de engenharia perceber o desafio que lhe é colocado pela Engenharia, através dos olhos da Geologia e, mais aplicadamente, dos processos geológicos envolvidos. E, portanto, também perceber a importância profissional em não se afastar do contexto e da evolução dos conhecimentos no campo de sua ciência matriz. O esquema da Figura 1 expressa esse entendimento. Do ponto de vista da ENGENHARIA, a Geologia de Engenharia é vista como um componente disciplinar da Geotecnia, entendida esta como o ramo da Engenharia que se ocupa da caracterização e do comportamento dos materiais e terrenos da crosta terrestre para fins de engenharia. Esse posicionamento disciplinar é especialmente oportuno no sentido de reforçar o caráter aplicado e as responsabilidades resolutivas, e inclusive legais, do trabalho do geólogo de engenharia.

Figura 1 - Posicionamento disciplinar na Geologia

Nesta abordagem, a Geologia de Engenharia tem como disciplinas parceiras, também formadoras da Geotecnia, a Mecânica dos Solos e a Mecânica das Rochas, conforme apresenta o esquema da Figura 2.

Figura 2 - Posicionamento disciplinar na Engenharia Ainda que com aplicações pontuais já bastante antigas, pode-se dizer que, do ponto de vista de sua personalização e sistematização científica, as três disciplinas são recentes. A hoje ISSMGE - International Society for Soil Mechanics and Geotechnical Engeneering foi fundada na ocasião de seu primeiro congresso internacional, em 1936, em Cambridge nos EUA; a ISRM - International Society for Rock Mechanics, fundada em 1962, organizou seu similar em 1966, em Lisboa, Portugal, e a hoje IAEG - International Association for Engineering Geology and the Environment, fundada em 1964, fez acontecer o seu primeiro conclave internacional em 1970, em Paris, França. Por Terzaghi (1944) e Vargas (1977), podemos entender a Mecânica dos Solos como a disciplina responsável pelos estudos teóricos e práticos sobre o comportamento dos solos - materiais terrosos - naturais sob o enfoque de sua solicitação pela Engenharia. A ISMR assim sugere a conceituação da Mecânica das Rochas em seus estatutos: “O campo da Mecânica das Rochas é voltado a incluir todos os estudos relativos ao comportamento físico e mecânico das rochas e maciços rochosos e a aplicação desse conhecimento para o melhor entendimento de processos geológicos e para o campo da Engenharia”. Importante observar nesse contexto epistemológico, que os fenômenos geotécnicos do âmbito da Geologia de Engenharia serão qualitativamente e dinamicamente explicados por essa disciplina, mas quantitativamente e mecanicamente somente equacionados pelas leis da Mecânica dos Solos e da Mecânica das Rochas. Ou seja, os fenômenos de Geologia de Engenharia desenvolvem-se segundo as leis da Mecânica dos Solos e da Mecânica das Rochas.

3 Base Disciplinar de Apoio

Além da própria Geologia, como ciência matriz, e da Mecânica das Rochas e da Mecânica dos Solos, como disciplinas correlatas na Geotecnia, a Geologia de Engenharia se vale de uma série de ciências e disciplinas conexas para seu integral exercício, conforme apresenta o esquema da Figura 3.

Figura 3 - Base disciplinar de apoio

4 Campos Profissionais de Aplicação

Ainda que o geólogo de engenharia possa adotar um perfil profissional eclético, é mais comum observar-se uma determinada especialização em um ou mais campos de atividade. A seguir, relacionamos, sem pretensão exaustiva, os campos profissionais de aplicação que se têm consolidado até hoje no país e no mundo. São determinados tanto por tipo de solicitação aos terrenos, como por tipos de fenômenos geotécnicos, técnicas de apoio, outras áreas de conhecimento e campos de atividade.

v Barragensv Obras Viáriasv Obras Subterrâneasv Fundaçõesv Taludamento, Desmonte, Escavaçõesv Cidadesv Exploração Mineralv Agriculturav Portos, Vias Navegáveis, Lagos e Canaisv Impactos Ambientais - Disposição de Resíduosv Riscos Geológicosv Materiais Naturais de Construçãov Estabilidade de Taludes e Encostasv Estabilidade de Maciços v Erosão e Assoreamentov Colapso e Subsidênciav Hidrogeotecniav Métodos de Investigação de Terrenos e Materiaisv Instrumentação Geológico- Geotécnicav Cartografia Geotécnicav Informática Aplicadav Geofísica Aplicadav Geologia Histórica/Dinâmica Externa/Internav Ensinov Arqueologia/Paleontologiav Espeleologiav Exploração Espacialv Outros

5 Fundamentos Filosóficos

"Toda Ciência deve ter uma filosofia, e só esse caminho pode levar a progressos reais", afirmava categoricamente já em 1809 Lamarck, em sua histórica obra "Filosofia Zoológica". Para Lamarck, que estabeleceu pela primeira vez, ordenadamente, as bases da teoria evolucionista, a filosofia de sua Ciência, qual seja a Zoologia, o estudo das espécies, fundava-se no conceito das analogias e semelhanças entre os seres e no conceito do sentido da complexidade no processo evolutivo. A filosofia da Geologia de Engenharia funda-se, na percepção do autor, em três conceitos essenciais. O primeiro, e certamente o conceito fundamental, é o CONCEITO DA NATUREZA EM CONTÍNUO MOVIMENTO, segundo o que todo o meio físico geológico esteve, está e estará permanentemente submetido a processos, sejam esses rápidos, lentos, globais, regionais ou locais, facilmente perceptíveis à condição humana comum ou não. Decorrendo, então, que qualquer intervenção exógena sobre esse meio interage com a dinâmica desses processos, em sua dimensão, em sua velocidade ou qualidade, quando não, gerando novos e diferenciados processos. Engels (1863), apoiando-se em Hegel (1770-1831) e Descartes (1596-1650) e argumentando sobre a onipresença e a indestrutibilidade do movimento, afirma: “As diferentes formas da matéria só podem ser reconhecidas por meio do movimento; somente através dele se manifestam as propriedades dos corpos; de um corpo que não se move, nada se pode dizer... o movimento da matéria não é apenas o grosseiro movimento mecânico, a simples mudança de lugar; é calor e luz, tensão elétrica e magnética, associações e dissociações químicas, vida e, finalmente, consciência”. Foi justamente um geólogo, o inglês Charles Liell (1797- 1875) que concebeu o tão influente princípio do Uniformitarismo, cujo lema maior era “a chave do passado é o presente”. Afirmava Liell, desenvolvendo o pensamento de outro grande geólogo, o escocês James Hutton (1726-1797), que o planeta estava em uma lenta e constante mudança. Darwin aplicou o Uniformitarismo de Liell na Biologia.

(Arquivo Ciclo Rochas “Natureza”)

A Natureza em contínuo movimento. Combinação de forças externas e internas moldando o planeta. (concepção: Álvaro R. dos Santos)

O segundo conceito, subjacente ao primeiro, e que também impõe-se como fundamento da filosofia da Geologia de Engenharia, trata-se do CONCEITO DO SENTIDO DO EQUILÍBRIO, ou da REDUÇÃO DE GRADIENTES, pelo que todos os movimentos inerentes aos processos - sejam movimentos gravitacionais de rochas e solos, sejam movimentos descompressionais de maciços, sejam os movimentos iônicos de um processo de alteração de rocha ou de pedogênese de solos, sejam movimentos de qualquer outra ordem ou espécie - explicam-se pela busca de posições de maior equilíbrio, ainda que transitórias e relativas, entre a matéria geológica e as mais diversas forças, de origem endógena ou exógena, sobre ela em uma ocasião eventualmente atuantes: forças mecânicas, magnéticas, elétricas, gravitacionais, meteóricas, químicas, físico-químicas, térmicas, radiativas, etc. Como afirma Tricart, o grande geomorfólogo francês (Tricart, 1965), “os fenômenos geológicos são de natureza dialética”. E são de natureza dialética, necessariamente, os fenômenos decorrentes da intervenção do Homem no meio geológico (ver Quadro 1 ). Com espírito observativo, perceberemos em toda relação Homem x Natureza uma seqüência inexorável de uma AÇÃO, uma REAÇÃO e um novo EQUILÍBRIO. Esse novo EQUILÍBRIO poderá se estabelecer naturalmente sem o comando do Homem, quando então, na maior parte das vezes, apresenta-se catastrófico e trágico (a exemplo dos escorregamentos e corridas de lama em encostas urbanizadas), ou ser alcançado por meio das intervenções de engenharia controladoras e minimizadoras de suas conseqüências indesejáveis (a exemplo de uma cortina de injeções de calda de cimento nas fundações de uma barragem). Essa afirmação de caráter filosófico terá conseqüências extremamente positivas e práticas para a GE, uma vez apercebida em sua plenitude pelos seus profissionais.

Quadro 1 - A natureza dialética das intervenções do Homem no meio geológico AÇÃO Intervenção humana pelas mais variadas formas de uso e ocupação do solo. No caso de fenômenos naturais, a ação seria cumprida pelos agentes deflagradores; por exemplo, chuvas x escorregamentos. REAÇÃO Fenômenos decorrentes da Ação sobre os materiais e processos geológicos originais. Por exemplo, rupturas em taludes de corte, subpressões em fundações de barragens, erosão e assoreamento em zonas urbanas e rurais. EQUILÍBRIO Estado alcançado pela ação preventiva ou corretiva do Homem para evitar, mitigar ou controlar os fenômenos decorrentes (Reação) com o mínimo impacto negativo para a intervenção geradora propriamente dita ou para o meio ambiente afetado.

Finalmente, um terceiro conceito fecharia o triângulo de sustentação filosófica da Geologia de Engenharia. É o CONCEITO DA IMANÊNCIA DAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS, pelo qual diferentes materiais geológicos submetidos a processos e solicitações semelhantes demonstrarão comportamentos (fenômenos) diferenciados, em dependência das características físicas intrínsecas de momento destes materiais: composição granulométrica e mineralógica, textura, estrutura, índices de resistência, coesão, tensões internas, etc. O Quadro 2 resume esquematicamente os conceitos expostos.

Quadro 2 - Fundamentos Filosóficos da Geologia de Engenharia

Conceitos de Sustentação Fundamentos Natureza em Contínuo Movimento Toda natureza geológica está submetida a processos e toda intervenção humana inte-rage com a dinâmica desses processos. Sentido do Equilíbrio Todos os movimentos inerentes aos proces-sos naturais ou induzidos explicam-se pela busca de posições de maior equilíbrio. Imanência das Características Físicas Materiais com características intrínsecas di-ferentes responderão diferenciadamente a solicitações semelhantes.

6 Método de Trabalho

“Faz-se ciência com fatos,como uma casa com pedras;porém uma acumulação de fatosnão é ciência, como um montãode pedras, não é uma casa”H. Poincaré “Um equipamento moderno joga um papelimportante na Ciência de hoje; mas eu mepergunto às vezes se nós não estamos nosinclinando a esquecer que o instrumento maisimportante deva ser sempre o espírito do homem”Beveridge

6.1 O cuidado maior da Geologia de Engenharia

É fundamental para o sucesso das operações de engenharia que estas se apoiem em um perfeito casamento entre a solução adotada, as características geológicas dos terrenos e materiais afetados e os fenômenos geológico-geotécnicos já naturalmente ocorrentes ou eventualmente provocados pela implantação de um pretendido empreendimento. Daí, a essencial importância da exatidão do diágnóstico fornecido pelo geólogo de engenharia. Indispensável, nesse contexto, o geólogo conhecer exatamente quais os tipos mais comuns de solicitação que os diferentes empreendimentos (barragens, estradas, minerações, agricultura, cidades, metrôs, aterros sanitários, ...) impõem aos terrenos, o que lhe permitirá orientar e objetivar as investigações que se seguirão e a comunicação de seus resultados. É justamente por esse cuidado, ou seja, o cuidado com a confiabilidade das informações e proposições fornecidas, que a GE não pode agir desorientadamente. A adoção explícita de um pré-definido roteiro de trabalho e de um método científico de análise é condicional para o bom cumprimento de sua principal tarefa, qual seja, diagnosticar, compreender a natureza dos terrenos afetados e a dinâmica de desenvolvimento de fenômenos geológico-geotécnicos correlatos. Por outro lado, a GE só conseguirá cumprir cabalmente sua responsabilidade, e, assim, ser útil à Engenharia e à Sociedade, em um sentido mais amplo, na medida em que não se descole de suas raízes disciplinares, o que significa exercitar e priorizar seu principal instrumento de trabalho, o raciocínio geológico. O que a fará sempre ter como ponto de partida a consciência que qualquer ação humana sobre o meio fisiográfico interfere, não só, limitadamente, em matéria pura, mas, significativamente, em matéria em movimento, ou seja, em processos geológicos, sejam eles menos ou mais perceptíveis, sejam eles mecânicos, físico-químicos ou de qualquer outra natureza, estejam eles temporariamente contidos ou em pleno desenvolvimento.

6.2 As etapas de trabalho

Houve tempo em que, como conseqüência da formação autodidata limitante, de sua pouca experiência acumulada e da insegurança perante o julgamento da Engenharia, muitos geólogos de engenharia primavam sua atividade por uma busca cega de registrar e medir todos os parâmetros geotécnicos possíveis dos materiais que estivessem presentes em determinado local para o qual fora destacado. Ou limitavam seu trabalho a isso, deixando conclusões para a Engenharia e disponibilizando-se a levantar mais dados caso solicitados; ou arriscavam-se a limitadas especulações fenomenológicas, quase sempre genéricas e não resolutivas. Hoje está claro para a Engenharia que a GE só completa sua missão quando firmemente interpretativa e opinativa sobre fenômenos e soluções; não podendo se furtar, portanto, a um trabalho logicamente organizado, desde o início inspirado e orientado pelo real problema que justificou sua presença técnica. O Quadro 3 apresenta o Roteiro de Trabalhos, que organiza e expõe, para tanto, as diversas etapas de trabalho do geólogo de engenharia frente a um determinado problema.

Quadro 3 - Roteiro de Trabalhos Fases do Trabalho Objetivo Principais Cuidados Circunscrição do Problema - Identificação preliminar dos problemas potenciais ou ocorridos.- Enquadramento geológico-geo-morfológico do local.- Delimitação e caracterização da área de trabalho. - Recolhimento de todos os re-gistros bibliográficos e técni-cos e de testemunhos de pes-soal local.- Caracterização das feições e dos processos geológico-geo-morfológicos naturais locais e regionais presentes. Análise e Diagnóstico dos Fenômenos Presentes - Caracterização dos parâme-tros geológicos e geotécnicos necessários ao entendimento dos fenômenos envolvidos.- Diagnóstico final e descrição qualitativa e quantitativa dos fenômenos implicados nas in-ter-relações solicitações/meio físico. - Pesquisa de situações seme-lhantes, especialmente na re-gião.- Identificação dos processos geológicos e geotécnicos ori-ginalmente presentes.- Adoção de hipóteses fenome-nológicas progressivas e esfor-ço investigativo e observativo para sua aferição. Formulação de Soluções - Apoiar a Engenharia na for-mulação das soluções ade-quadas. - Zelo especial pela perfeita ade-rência solução/fenômeno.- Busca do barateamento da solução encontrada. Acompanhamento da Implantação - Garantir a correta execução dos trabalhos e propor ajusta-mentos técnicos eventualmen-te necessários. - Zelo para que a solução im-plantada cumpra perfeitamente as funções desejadas. Monitoramento do Desempenho - Acompanhar o desempenho da solução implantada. - Selecionar os indicadores de desempenho, instalar eventual instrumentação e programar sua observação qualitativa e/ ou quantitativa ao longo do tempo.

6.3 O método das Hipóteses Progressivas

“Melhor uma hipótese falsa do que que nenhuma hipótese” Goethe

Especificamente sobre o Diagnóstico Fenomenológico, atividade contida na segunda etapa do ROTEIRO DE TRABALHOS, e peça-chave da responsabilidade técnica do geólogo de engenharia, a questão do método de trabalho ganha redobrada importância. Friedrich Engels, em seu magistral trabalho A Dialética da Natureza (Engels, 1873) afirma: “A forma do desenvolvimento da ciência natural, na medida em que se manifesta o pensamento, é a hipótese. Observa-se um fato novo, que torna impossível o modo anterior de explicar os fatos pertencentes ao mesmo grupo. A partir desse instante, são necessários novos modos de explicação (a princípio baseados apenas em um número limitado de fatos e observações). O material destinado a observações ulteriores aperfeiçoa essas hipóteses, deixa de lado umas e corrige outras, até que finalmente se estabelece a lei, sob uma forma pura ”. Afirmava Engels que o conhecimento humano, tanto nas ciências naturais como nas humanas, se desenvolve segundo uma curva espiral ascendente. A Geologia de Engenharia, se já conceituada e individualizada ao tempo de Engels, certamente teria sido paradigmática para suas afirmações. E mostrando mais uma vez que a Biologia e a Geologia andam juntas e se alimentam mutuamente, foi Darwin que propôs, de forma organizada, a aplicação do método hipotético-dedutivo às ciências experimentais. Nesse sentido, parece ao autor correto e adequado denominar o método de trabalho dessa nossa Geociência Aplicada (como o seria também para todas as outras Ciências Aplicadas) de MÉTODO DAS HIPÓTESES PROGRESSIVAS, pelo qual o caminho para se chegar a diagnósticos seguros passa por um contínuo processo de adoção de hipóteses fenomenológicas e de aferição destas, através do empenho observativo e experimental, ou seja, da investigação orientada de dados que para tanto se mostrem sugestivos ou se façam necessários. A própria velocidade com que uma ação de engenharia - obras, serviços, meio ambiente, etc - exige o posicionamento do geólogo de engenharia, implica e sugere a adoção de tal método de trabalho, como observa Vaz (2002, informal). Do ponto de vista da formação de um novo conhecimento, pode-se afirmar que a formulação de uma nova hipótese se dá através de um raciocínio indutivo e de uma lógica dedutiva subsidiada por esforço observativo e experimental; atributos que ressaltam a enorme importância da experiência absorvida e vivenciada e do espírito de observação dos geólogos de engenharia. À guisa de um exemplo prático, o entendimento cabal do fenômeno de desagregação superficial - empastilhamento - de siltitos e argilitos sedimentares rijos, estudado e diagnosticado pioneiramente pelo autor em taludes de corte viários abertos em formações geológicas da Bacia do Paraná, e cujo desconhecimento estava até então levando a Engenharia a conviver com o grave problema ou a contorná-lo por meio de obras de contenção caríssimas, deu-se através da seguinte seqüência explícita de hipóteses: 1a) após exame de campo preliminar: fenômeno superficial evolutivo. 2a) após maior exame de campo e Geologia Histórica: desagregação superficial - profundidade máxima em torno de 15 cm - causada por fissuramentos descompressionais em sedimentos geologicamente pré-adensados. 3a) após inferências de campo: fissuramento descompressional induzido por ciclagem meteórica; ou termal e/ou seco/úmido. 4a) após análises e ensaios laboratoriais: desagregação superficial por fissuramento descompressional induzido por ciclagem seco/úmido em siltitos e argilitos geologicamente pré-adensados.

Observações: Este diagnóstico permitiu a indicação segura de soluções extremamente simples e baratas de proteção superficial do talude afetado, unicamente voltadas a cumprir a função de evitar a ação direta e brusca de agentes atmosféricos e a conseqüente ciclagem seco/úmido. O tipo de proteção superficial deverá ser escolhido em função da geometria do talude. Um caso de instabilidade de taludes provocada por desagregação superficial de siltitos e argilitos rijos está descrito neste livro no relato do Caso 19 (Capitulo II).

Na verdade, não será em todos os casos que se estabelecerá uma seqüência clara e explícita de hipóteses, como a exemplificada. O cérebro humano, especialmente os já mais experimentados, atalham caminhos por intuições que independem de nosso controle, dispondo de infindáveis registros que são espontaneamente acessados, provendo correlações as mais variadas. O maior esforço deliberado e controlado fica para o tratamento dedutivo e para as consultas e experimentações de apoio. No entanto, mesmo nessas condições, é evidente a sucessão de hipóteses e a constatação magistralmente expressa por Engels, de que “o conhecimento científico avança por uma espiral ascendente”.

7 Evolução no Brasil

Vargas (1985) destaca os relatos do Engenheiro Miguel Arrojado Lisboa sobre as obras de prolongamento da Estrada de Ferro Noroeste do Brasil, em 1907, como o primeiro registro documental da utilização da Geologia em apoio a obras de engenharia no Brasil. Antes e após esse evento, Vargas (1985) e Ruiz (1987) consideram a possibilidade real de outras contribuições equivalentes da Geologia, mas sem recuperação documental, e destacam como o segundo grande marco histórico a criação, em 1937, da Seção de Geologia e Petrografia no Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo - IPT, sob a chefia do Engenheiro Luis Flores de Moraes Rego, e já em 1938, com o nome de Seção de Geologia e Minas, sob a chefia de Tharcisio Damy de Souza Santos; ambos, aliás, autores do histórico Boletim n° 18 do IPT Contribuições para o Estudo dos Granitos da Serra da Cantareira, em colaboração com os então assistentes-alunos Fernando Flávio Marques de Almeida e Ernesto Pichler, que tanto viriam marcar a história da Geologia no país. Foi, no entanto, com os trabalhos práticos intensivos e a produção bibliográfica de Ernesto Pichler, nas décadas de 40 e 50, que a Geologia de Engenharia brasileira foi pela primeira vez disciplinarmente individualizada. Nas décadas de 60 e 70, já com a então Seção de Geologia Aplicada do IPT sob o dinâmico e prospectivo comando do Engenheiro Murillo Dondici Ruiz, ex-assistente-aluno de Pichler, a Geologia de Engenharia brasileira, respondendo à implantação de grandes e diferenciadas obras de infra-estrutura, observou um espetacular desenvolvimento, dando efetiva e reconhecida colaboração para alçar a Engenharia Nacional ao nível da melhor engenharia internacional, com soluções avançadas e aplicadas às características fisiográficas e socioeconômicas do país e de suas diferentes regiões. Nessa fase, o exercício da GE no Brasil, contando com o precioso aporte da consultoria e ensinamentos de formidáveis geotecnologistas do exterior, Terzaghi, Fox, Cabrera, Deere..., foi naturalmente e fortemente influenciado pelo ritmo das inúmeras grandes obras em implantação em todo o país, e pelos paradigmas técnicos da Engenharia Geotécnica, o que a levou a priorizar o esforço de parametrização geotécnica. Desta fase resultou, como fator extremamente positivo, uma singular intimidade dos geólogos de engenharia, que se formavam autodidaticamente neste período já em diversos estados brasileiros, com os mais diversos aspectos dos grandes empreendimentos de engenharia e das diferentes solicitações ao meio físico geológico por eles suscitadas nas diversas fases de sua implantação e de sua posterior operação. Esta singularidade histórica, como ressalta Ruiz (1987), foi responsável pelo perfil objetivo e eficiente que marca a Geologia de Engenharia brasileira frente às suas congêneres internacionais. Nas décadas subseqüentes (70, 80, 90...), a Geologia de Engenharia brasileira, respondendo aos novos desafios técnicos que lhe foram colocados pelo acelerado e diversificado processo de interferência do crescimento econômico brasileiro em sua fisiografia de suporte, através de uma diversificada gama de problemas urbanos, rurais e ambientais, e apreendendo que tão importantes como as características intrínsecas dos materiais (solos e rochas) afetados por um determinado empreendimento, são os processos geológicos e geomorfológicos na área atuantes e sua relação biunívoca com as solicitações então impostas, galgou, com a participação ativa e adesão dos geólogos pioneiros, um patamar disciplinarmente mais personalizado. Neste novo patamar, destacam-se, de um lado, a revalorização dos conhecimentos e dos instrumentos e procedimentos metodológicos próprios da Geologia e, de outro, a percepção definitiva de que os patrimônios naturais, de alguma forma afetados pela atividade humana, são finitos e têm propriedades e comportamentos próprios que, uma vez não tidos em conta, podem concorrer para respostas catastróficas ante os interesses maiores da sociedade. Emblemática desse período foi a participação dos Profs. Fernando Flávio Marques de Almeida, José Moacyr Vianna Coutinho e Yociteru Hassui, reconhecidamente entre os mais brilhantes geólogos brasileiros, como consultores permanente da Divisão de Minas e Geologia Aplicada do IPT, para o apoio em Geologia Básica e Petrologia a diversos trabalhos de Geologia de Engenharia. Foram então definitivamente incorporados à prática da GE brasileira atributos e responsabilidades como modelagem geológica/geomorfológica, identificação e avaliação de processos, análises e modelagens fenomenológicas, análises de previsibilidade e risco, avaliação e tratamento de impactos ambientais, etc. Pelo exposto, percebe-se que a década de 70 foi excepcional e marcante para a GE brasileira, abrigando tanto as ações e fatos que corroboraram para sua definitiva consolidação no cenário tecnológico brasileiro, como já os elementos fundamentais que marcaram as características da fase posterior, quando deu-se sua definitiva personalização disciplinar e a diversificação de suas aplicações. O Quadro 4 apresenta, esquematicamente, as diversas fases históricas da GE brasileira. Quadro 4 - Fases Históricas da Geologia de Engenharia Brasileira Fases Período Características Marcos Primórdios Até 1930 - Oferecimento de informações geoló-gicas gerais e/ou acadêmicas.- Ausência de uma experiência na-cional. - Pesquisa de materiais naturais de construção.- Implantação de ferrovias e obras de saneamento. Maturação 1930@1960 - Crescente valorização das informa-ções geológicas pela engenharia.- Primeiros equacionamentos concei-tuais e disciplinares para GE.- Ações pontuais e baixa participação de geólogos nas decisões de enge-nharia. - Criação em 1937 da Seção de Geologia e Petrografia do IPT.- Atuação prática e produção bibliográfica de Ernesto Pichler.- Vinda de Terzaghi ao Brasil.- Implantação de obras viárias e energéticas junto à Serra do Mar.- Implantação e estudos de UHEs em todo o país. Consolidação 1960@1975 - Aceitação indiscutível da informação geológica como instrumento indis-pensável da engenharia.- Grande influência dos paradigmas da engenharia na GE. Priorização da parametrização.- Início da participação de geólogos na concepção de projetos e solu-ções de engenharia. - Formatura das primeiras turmas de geólogos brasileiros.- Presença no país dos melhores geotecnologistas do mundo.- Normatização de ensaios e téc-nicas de investigação.- Explosiva implantação de obras de infra-estrutura viaria e energé-tica em todo o país.-Equipes de GE em empresas pú-blicas e privadas.- Fundação e atuação da APGA/ ABGE.- Realização do Congresso Interna-cional da IAEG no Brasil. Personalização e Diversificação 1975 até hoje - Resgate da GE para os domínios conceituais da Geologia.- Priorização do raciocínio geológico e da interpretação fenomenológica.- Participação crescente e decisiva de geólogos na concepção de projetos e soluções de engenharia e de planejamento do uso do solo. - Aplicação extensiva da GE em pro-blemas urbanos e rurais.- Explosão da problemática am-biental.- Uso intensivo das ferramentas cartográficas.- Refinamento de técnicas diretas e indiretas de investigação.- Intensa produção bibliográfica na GE brasileira. Edição do primeiro livro-texto brasileiro.

Vaz (1998), em uma idêntica linha de análise, identifica três fases distintas, ainda que com uma certa superposição temporal, na evolução da GE brasileira. A primeira seria a Fase da Geologia Descritiva, tendo se estendido dos primórdios até a década de 60, caracterizando-se por descrições acadêmicas do ambiente geológico, descontextualizadas do problema real a ser equacionado pela engenharia. A segunda seria a Fase da Geologia de Caracterização, predominante nos anos 60 e parte dos 70, com o trabalho do geólogo focando especialmente a tentativa de parametrização dos parâmetros geológicos e geotécnicos. Nessa fase melhoram substancialmente a capacidade de diálogo entre o geólogo e o engenheiro e a familiaridade do geólogo com as obras e ações da engenharia. A terceira fase, denominada por Vaz Fase da Geologia de Engenharia propriamente dita, caracterizaria-se por uma reação à influência excessivamente “parametrizadora” da Engenharia Geotécnica, e a valorização do instrumental analítico da Geologia como ferramenta básica do exercício profissional dos geólogos de engenharia. Nessa fase, outros campos de atuação se abriram para a GE brasileira, especialmente envolvendo novas e diferenciadas formas de uso e ocupação do solo e a problemática ambiental.

Fonte: arquivos ABGE e Álvaro R. dos Santos.

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Erosão urbana: uma das principais causas constitui-se no parcelamento do solo com a retirada da vegetação e do solo superficial e o longo tempo de exposição aos agentes erosivos até uma futura consolidação da urbanização. Região Metropolitana de São Paulo. Fonte: arquivo IPT

Instabilização de talude em arenito calcífero fraturado provocada pela utilização de explosivos sem o menor critério e cuidados técnicos. Formação Bauru. FEPASA, trecho Bauru-Garça-SP. Fonte: arquivo Álvaro R. dos Santos

Usina Hidrelétrica de Paulo Afonso IV. Escavações para a instalação da Casa de Força. Necessidade de utilização de fogo controlado e técnicas de estabilização e impermeabilização de maciços rochosos. Fonte: arquivo IPT

Boçoroca típica em solos arenosos finos. Encontro da erosão por águas superficiais com água subterrânea. Oeste paulista. Fonte: arquivo IPT

Erosão rural: completo assoreamento de drenagens naturais por sedimentos originados da erosão laminar, ravinamento e boçorocas. Principais fatores envolvidos: desmatamento e interferências no escoamento superficial. Oeste paulista. Fonte: arquivo IPT

Trabalho arriscado. Instalação de medidores de convergência nos anéis do poço distribuídor da Estação de Tratamento de Esgoto, Barueri-RMSP, escavado em sedimentos quaternários e terciários. Fonte: arquivo IPT

Rochas ornamentais: efeito da alteração de cristais de pirita disseminados em rocha granítica, inviabilizando a utilização desse tipo de rocha como revestimento de edificações. Fonte: arquivo IPT

Corte mostrando a nítida diferenciação entre os solos superficiais evoluídos e laterizados e o solo de alteração de rocha cristalina xistosa. A maior presença de argilominerais e óxidos ligantes conferem aos solos superficiais propriedades agronômicas e geotécnicas (resistência à erosão e compactabilidade) superiores aos solos de alteração de rochas cristalinas, normalmente silto-arenosos. Serra do Mar, SP. Fonte: arquivo IPT

Instabilidade de talude com descalçamento de horizonte de arenito calcífero provocado pela desagregação superficial de lente argilosa. Formação Bauru. FEPASA, trecho Bauru-Garça-SP. Fonte: arquivo Álvaro R. dos Santos

Utilização de técnicas simples, materiais naturais locais e mão-de-obra intensiva na recuperação de estradas vicinais de terra. Pelotas-RS. Fonte: arquivo IPT

Escorregamentos rasos naturais em regiões serranas tropicais e subtropicais. Notar a proximidade das raízes dos escorregamentos das cristas dos espigões. Ver Capítulo II - Caso no 20. Serra do Mar, SP Fonte: arquivo IPT

Conflito entre a mineração, a agricultura e a urbanização na disputa de terrenos na Bacia do Alto Tietê, SP; só solucionável através de um zoneamento agrícola-mineral-urbano pactuado entre as partes, com o estabelecimento de regras ambientais claras. Fonte: arquivo Geocamp

Famoso escorregamento da Grota Funda, de difícil controle e seguidas recorrências, iniciado por escavações para implantação de antigo viaduto da Estrada de Ferro Santos-Jundiaí na Serra do Mar, SP. Fonte: arquivo Álvaro R. dos Santos

Grande ruptura em filitos provocada pela combinação desfavorável de planos de fraqueza (feições texturais) com o plano de corte do talude e o eixo da rodovia. Rodovia Castelo Branco, SP. Fonte: arquivo Álvaro R. dos Santos

Exploração mineral em Capão Bonito-SP. Notar as dimensões e a profunda interferência do empreendimento nos terrenos naturais locais. Somente um perfeito equacionamento tecnológico de todos os fatores ambientais envolvidos poderá proporcionar à sociedade o pleno sucesso econômico-social da atividade. Fonte: arquivo Geocamp

Instabilidade de talude e obstrução da drenagem da plataforma provocada pela desagregação superficial (“empastilhamento”) de argilitos-siltitos rijos do Grupo Tubarão. FEPASA, trecho Rio Claro-Itirapina-SP. Fonte: arquivo Álvaro R. dos Santos

Evolução da tecnologia viária de transposição da Serra do Mar, em função do melhor conhecimento de sua Dinâmica Externa. Acima, a Rodovia Anchieta serpenteia utilizando-se especialmente de cortes na encosta; abaixo, a Rodovia Imigrantes, mais atual, desenvolve-se basicamente por túneis e viadutos, evitando ao máximo interferir nas encostas. Serra do Mar, SP. Fonte: arquivo Ecovias

Somatória de erros: boçoroca provocada por urbanização desorganizada sendo utilizada para despejo de lixo urbano. Inevitável contaminação de águas superficiais e profundas. Oeste paulista. Fonte: arquivo IPT

Figura 19 - Vista geral de “piscinão” implantado na bacia do Córrego dos Meninos, em São Bernardo do Campo-SP. Inaugurado em julho de 1999 já vem apresentando sérios problemas de assoreamento, como mostra a foto tirada em junho de 2002. Fonte: arquivo Álvaro R. dos Santos