Anexos: Estratégia Europa 2020 Ponto de Situação das Metas em Portugal
Mega cidades
1. Departamento de
GEOLOGIA
Ano Internacional do Planeta Terra
FotodeCarlosMarquesdaSilva
Departamento de Geologia da FCUL
CeGUL, CREMINER LA/ISR
LATTEX LA/IDL
Megacidades
O nosso futuro global
2. Conferência
Geologia de cidade
António Gomes Coelho
Geólogo, consultor da COBA, Presidente da APG, Vice-Presidente da SGP.
16 de Julho, 17h00, sala 6.2.53
GeoFCUL. Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa. Cidade Universitária.
3. Geologia de cidade
António Gomes Coelho
Geólogo, consultor da COBA, Presidente da APG, Vice-Presidente da SGP.
Esta palestra insere-se no tema das Megacidades, que é um dos dez temas do Ano Internacional do Planeta Terra.
O tema das Megacidades decorre do fenómeno da concentração urbana que se acentuou no século passado e disparou sobretudo a
partir dos anos 70. Em 2007 o número de pessoas a viver em cidades atingiu os 50% da população mundial. Por outro lado, espaço ocupado
pelas cidades não ultrapassa 0,7 % da superfície das terras emersas, o que dá uma ideia da enorme concentração populacional que o
fenómeno representa.
Esta aceleração do crescimento urbano operou uma mudança e escala no que respeita à sua interferência com o meio geológico. O
impacto geológico das megacidades cruza-se com problemas de estabilidade e de sustentabildade ambiental, com implicações directas
na qualidade de vida das populações: os grandes aglomerados urbanos são grandes consumidores de água, de energia, de materiais, de
recursos minerais; e são, por outro lado, grandes produtores de resíduos urbanos e industriais, de fontes de contaminação do ar, dos solos e das
águas subterrâneas. O seu gigantismo implica a intensificação da construção de acessibilidades e de muitas outras infra-estruturas, com uma
crescente ocupação da superfície e cada vez maior utilização do espaço subterrâneo. Por outro lado, uma população urbana cada vez mais
concentrada é uma população mais vulnerável aos riscos associados a perigos naturais ou induzidos que a ameaçam.
4. A Geologia de Engenharia e do Ambiente atravessa transversalmente estas questões. É o domínio da Geologia Urbana. Mas o nosso
interesse foca-se hoje, não nas questões da Geologia Urbana, mas antes na actividade do geólogo, no seu modo de pensar e de agir num
ambiente densamente edificado que não convida à observação geológica. Daí a designação de Geologia de Cidade por antinomia com a
Geologia de Campo que nos é mais familiar.
Desta Geologia de Cidade depende a comunicação dos geólogos com os outros intervenientes nos processos de decisão relativos ao
crescimento e renovação dos centros urbanos. Noventa por cento dos incidentes ou acidentes com grandes obras de engenharia no espaço
urbano resultam de um conhecimento deficiente ou inadequado das condições geológicas e da consequente falta de identificação dos
riscos associados às actividades construtivas. Alguns dos casos mais recentes e mediáticos de insucessos ocorridos no nosso país merecem ser
analisados, visando aprender com a experiência e melhorar o futuro.
Coelho, A.G. (2008) Geologia de cidade, in Mateus, A. (Coord.), Megacidades: o nosso futuro
global.Departamento de Geologia da FCUL, Lisboa, pp. 3-5. Acessível em
http://geologia.fc.ul.pt/documents/108.pdf, consultado em [data da consulta].
5. Aspectos geológicos no projecto de estruturas
subterrâneas em áreas urbanas
Gabriel de Almeida
Geólogo de Engenharia, Professor Auxiliar Convidado do GeoFCUL.
.
A ocupação subterrânea em áreas urbanas é uma realidade que no presente não pode
deixar de ser considerada ao nível das cidades pelas entidades que têm o encargo da Gestão e
Ordenamento do Território.
Muito frequentemente as razões e os critérios de escolha da localização das diversas
estruturas subterrâneas não considera, com o pormenor desejável, o conhecimento prévio dos
aspectos geológico e geotécnicos, que se admite possam não ser determinantes, mas que são sem
dúvida um factor básico a merecer a consideração do Planeador.
A selecção do melhor local pode minimizar de forma significativa o custo do
Empreendimento, as dificuldades construtivas e mesmo de exploração definitiva. Para além dos
aspectos de ordem ambiental que têm necessariamente de ser considerados relativamente aos
impactes que a ocupação determine.
A construção de estruturas enterradas, atingindo profundidades médias mais frequentes da
ordem dos 12 a 15 m, correspondentes a 4 ou 5 pisos, enquadradas em áreas urbanas, obriga ao
recurso a tecnologias específicas de construção, cuja selecção passa pelo reconhecimento das
características dos maciços geológicos. Este conhecimento permite adoptar a solução mais
adequada às condições naturais e simultaneamente compatível com as condicionantes,
resultantes da existência das estruturas e infra-estruturas na envolvente urbana.
Na análise de viabilidade de execução das estruturas enterradas, deverão salientar-se as
características do maciço que determinam a maior ou menor facilidade da escavação a realizar.
Assim, a localização desses trabalhos no maciço rochoso, onde o material exibe elevadas
características resistentes e baixa fracturação, torna difícil o seu desmonte, obrigando ao recurso a
metodologias menos correntes na área da construção civil, mas necessárias devido às
6. condicionantes de uma área urbana, como a impossibilidade do uso de explosivos ou as limitações
ao uso dos martelos pneumáticos.
Como alternativa será necessário o recurso a materiais expansivos ou ao corte com fio diamantado
dos blocos rochosos. A prática destes últimos métodos, determinam um custo e um prazo de
execução acrescidos.
No caso da cidade de Lisboa, por exemplo, localizações na Av. Infante Santo, Ajuda, Estrela, Rio
Seco, ou outras que se enquadrem nas formações calcárias e basálticas do Cretácico e Neo-
Cretácico, poderão ser incluídas neste tipo de situações. No entanto, por vezes há hipótese de,
através reconhecimento geológico, se encontrarem localizações mais favoráveis.
Por outro lado, no caso do local escolhido se enquadrar em zonas onde os materiais geológicos
predominantes são rochas brandas ou solos, casos onde as condições de escavação ou remoção
são favoráveis, coloca-se, por outro lado, o problema da necessidade de contenção periférica da
área a escavar, de modo a garantir na fase de obra a estabilidade dos taludes criados e das
estruturas e infra-estruturas confinantes ou vizinhas.
O reconhecimento prévio das características das formações geológicas a interessar pelos trabalhos,
permitirá definir os parâmetros geotécnicos necessários à escolha da solução de contenção a
adoptar e ao seu dimensionamento estrutural.
A presença de formações de cobertura constituídas por aterros heterogéneos ou, solos aluvionares
ou deslocados, alcançando com frequência espessuras significativas e, exibindo em regra
características geotécnicas pouco satisfatórias, justifica na maioria dos casos, o recurso a métodos
específicos de contenção, como sejam as “Paredes de Berlim”, “Paredes Moldadas”, ou Cortinas de
Estacas, pregadas, escoradas ou ancoradas provisoriamente, no sentido de se obviar aos
deslocamentos e assentamentos nas áreas contíguas. Enquadram-se nestes casos os Parques
Públicos de Estacionamento do Martim Moniz, Praça da Figueira, Restauradores, Praça do Municipio
e outros.
A maior parte destas situações ocorre em zonas depressivas, correspondentes a antigas ou actuais
linhas de agua onde a presença de solos aluvionares, em geral mais permeáveis e de características
resistentes e deformabilidade menos satisfatórias. A percolação sub-superficial e a presença do nível
freático a profundidade reduzida são frequentes nestas zonas.
7. É na fase de Projecto, mediante os elementos do Reconhecimento Geotécnico que estas
questões têm que ser colocadas e resolvidas, deixando para a fase de Obra, apenas aquelas que
não puderam ser previstas e que, com alguma frequência são numerosas. Tanto mais numerosas
quanto mais precário for o Estudo Geotécnico, ou a capacidade de interpretação do mesmo por
parte do Projectista.
O impacto ambiental é também factor relevante, em particular quando o local de
construção tem condicionantes de ordem hidrogeológica. A vizinhança de linhas de água
importantes, ou mesmo zonas de influência das marés, obrigam ao estudo detalhado do regime
hidrológico e hidrogeológico, em particular no que se refere à interferência da estrutura enterrada,
cuja volumetria é no caso dos Parques de Estacionamento bastante significativa. Assim poderá
determinar alterações importantes nos caminhos de percolação e fluxo subterrâneo, constituindo
uma barreira ao escoamento com consequente subida de nível piezométrico a montante. Esta
subida poderá originar alterações das características geotécnicas dos terrenos afectados que
justifiquem avarias estruturais e/ou assentamentos nas edificações e infra-estruturas vizinhas, ou
mesmo mais afastadas.
Almeida, G. (2008) Aspectos geológicos no projecto de estruturas subterrâneas em áreas urbanas, in
Mateus, A. (Coord.), Megacidades: o nosso futuro global. Departamento de Geologia FCUL,
Lisboa, pp. 5-7. Acessível em http://geologia.fc.ul.pt/documents/108.pdf, consultado em [data
da consulta].
8. Geologia e segurança nas cidades
Alberto S. Costa Pereira
Professor Auxiliar Convidado do Departamento de Geologia da FCUL.
CÊGÊ, Consultores para Estudos de Geologia e Engenharia, Lda.
.
A área de Lisboa hoje conhecida como Baixa Pombalina, foi alvo de ocupação por diversas
civilizações ao longo do tempo, tendo tomado a sua forma actual após o terramoto de 1755. Da
ocupação continuada desta área da cidade resultaram algumas alterações na sua morfologia,
bem como nos materiais que hoje encontramos à superfície.
Estas modificações, em particular as ocorridas durante os séculos XIX e XX, levaram a que
ocorresse uma mudança no sistema de circulação das águas superficiais e subterrâneas, resultado
da impermeabilização dos terrenos, devido à pavimentação das artérias da cidade, da
canalização de linhas de água, da construção de caves e parques subterrâneos, da rede do
Metropolitano, etc.
Este conjunto de acções deu origem a algumas alterações ambientais, nomeadamente a
nível da circulação e caudais das águas subterrâneas.
Dado que não existia em Lisboa um conhecimento do comportamento da circulação da
água subterrânea, e em particular nesta área nobre da cidade, e aparecendo ciclicamente na
imprensa “Velhos do Restelo” com previsões catastróficas sobre a estabilidade da zona, decidiu a
Câmara Municipal de Lisboa dar início em 2003, à implementação de um sistema de monitorização
dos níveis freáticos, composto por um conjunto de piezómetros, instalados ao longo dos diversos
arruamentos da Baixa Pombalina, numa faixa delimitada, a Norte pela Praça dos Restauradores -
Praça da Figueira Praça do Martin Moniz, a Sul pelo rio Tejo, a Este pela Rua dos Fanqueiros e a Oeste
pela Rua do Carmo/ Rua Nova do Almada.
O sistema instalado destina-se à observação, ao longo de um período alargado, das
variações do nível freático e da existência ou não de interacções com as marés sentidas no estuário
do Tejo, bem como definir a área de influência das marés.
9. Este tipo de observação permitiu desenvolver um modelo matemático de circulação das
águas subterrâneas nos terrenos da Baixa de Lisboa, quer ao nível dos materiais aluvionares
(essencialmente lodos, areias e misturas de ambos os tipos litológicos), quer dos materiais “in situ” de
idade Miocénica (essencialmente argilas, areias e misturas entre elas).
Existindo uma relação directa entre a diminuição das tensões neutras no solo, ou seja, a
diminuição da água no solo e a ocorrência de assentamentos ao longo do tempo, foi instalado
igualmente um outro sistema para monitorização de assentamentos, quer ao nível do solo (56
marcas de superfície), quer num conjunto de edificações escolhidas em função da sua importância
e tipo de fundação (15 réguas), procurando-se aqui verificar a existência de diferenças de
comportamento no caso de edifícios fundados em estacas de madeira, uma vez que seriam estes
os mais afectados pela variação do nível freático.
Já com quatro anos de observação, foi possível elaborar um modelo numérico para a
variação do nível freático na Baixa, e pela exploração desse modelo, prever e verificar situações
como:
• Influência de alterações do nível do mar na zona;
• Influência do abaixamento do nível freático de forma generalizada;
• Consequências de construção de novas estruturas subterrâneas; e
•Influência de rebaixamentos localizados do nível freático por extracção de água em furos de
captação ou de drenagem.
Verificou-se ainda que não ocorreram assentamentos significativos no período, nem que
existe um comportamento diferenciado entre edifícios modernos ou antigos, no entanto é notória a
grande influência da posição do nível freático sobre o comportamento dos edifícios, bem
comprovado pela existência de assentamentos significativos no torreão Norte da Praça do
Comércio quando da necessidade de rebaixamentos na zona durante a construção da Estação do
Metropolitano do Terreiro da Paço.
Verificou-se ainda a grande influência das marés no nível freático da Baixa, que mascara por
completo a possível falta de recarga de montante, bem como a existência de circulação de aguas
de origem antrópica, quer de esgotos, drenagem ou de abastecimento de água.
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10. Geologia urbana, cartografia geotécnica e
bases de dados
Isabel Moitinho de Almeida
Professora Auxiliar do Departamento de Geologia da FCUL.
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A ocupação urbana evoluiu ao longo dos tempos condicionada por múltiplos factores,
incluindo condicionantes geológicas e geotécnicas, em regra resultando na utilização das zonas
mais favoráveis.
A partir do século XIX esta evolução sofreu alterações importantes, devido ao aumento
exponencial da população e ao crescente afluxo para as áreas urbanas, com consequente
desequilíbrio da distribuição da densidade populacional.
Em 1900, com uma população de 6.480.000 habitantes, Londres era a cidade com maior
número de habitantes do mundo e apenas mais 3 cidades ultrapassavam os 2 milhões de habitantes
(Mh): Nova Iorque, Paris e Berlim.
Em 1950 Nova Iorque tinha ultrapassado os 10 Mh, tornando-se a primeira megacidade, e
existiam mais 6 cidades com população superior a 5 Mh; Londres, Tóquio, Paris, Shangai, Moscovo e
Buenos Aires. Hoje existem 19 megacidades, 11 das quais são capitais dos respectivos países e, de
acordo com dados das Nações Unidas [1] prevê-se que em 2025 existam 27.
O conceito de megacidade não se limita ao número de habitantes, em regra considerado
superior a 10 milhões de habitantes, mas também à densidade de população superior a 2.000
habitantes/m2, implicando, em todos os casos a ocupação de zonas com menor aptidão
geológica e geotécnica. Esta situação é ainda em muitos casos agravada pelo facto de nas zonas
mais desfavoráveis as estruturas além de inadequadas, serem ocupadas pela população com
menos recursos.
Do ponto de vista geológico e geotécnico o futuro das áreas urbanas, e em particular das
megacidades, depende da integração de todas as respectivas condicionantes no planeamento.
11. Esta necessidade, sentida desde muito cedo devido às restrições espaciais e à valorização
de algumas áreas urbanas, com evolução da ocupação em profundidade e em altura, exigiu a
realização de estudos geotécnicos. O volume de informação existente na maioria das áreas
urbanas, apesar de disperso por numerosas instituições e em diversos formatos, pode, devidamente
organizado, constituir um valioso contributo para o planeamento e gestão do espaço urbano.
A evolução dos meios informáticos, incluindo as ferramentas associadas aos Sistemas de
Informação Geográfica, permite actualmente a implementação de Bases de Dados Geológicos e
Geotécnicos cujas potenciais aplicações estão longe de se esgotarem.
Depois da II Guerra Mundial a reconstrução de algumas cidades motivou o desenvolvimento
de metodologias de tratamento dos dados geológicos e geotécnicos, culminando em novos tipos
de cartografia, designadas por Cartografia Geotécnica. A integração desta informação em bases
de dados tem vindo a permitir novas abordagens, incluindo o tratamento e modelação geoespacial
dos dados e diversas possibilidades de visualização.
Em Portugal, a cidade do Porto, numa parceria entre a Câmara Municipal, a Universidade do
Porto e uma Empresa Privada, foi pioneira na elaboração de uma Carta Geotécnica associada a
uma Base de Dados, existindo actualmente diversos projectos em curso.
O Departamento de Geologia da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa tem
vindo a colaborar com a Câmara Municipal de Lisboa na implementação de uma Base de Dados
Geotécnicos, contendo actualmente mais de 13000 sondagens, tendo em vista a modelação 3D e
diversos tipos de consulta e visualização, constituindo uma Carta Geotécnica interactiva e
actualizada, que permitirá a disponibilização eficiente da informação para o Planeamento e Gestão
Urbanística.
[1] http://www.un.org/esa/population/unpop.htm - World Urbanization Prospects: The 2007 Revision.
Almeida, I.M. de (2008) Geologia urbana, cartografia geotécnica e bases de dados, in Mateus, A.
(Coord.), Megacidades: o nosso futuro global. Departamento de Geologia FCUL, Lisboa, pp.
10-11. Acessível em http://geologia.fc.ul.pt/documents/108.pdf, consultado em [data da
consulta].
* e-mail: imalmeida@fc.ul.pt ; http://geologia.fc.ul.pt/artigo.php?id_artigo=161
12. Condicionantes geológico-geotécnicas na
ocupação do sub-solo
Glória do Espírito Santo
Geóloga. Câmara Municipal de Lisboa, Divisão de Apoio Técnico Segurança e Obras/Gabinete
de Geologia (DATSO/CML).
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A cidade de Lisboa, como aliás outras, tem vindo a expandir-se ao longo dos anos. O
crescimento das populações, associado à migração para os grandes centros habitacionais, em
busca de novas e melhores oportunidades de trabalho e de vida, tem conduzido à expansão das
cidades.
Assiste-se, assim, a modificações constantes nesta grande cidade, ao nível da construção de
edificações, ocupando: (i) as zonas livres de urbanização e que se situam, geralmente, nas
“margens” da cidade; (ii) as zonas cujas características geológico-geotécnicas conhecidas levam a
considerá-las pouco satisfatórias para a construção, e (iii) as zonas consolidadas onde algumas
edificações pré-existentes dão lugar a outras, novas e com outras características, nomeadamente
ao nível da ocupação do sub-solo, para estacionamentos, em cave.
Esta ocupação do sub-solo para estacionamentos tem-se revelado necessária, a fim de
proporcionar aos seus habitantes, comerciantes e visitantes, melhores condições de mobilidade e
de vida, em geral.
A Câmara Municipal de Lisboa (CML) definiu, em 1938, as linhas gerais de desenvolvimento da
cidade, quando, sob a presidência do Eng. Duarte Pacheco, contratou o arquitecto urbanista
Étienne de Gröer, que, conjuntamente com os serviços técnicos da CML, elaborou o Plano Geral de
Urbanização e Expansão de Lisboa (PGUEL), que viria a ser aprovado em 1948. Posteriormente, outros
Gabinetes de Estudos de Urbanização surgiram, sendo que em 1994 foi aprovado pela Assembleia
Municipal de Lisboa e ratificado pelo Governo, o Plano Director Municipal (PDM). Trata-se de um
instrumento de planeamento/ordenamento territorial de natureza regulamentar, cuja elaboração é
obrigatória e da responsabilidade de cada Município. O PDM de Lisboa (em fase de revisão),
estabelece as regras para utilização, ocupação e transformação do uso do solo em todo o território
do Concelho. Assim, os Projectos de Obras, sujeitos à aprovação do Município, obedecem a regras
13. várias, contempladas no PDM, nomeadamente no que diz respeito às áreas a ocupar,
condicionando a profundidade a atingir para a implantação dos pisos em cave dos novos edifícios a
construir.
Salienta-se que, aquando a execução das obras, e em particular, no decurso dos trabalhos
contemplados nos Projectos de Especialidade de Escavação e Contenção Periférica aprovados
pela CML, para a implantação dos pisos enterrados, as alterações induzidas no sub-solo, podem ser
maiores ou menores, e/ou temporárias, dependendo do volume e tipo de trabalhos a realizar para
essa construção. Pelo que, a fim de ser avaliada a obra e as eventuais afectações das condições
normais das estruturas e infra-estruturas envolventes, tem sido prática corrente a integração de um
Plano de Monitorização e Observação no Projecto de Escavação e Contenção Periférica, a ser
implementado no início da obra, visando sempre um acompanhamento permanente da mesma,
bem como uma actuação imediata, em caso de eventuais perturbações e no sentido de as
eliminar ou minimizar.
É pois fundamental que, quando se projecta uma edificação para um determinado local, se
conheçam não só as características dessa edificação, mas também as características hidrológicas
e geomecânicas dos terrenos a intersectar pela escavação cuja realização é necessária, para a
construção das caves e das fundações da estrutura a edificar.
De uma maneira geral, os edifícios antigos têm vindo a dar lugar a outros novos, localizados
em áreas densamente urbanizadas, confinados entre outras edificações, por vezes em elevado
estado de degradação; assim, estas condicionantes locais, associadas às condicionantes
geológico-geotécnicas estimadas através da informação da Carta Geológica de Lisboa, ou
conhecidas através de estudos efectuados no local ou vizinhança próxima, conduzem à adopção
de metodologias de trabalhos de escavação, contenção periférica e fundações cada vez mais
específicas, tendo em conta igualmente, as profundidades que se pretendem atingir e a existência
ou intersecção, ou não, de níveis de água.
Em termos de metodologias de uso corrente, encontramos para zonas livres e novas de
urbanização a construção de edifícios com 2 a 3 caves, envolvendo profundidades de 6 a 9 metros,
soluções tradicionais de escavação, como a sobreescavação e escavação por troços alternados,
para os casos que envolvem menor profundidades.
14. Para as zonas mais urbanizadas, as soluções de escavação são normalmente
acompanhadas por uma contenção periférica especial, do tipo parede “Berlim”, “Munique”,
moldada, cortina de estacas ou colunas de jet-grouting, estabilizadas provisoriamente por
elementos metálicos, como escoramentos ou ancoragens, enquanto as lajes dos pisos enterrados
não são executadas, garantindo assim a estabilidade definitiva da estrutura.
Salienta-se que, cada vez mais a adopção destas metodologias é função das características
dos terrenos intersectados, a fim de proporcionar uma boa construção e minimizando as
perturbações à envolvente. Vamos, assim, assistindo a alterações no sub-solo da cidade, umas
temporárias, ou seja no decurso da obra, restabelecendo-se em seguida o equilíbrio das condições
gerais afectadas, e outras, tais como as que modificam os percursos das águas, que podem levar
algum tempo a criar condições de estabilidade/regularização, podendo até, a longo prazo, virem a
criar situações pontuais de instabilidade em zonas da envolvente à obra anteriormente decorrida.
Esta questão, ainda pouco avaliada, está a tornar-se objecto de análise ao nível da autarquia da
grande cidade de Lisboa.
De uma forma geral, a CML visa qualificar e modernizar a cidade de Lisboa, a fim de, num
futuro próximo, ser considerada uma da melhores cidades para se viver, trabalhar e investir.
Espírito Santo, G. (2008) Condicionantes geológico-geotécnicas na ocupação do sub-solo, in Mateus,
A. (Coord.), Megacidades: o nosso futuro global. Departamento de Geologia FCUL, Lisboa, pp.
12-14. Acessível em http://geologia.fc.ul.pt/documents/108.pdf, consultado em [data da
consulta].