Deslizamentos induzidos por sismo

Diversos estudos sobre deslizamentos induzidos por sismo ratificam a importância e o potencial de dano desses fenômenos no mundo. Uma gestão de riscos adequada permite que estejamos preparados não só para proteger a população, mas também para minimizar as perdas materiais associadas.

*Este artigo foi publicado na Revista Geociências SURA | Edição 2 | Setembro de 2017.

Os deslizamentos normalmente ocorrem em diversos pontos geográficos como parte da evolução natural da paisagem. Muitos deslizamentos acontecem em ladeiras naturais, mas também sucedem em declives construídos pelo homem. Suas causas variam, mas uma porcentagem importante deles é gerada pela ocorrência de eventos sísmicos.

Quando há um sismo, os movimentos produzidos no terreno são suficientes para causar uma falha em ladeiras ou declives que estavam em condições marginalmente estáveis ou moderadamente estáveis antes do sismo. Os danos associados podem variar desde insignificantes até centenas de grandes deslizamentos, dependendo da geometria e das características dos materiais das ladeiras.

Um evento sísmico pode induzir deslizamentos? 

Para responder a essa pergunta é necessário saber quais são os fatores que controlam a suscetibilidade de uma ladeira ou declive a um deslizamento, assim como os efeitos que as ondas sísmicas geram. Os registros históricos de deslizamentos induzidos por sismo são evidências muito úteis para entender seus mecanismos de ocorrência e, por conseguinte, para identificar as ações mais eficientes para sua mitigação.

O potencial de deslizamento de uma ladeira depende de muitos fatores, entre os quais se destacam suas condições geológicas e hidrológicas, usos do solo, topografia (altura, inclinações e direção das inclinações), clima, características de resistência do perfil do solo ou rocha e conteúdo de umidade.

Quando existe uma combinação desfavorável desses fatores, o terreno está propenso a deslizar. No entanto, uma série de fatores externos – como eventos sísmicos, chuvas intensas e atividades humanas, como o desmatamento, a agricultura e a construção de infraestrutura – podem ser dissipadores de fenômenos de deslizamento.

É importante levar em consideração alguns indicadores de instabilidade de um declive ou ladeira que, se não forem administrados adequadamente, podem desencadear um deslizamento. As zonas onde se encontram tais manifestações são mais propensas a deslizar quando ocorre um evento sísmico. 

Ladeiras em solo: 

• Inclinação de portas e janelas ou dificuldade para fechá-las.
• Fendas, assentamentos e inclinação de edificações.
• Fendas de tração no cume do talude ou ladeira delineando a superfície de falha. 
• Afundamento do cume do talude.
• Árvores ou postes inclinados ou curvados.
• Crescimento na base do talude ou ladeira.
• Superfície de falha. 

Ladeiras em rocha:

• Alta densidade de fraturas e descontinuidade ou evidência de desprendimento de material. 

Diversas pesquisas estudaram os deslizamentos induzidos por sismos através da história. O primeiro estudo científico formal no tema foi realizado em 1783 sobre os deslizamentos induzidos por uma série de sismos ocorridos em Calábria, na Itália. Mais recentemente, em 1984, David K. Keefer publicou um estudo no qual analisou a correlação entre mais de 300 sismos ocorridos nos Estados Unidos (1958-1980) e os deslizamentos induzidos por eles.

Nesse estudo foram obtidas algumas correlações importantes entre a magnitude sísmica e variáveis como: a) áreas afetadas pelos deslizamentos induzidos, b) distância máxima entre os deslizamentos induzidos e o epicentro, c) tipos de deslizamentos gerados, entre outros. Esses estudos proporcionaram a base para um número crescente de pesquisas sobre as variáveis que desencadeiam deslizamentos associados a sismo, que continuam sendo realizados na atualidade.

Deslizamentos induzidos por sismos em El Salvador

Diversos estudos sobre deslizamentos induzidos por sismo ratificam a importância e o potencial de dano desses fenômenos no mundo. Um caso que podemos citar na América Central corresponde aos deslizamentos induzidos por sismo que afetaram El Salvador em 13 de janeiro de 2001. 

Esse sismo teve uma magnitude de 7,6 (Mw) e foi gerado a uma profundidade de 60 km. Esse sismo e seus deslizamentos associados afetaram dezenas de milhares de moradias e edificações, infraestrutura energética, infraestrutura viária e de agricultura. É importante mencionar a grande quantidade de deslizamentos produzidos em ladeiras de alto declive, principalmente na cordilheira de Bálsamo. 

Deslizamentos induzidos por sismos no Nepal 

Outro claro exemplo muito recente de deslizamentos induzidos por sismos foi gerado no evento ocorrido no Nepal em abril de 2015, onde um sismo com magnitude de 7,8 (Mw) e localizado a uma profundidade de 15 km, com epicentro no vale de Katmandú, provocou mais de seis mil deslizamentos e perdas econômicas de bilhões de dólares nas cidades que formam esse vale.

As características do evento registrado e a distribuição de danos e deslizamentos ocasionados permitiram estabelecer a incidência da amplificação do sismo por efeitos topográficos e do tipo de solo devido ao fato de que essa região conta com uma topografia convexa complexa, com declives acentuados do terreno e solos flexíveis de diferentes tipos.

Deslizamentos induzidos por sismos na Colômbia 

Para o caso específico da Colômbia, existe uma importante quantidade de registros de deslizamentos que foram desencadeados pela ação de diferentes eventos sísmicos. Alguns eventos podem ser citados, como é o caso do sismo de Murindó, em 18 de outubro de 1992, com uma magnitude de 7,1 (Mw), que ocasionou numerosos deslizamentos na margem do rio Murindó e causou seu represamento. 

Um caso parecido ocorreu em 6 de junho de 1994, quando um sismo com magnitude de 6,8 (Mw) com epicentro na bacia do Rio Páez induziu grandes deslizamentos de terra, gerou uma avalanche que arrasou grande parte do município de Páez e arrastou cerca de 40.000 hectares de terra durante sua passagem. 

Como fazer uma gestão adequada do risco de deslizamentos induzidos por sismos?

Para administrar adequadamente a suscetibilidade de deslizamentos induzidos por sismos devemos considerar o desenvolvimento de estudos técnicos e a elaboração de levantamentos de deslizamentos ativos enfocados em definir zonas com diferentes níveis de ameaça na região de interesse.

Os mapas de ameaça por deslizamento são relevantes para o planejamento, execução ou reabilitação de obras tanto de infraestrutura quanto de edificações, assim como para a quantificação dos riscos associados, que são a base para avaliar a relação custo-benefício das possíveis alternativas de prevenção e mitigação, como ressalta o mestre Gabriel Toro, pesquisador e assessor reconhecido por suas colaborações em Engenharia Sísmica. 

No que diz respeito à modelagem de cenários sísmicos para estimar níveis de risco de deslizamento, as cidades podem preparar-se para proteger a população e minimizar as perdas materiais associadas a deslizamentos induzidos por sismos. Um claro exemplo disso é o trabalho desenvolvido pelo governo local da cidade de Aizawl, em Mizoram, na Índia, que foi afetada no passado por deslizamentos induzidos por sismos.

Com o objetivo de obter algumas recomendações para administrar esse risco e proteger a população, suas edificações e infraestrutura, foi realizada uma série de estudos técnicos nos quais o mestre Kevin Clahan, engenheiro geólogo responsável da empresa norte-americana Lettis Consultants International Inc. (especialista em estudos de riscos geológicos) e uma equipe de especialistas em sismologia, geologia, geotecnia e estruturas analisaram os potenciais deslizamentos associados e as perdas esperadas num cenário provável de sismo nessa cidade.

Um dos resultados-chave desse estudo foi um mapa de zoneamento de ameaça de desliza mentos induzidos pelo cenário do sismo analisado, no qual apresenta elementos essenciais para orientar os planos de ordenamento do território e de desenvolvimento urbano de maneira estruturada.

Os mapas de ameaça por deslizamento são relevantes para o planejamento, execução ou reabilitação de obras tanto de infraestrutura quanto de edificações, assim como para a quantificação dos riscos associados, que são a base para avaliar a relação custo-benefício das possíveis alternativas de prevenção e mitigação.

 

Fontes

• Gabriel R. Toro. Engenheiro civil da Universidade Nacional da Colômbia, mestre e doutor em Engenharia Civil do Instituto Tecnológico de Massachusetts. 
• Kevin B. Clahan. Licenciado em Ciências da Terra pela Universidade da Califórnia e mestre em Geologia da Universidade Estatal de San José.