João M.C. Estêvão

Efeitos geológicos locais

Os sismos ocorridos nas últimas décadas têm evidenciado os efeitos associados à geologia local no comportamento sísmico de edifícios, designadamente as diferenças de comportamento entre os solos rijos e os solos brandos. Os solos brandos apresentam maior amortecimento material e atenuação inelástica das ondas sísmicas, do que os solos rijos, o que faria supor uma resposta sísmica com menor valor de aceleração de pico. Se o solo for modelado como um meio semi-infinito homogéneo é o que, normalmente, se verifica. A maior amplificação das vibrações, associada a solos brandos, advém da estratificação, designadamente dos contrastes de impedância (igual ao produto da densidade do meio, pela velocidade de propagação das ondas sísmicas) entre as várias camadas e o substrato rochoso. As ondas sísmicas, ao reflectirem nas zonas de descontinuidade, geram uma amplificação das vibrações à medida que se propagam num e noutro sentido das camadas. Outro dos efeitos da existência de solos brandos é o aumento da duração das vibrações sísmicas [20].

Na Figura 1 estão apresentados os espectros de resposta dos registos obtidos em rocha e em aluvião, em resultado da ocorrência do sismo de Landers de 1992 (Califórnia, EUA), onde são evidentes as diferenças. Apesar de estar a maior distância epicentral, no aluvião (North Shore) os valores espectrais são muito superiores aos obtidos em rocha (Poppet Flat), conduzindo às diferenças nos diagramas de momentos flectores da Figura 2. Este padrão de comportamento tem sido observado em todos os últimos sismos registados a nível Mundial.

Figura 1 - Espectros de resposta obtidos dos registos do sismo de Landers (Califórnia) de 1992, em rocha (Poppet Flat) e em aluvião (North Shore).

Figura 2 - Diagramas de momentos flectores máximos elásticos obtidos para rocha (esquerda) e aluvião (direita), resultantes da ocorrência do sismo de Landers (Califórnia) de 1992.

Na Figura 3 estão apresentados os resultados das simulações realizadas para o sismo ocorrido nos Açores a 1 de Janeiro de 1980. É importante observar o efeito da existência de solos brandos nos danos observados, designadamente no Hospital de Angra do Heroísmo (Terceira). O hospital estava construído sobre estacas que atravessavam uma camada de 20 m de solo brando, enquanto outras construções da mesma cidade, com menor resistência, e que estavam fundadas em rocha, não apresentaram danos visíveis. O simulador SIMULSIS [10] estimou correctamente as amplitudes das acelerações que originaram os danos nas construções, evidenciando o papel dos solos nesses danos, independentemente da existência de estacas de betão até ao substrato rochoso.

Figura 3 - Acelerogramas para o sismo de 1980 dos Açores, simulados em solo brando e num afloramento rochoso, cujos espectros de resposta estão em conformidade com os danos observados nos respectivos locais [10]

No Algarve, os solos mais brandos encontram-se, essencialmente, no litoral da região. Infelizmente, essa é a zona onde se encontra a maior concentração de construção, aumentando o respectivo risco sísmico. Na Figura 4 encontra-se uma possível classificação dos solos, de acordo com o EC8, para vários locais do Algarve. Essa classificação resultou de um estudo de caracterização geotécnica dos solos do Algarve, baseado num elevado número de sondagens obtidas em diversos pontos. É importante salientar que poderão existir solos do tipo S1 que requerem estudos específicos, local a local [20].

Figura 4 - Classificação dos solos de acordo com o EC8 no Algarve

Última alteração: 2011-03-23