ARTIGO

A relevância dos estudos geológicos e geotécnicos em situações de subsidência e recalque de solo causados por atividades industriais

Eventos recentes de afundamentos de solos, de diferentes naturezas e em variadas regiões do Brasil, nos instigaram a construir esse artigo. O caso específico da Lagoa Mundaú, em Maceió, foi objeto de outro artigo publicado recentemente, e que pode ser lido acessando esse link. Mas antes dele, foi outro estudo pioneiro que oportunizou maior conhecimento sobre a subsidência e recalque de solos causados por atividades industriais.

No início dos anos 2010, em unidade fabril de uma das maiores indústrias têxteis da américa latina, localizada no interior de MG, uma situação muito particular demandou ampla investigação. No pavilhão de tingimento de tecidos para jeans e adjacências (pavilhões do entorno), o processo ocorria em esteiras de grande extensão (como locomotivas), por meio de diferentes banhos e trocas de temperatura, até o tecido sair na tonalidade desejada. Esse maquinário, composto por uma série de rolos, carretéis e engrenagens milimetricamente alinhados, começou a apresentar falhas e desajustes, prejudicando a continuidade de significativos volumes de produção, gerando enormes prejuízos para uma planta industrial de tamanho porte e relevância. A empresa supôs, num primeiro momento, que o subsolo e a fundação da planta estavam cedendo, causando o desalinhamento das máquinas.

Para obter uma confirmação técnica dessa hipótese, a indústria contratou os serviços da Tecgeofísica, empresa especializada em investigação indireta de subsolos, que por meio de estudos geofísicos de imageamento, sondagens elétricas verticais e outras metodologias, identificou a existência de anomalias no subsolo da planta, levantando ainda a hipótese de presença de água e de espaços vazios, ou lacunas, que só poderia ser confirmada por meio de investigações geotécnicas diretas.

Na figura do geólogo e sócio diretor Eduardo Centeno Broll Carvalho, a Geoprospec foi designada para emitir um parecer geotécnico de diagnóstico e prognóstico do problema. Foi identificado que em alguns locais abaixo dos pavilhões, o solo havia realmente cedido e afundado, gerando lacunas entre o piso, o contrapiso e as fundações da planta. Algumas delas apresentavam mais de 50cm de espaço vazio entre o solo (terreno natural) e o piso do pavilhão. Imediatamente percebeu-se que estava ocorrendo influência de algum tipo de líquido no subsolo, e a hipótese de que fosse água do lençol freático da região era remota, já que o mesmo era bastante profundo. Também não pareceu coincidência o fato de que onde havia presença de líquidos, o recalque ou subsidência do solo era maior.

Após levantamento dos produtos utilizados no processo fabril e de seus efluentes, a Geoprospec iniciou avaliação técnica e pesquisa, que contou com apoio técnico de profissionais da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), levantando ali a possibilidade do problema estar associado ao uso de soda cáustica.

Na época, a influência de produtos químicos no comportamento geotécnico dos minerais do solo, era um tema pouco conhecido, e não havia literatura alguma acerca dele. Mas por consequência desse projeto, foi desenvolvida, em 2016, uma dissertação de mestrado, na própria UFRGS, sobre a interferência da soda cáustica na qualidade dos solos, pelo Eng. Guilherme Toniolo, que participou dos estudos a convite da Geoprospec. A publicação pode ser acessada através desse link.

A complexidade do desafio exigiu da Geoprospec o design de uma metodologia de investigação das modificações do solo, por coleta e análise de seus materiais, envolvendo amostras de efluentes e de solo, e verificando sob diversos parâmetros as variações no comportamento geotécnico dos mesmos, por associação com os elementos químicos e características físicas dos produtos que estavam interagindo com o subsolo.

Foi estruturado ainda um processo logístico para coleta, encaminhamento e análise das amostras, entre a unidade fabril no norte de Minas Gerais, e laboratórios de São Paulo, local escolhido por conter a variedade de especialidades para as análises exigidas.

Foi iniciado, enfim, o processo de investigação do subsolo por meio de estudo geológico e geotécnico ambiental, que envolveu uma campanha intensiva de sondagens, amostragens de solo e água, e instalação de poços de monitoramento. Para as amostras de solo, foi definida uma série de parâmetros de análise, cada qual encaminhada ao laboratório especializado.

Com o conjunto dessas análises, foi possível interpretar e encontrar a relação causa e efeito do problema. O resultado detectado foi de que a soda cáustica interferira na qualidade das argilas (argilominerais), ocasionando efeitos físico-químicos em seus cristais, e refletindo no comportamento mecânico desse material, gerando os recalques e as subsidências do solo.

Em contato com os argilominerais da área da planta industrial, onde predomina a presença de caulinita, a soda cáustica causa um efeito de eluviação, destruindo a estrutura física dos cristais desse mineral. Sua estrutura interna de ligações químicas se quebra, dispersando os cristais da argila, e na interação com qualquer líquido (no caso a própria soda cáustica e demais efluentes do processo de tingimento), faz com que o material flua e seja transportado para camadas mais profundas do solo, causando perda de massa de argila na superfície e fazendo com que as estruturas de fundação do local ficassem literalmente suspensas, consequentemente cedendo e gerando o desalinhamento das engrenagens do maquinário.

A partir dessa conclusão, foram indicados processos como: a condução adequada dos efluentes para que não entrassem em contato com o solo; a impermeabilização do entorno das máquinas; paliativamente, o preenchimento do subsolo com calda de cimento, permitindo preencher os espaços vazios formados; a implantação de dispositivos para monitoramento de deformações do subsolo em diferentes profundidades; e ainda a construção de fundações mais profundas, de forma a melhor apoiar os equipamentos, mesmo diante de novas deformações nessa transição. Além disso, foi indicada a necessidade de aprofundar os estudos ambientais e projetar mecanismos para verificação de necessidades futuras, fossem de intervenção ou, no mínimo, de monitoramento e controle da contaminação do subsolo.

Alguns anos depois, por meio da dissertação de mestrado e da própria indicação daquele cliente, outra indústria demandou a Geoprospec para estudos semelhantes. Sua unidade industrial apresentava problemas de recalque e subsidência de solo muito parecidos. Após praticamente 10 meses de estudos geológicos e geotécnicos, foi identificado que, além da atuação da soda cáustica, a presença de ácidos gerava um consumo de solo diferente, não por eluviação, mas por dissolução. Ou seja, o solo literalmente desaparecia. Mais uma vez, Eduardo Broll Carvalho e Guilherme Toniolo lideraram os estudos e apresentaram, para uma equipe multidisciplinar de especialistas da empresa, as soluções para o problema.

Em 2019 a Geoprospec foi convidada, para um desafio de magnitude muito particular: uma complexa investigação geotécnica na Lagoa Mundaú, para detectar possíveis relações entre deformações de solo da lagoa e os abalos sísmicos em áreas adjacentes, no caso os bairros Pinheiro e Mutange, na cidade de Maceió, Estado de Alagoas.

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A Geoprospec é uma consultoria ambiental com 40 anos de atuação no mercado de projetos e estudos ambientais e geológicos, supervisão e monitoramento ambiental de empreendimentos com foco em garantir segurança e performance para seus clientes. Por isso, se posiciona como parceira estratégica, baseada no modelo da Gestão Ambiental Empresarial.