Especial Litoteca: conheça a coleção de amostras do subsolo do Metrô

Construir uma linha de metrô certamente é uma tarefa bastante desafiadora, sobretudo quando se fala de São Paulo, uma das maiores metrópoles do mundo, recheada de diversas estruturas urbanas. Nesse meio, onde a superfície é permeada por uma série de edificações, se faz necessário construir boa parte das estruturas debaixo da terra.

O trabalho de criar túneis e estruturas subterrâneas vai bem além da movimentação de terra propriamente dita. Antes mesmo dos grandes tatuzões tragarem terra e rocha, uma série de estudos são realizados. O Metrô de São Paulo possui não só a experiência na análise geológica como também mantém um vasto acervo de sondagens de solo, parte imprescindível do processo para construção de uma nova linha.

O site foi convidado no último sábado (04) para visitar a Litoteca do Metrô de São Paulo. Como o próprio nome sugere, a litoteca é um acervo de rochas que são provenientes de sondagens no solo dos locais onde serão construídas as linhas de metrô.

Apesar de inicialmente parecer bastante vago a existência de uma estrutura para o armazenamento de pedras, o local possui relevância quando se considera todo o processo de estudo na implantação de um novo trecho de metrô na cidade.

Um dos fatores de importância das sondagens de solo é permitir a análise do material na região onde serão escavadas as principais estruturas. Tanto para o Metrô, que planeja as linhas, quanto para as empresas de engenharia que executarão as obras é fundamental ter acesso a este material.

Outro ponto de destaque para o estudo do terreno são os parâmetros técnicos adotados para a construção de todas as estruturas com segurança. A adoção de escavação com tuneladora ou no método tradicional também é definida através das sondagens, tudo para que se obtenha maior eficiência e segurança no projeto.

O acervo da litoteca começou a ser formado a partir dos estudos da Linha 4-Amarela há cerca de 20 anos. Antes disso, a maioria dos materiais obtidos era basicamente de solo, que eram extraídos de uma baixa profundidade.

A partir da Linha 4-Amarela, uma série de outras sondagens foram realizadas, com destaque para a Linha 2-Verde entre Vila Prudente e Penha, Linha 6-Laranja, Linha 5-Lilás entre Capão Redondo e Jardim Ângela, além do monotrilho da Linha 17-Ouro.

As amostras são coletadas em campo através de uma broca diamantada que possui núcleo vazado. Dessa forma, ao realizar as escavações para a análise do terreno é possível obter amostras de grandes profundidades.

Após a coleta das amostras no local, o material é armazenado, submetido a ensaios e inserido em caixotes que poderão ser inspecionados pelas equipes técnicas em qualquer momento.

As amostras

Durante a visita, fomos acompanhados pelo geólogo Hugo Rocha, que é mestre em engenharia e presidiu o Comitê Brasileiro de Túneis. Durante nossa passagem pela litoteca, diversas amostras de diferentes locais foram expostas, mostrando a diversidade geológica do território paulistano.

A amostra 1 foi coletada na região da Freguesia do Ó, por onde passará a Linha 6-Laranja de Metrô. É um material composto de granito retirado a 77 metros de profundidade. O diâmetro dessa e de todas as amostras apresenta um valor padrão definido como “H”, que equivale a 4 polegadas.

O Metrô de São Paulo foi responsável por realizar os estudos do projeto básico da Linha 6-Laranja. As amostras que são coletadas vão desde a superfície até a região que fica abaixo do túnel, entre 10 a 15 metros da cota inferior da escavação.

Essa margem é importante para que se possa definir qual será o melhor local para a implantação dos túneis, o que poderá facilitar o andamento do projeto. As amostras são ensaiadas em laboratório para se obter a resistência do material e também o teor de quartzo. 

O teor de quartzo é uma medida bastante importante, pois é a partir dela que poderá se ter uma previsão da quantidade de ferramentas necessárias para a abertura dos túneis.

A amostra 2 foi retirada de uma sondagem realizada na região do Jardim Ângela, onde será construída a extensão sul da Linha 5-Lilás. O material é composto por gnaisse granítico e foi extraído a cerca de 46 metros de profundidade.

Em sua explicação, o Engº Hugo citou que a presença das cores claras e escuras se deve ao fato de o material ter sido fundido parcialmente. Enquanto os minerais mais claros (Quartzo) tem ponto de fusão menor, cerca de 500ºC, os minerais mais escuros possuem ponto de fusão maior, perto dos 1000ºC, ou seja, precisam de maior temperatura para se derreter.

A amostra 3 mostra um fragmento de saprolito retirado também da região de Jardim Ângela. O saprolito é uma pedra que está em processo de “apodrecimento”. Nesta etapa a rocha começa a se desfazer, tornando-se argila ou areia.

A amostra 4 é composta pelo chamado gnaisse oftálmico. A rocha foi extraída na região da estação Butantã da Linha 4-Amarela. Nessa amostra os minerais mais claros como quartzo e feldspato formam cristais arredondados semelhantes a olhos. Esse efeito foi consequência do estiramento do material enquanto estava semi fundido. Cabe citar que as fraturas no material são totalmente naturais.

A amostra 5 e a amostra 6 são compostos por gnaisse. Enquanto a primeira amostra foi retirada da região de Taboão da Serra, onde será construída a extensão da Linha 4-Amarela, a segunda foi retirada da região do Jardim Ângela. 

A diferença entre as amostras está no bandeamento, ou seja, nas listras existentes entre os minerais. Percebe-se que na amostra 5 o material está mais homogêneo enquanto na amostra 6 é possível ver uma série de faixas. Quanto mais finas forem as faixas, mais facilmente a rocha poderá apodrecer e se tornar solo. 

Outro fator importante é a resistência do material. No caso do material coletado em Taboão da Serra, a resistência é maior, se comparado com a amostra coletada em Jardim Ângela. O processo de enfraquecimento do material é totalmente natural.

As amostras 7 e 8 também foram retiradas da região do Jardim Ângela. O primeiro material, composto de gnaisse, encontra-se bastante fraturado, o que pode representar uma série de problemas quanto à sustentação dos túneis. Já o segundo material, também gnaisse, possui uma banda quartzosa pura, mais uma marca da diversidade geológica de São Paulo.

A amostra 9 é composta de argila cinza, também conhecida como Taguá. Ela foi retirada da região do Jardim Ângela. Normalmente esse fragmento apresentaria a cor acinzentada, mas devido ao processo de oxidação do ferro, a amostra apresentou coloração mais amarelada.

A amostra 10 foi retirada de um trecho na Linha 4-Amarela. Ela é composta principalmente de Quartzo e Feldspato. Estes materiais conferem uma grande resistência, estimada em aproximadamente 300 MPa, o que simboliza uma capacidade de suporte equivalente a 3.000 kg por cm²

As amostras 11, 12 e 13 fazem parte do trecho da extensão da Linha 2-Verde entre Penha e Guarulhos. Uma série de materiais pode ser encontrada ao longo do terreno.

No caso da amostra 11 é possível ver que houve uma fusão entre dois tipos de materiais. Enquanto parte do material é composto por quartzo e feldspato, outra parte é composta por gnaisse granítico.

 A amostra 12 foi retirada em Guarulhos, cidade que recebeu a Linha 2-Verde, enquanto a amostra 13 foi extraída de alguma região do trecho pós-penha. Esses materiais indicam que boa parte do terreno a ser escavado deverá ter composição rochosa, dessa forma necessitando de um tatuzão especial.

Em outras palavras, para a execução das obras no trecho entre Penha e Guarulhos, o Metrô deverá adquirir uma segunda tuneladora para escavação especialmente neste terreno rochoso.

Um ponto bastante curioso sobre as amostras coletadas é a sua idade de formação. Segundo o Engº Hugo, a argila extraída da região do Jardim Ângela foi formada há cerca de 60 milhões de anos. O granito retirado da região da Freguesia do Ó se formou a aproximadamente 600 milhões de anos, enquanto o Gnaisse, material bastante presente na parte oeste da Linha 4-Amarela, tem idade estimada em mais de 1 bilhão de anos.

As marcas e formatos de cada material traçam de forma bastante detalhada a história geológica dos terrenos por onde serão implantadas as linhas do Metrô. Além de contribuir para as melhorias em termos de engenharia, as sondagens também revelam histórias de milhões de anos atrás.