One deteriorating slope, four lifelines: applying the Accumulated Geotechnical Deterioration (AGD) framework to climate-driven infrastructure damage, monitoring and operational recovery in the Toledo–Samoré corridor, Colombian Andes

Nas montanhas íngremes e encharcadas de chuva dos Andes colombianos, o solo não é uma fundação estática, mas uma entidade viva e pulsante que muda com o clima. Para engenheiros e gestores que constroem estradas e instalam oleodutos através destas encostas, o desafio central não é apenas saber onde um deslizamento pode ocorrer, mas compreender como o próprio solo está mudando ao longo do tempo. Quando chuvas intensas penetram na terra, elas enfraquecem as ligações entre as partículas do solo, tornando o terreno mais macio e propenso a deslizar. No entanto, durante períodos secos, o solo pode recuperar parte de sua resistência. Este ciclo de enfraquecimento e recuperação parcial é o que os pesquisadores chamam de deterioração geotécnica acumulada. É um conceito que desloca a pergunta de "Esta encosta é estável?" para "Como a condição desta encosta está mudando e o que isso significa para as estruturas que repousam sobre ela?". Esta distinção é vital porque uma encosta que parece perigosa hoje pode se comportar de forma diferente amanhã se o solo tiver tido tempo para se recuperar ou, inversamente, uma encosta aparentemente segura pode falhar se tiver sido enfraquecida por sucessivos ciclos de molhagem e secagem.

No corredor Toledo–Samoré, um vale estreito onde quatro infraestruturas críticas correm lado a lado, pesquisadores documentaram um exemplo dramático deste processo. Aqui, uma rodovia nacional, um oleoduto, um gasoduto e linhas de alta tensão atravessam as mesmas encostas instáveis. Em agosto de 2021, uma reativação massiva de quatro deslizamentos atingiu esta área, afetando todas as quatro linhas vitais simultaneamente. No entanto, cada estrutura falhou de uma maneira completamente diferente. A estrada perdeu seu suporte de base conforme o rio lavava o solo sob ela; o oleoduto foi exposto e empurrado pela terra em movimento; o gasoduto foi partido pelo rompimento súbito do solo; e as linhas de energia sofreram com o deslocamento das fundações. Este artigo reúne o histórico geológico da encosta com as respostas de engenharia específicas para cada estrutura, mostrando como um único evento no solo pode produzir quatro resultados distintos dependendo do que é construído sobre ele.

A história começa com o próprio solo. Entre 2017 e 2021, pesquisadores mediram o solo de um dos maiores deslizamentos da área, conhecido como Deslizamento D. Eles descobriram que a capacidade do solo de manter a coesão caiu significativamente, e a camada de solo tornou-se mais espessa e frouxa. Em agosto de 2021, após semanas de chuvas intensas, a encosta falhou catastroficamente. O solo moveu-se aproximadamente 70 metros, um deslocamento massivo que rasgou a infraestrutura. No entanto, a história não terminou com a falha. Nos anos seguintes, os pesquisadores continuaram a monitorar o local. Eles descobriram que o solo começou a se recuperar. A coesão aumentou, o solo tornou-se mais rígido e a probabilidade de outro deslizamento massivo diminuiu. Esta recuperação não era apenas uma teoria; foi medida em laboratório e confirmada por testes geofísicos que mostraram o solo recuperando sua força.

A evidência mais marcante deste comportamento dependente do estado veio da comparação de duas temporadas de chuvas. Em 2021, um período de chuvas intensas totalizando mais de 1.150 milímetros em apenas dezesseis dias desencadeou a falha catastrófica. Notavelmente, em 2024, a região recebeu quase a mesma quantidade de chuva em um período semelhante — 1.151,3 milímetros. Se a resposta da encosta dependesse apenas da quantidade de chuva, ela teria falhado novamente. Não falhou. O solo moveu-se apenas alguns centímetros e a infraestrutura permaneceu intacta. Esta diferença prova que a condição do solo importa mais do que a precipitação isolada. Em 2021, o solo já estava enfraquecido e pronto para deslizar; em 2024, ele havia se recuperado o suficiente para suportar o mesmo dilúvio.

Este entendimento do estado mutável do solo influenciou diretamente a forma como os engenheiros repararam os danos, particularmente para o oleoduto. O oleoduto fora empurrado para fora do solo e estava operando inicialmente em um desvio temporário e flexível. Para restaurá-lo permanentemente, os engenheiros tentaram primeiro uma solução de alta tecnologia: perfurar um túnel horizontalmente nas profundezas do subsolo para contornar o deslizamento por completo. Este método, conhecido como perfuração horizontal direcionada, falhou. A geologia da área era complexa demais; a rocha estava dobrada, fraturada e preenchida com água. Quando os perfuradores tentaram avançar, a rocha colapsou e o equipamento ficou preso. A tentativa de perfurar através da terra provou ser impossível porque o solo não era um bloco sólido, mas uma massa fragmentada e encharcada de água.

Diante desta falha, a equipe de engenharia recorreu a uma estratégia diferente baseada nos dados de monitoramento. Eles perceberam que, embora o deslizamento ainda estivesse ocorrendo, ele se movia muito lentamente, rastejando a uma taxa de menos de 12 centímetros por ano. Em vez de tentar deter o deslizamento ou perfurar através dele, decidiram construir uma carcaça protetora ao redor do oleoduto. Eles cavaram uma vala e instalaram um revestimento de aço corrugado, colocando o tubo de óleo rígido dentro dele. Este design permite que o revestimento de aço se mova com o rastejo lento do solo, enquanto protege o tubo de ser esmagado ou dobrado. O sistema inclui janelas de inspeção para que os engenheiros possam observar o movimento e ajustar o revestimento caso o solo comece a se mover mais rápido. Esta solução, construída no início de 2024, retornou com sucesso o oleoduto à operação normal.

As outras linhas vitais contam uma história diferente de recuperação. A rodovia nacional foi reconstruída sobre um novo aterro, mas permanece vulnerável ao rio que lava sua base, um problema que exige monitoramento constante do fluxo de água. O gasoduto, que foi partido em 2021, ainda opera em um desvio temporário e flexível. Ao contrário do oleoduto, uma solução permanente não foi implementada porque o gasoduto cruza múltiplas zonas de deslizamento, e o custo e a complexidade de estabilizar toda a encosta são muito elevados. As linhas de energia foram restauradas após a emergência, mas o mecanismo exato de sua falha permanece uma hipótese baseada no movimento do solo, pois não foram equipadas com sensores.

O valor desta pesquisa reside em conectar os pontos entre o solo e as estruturas. Ao rastrear a força e a rigidez do solo ao longo do tempo, os pesquisadores forneceram um quadro claro da condição do terreno. Esta informação permitiu que os engenheiros tomassem uma decisão calculada para reconectar o oleoduto no mesmo local, utilizando um design que acomoda o movimento lento e monitorado da terra. Também explicou por que o gasoduto não pôde ser consertado da mesma forma. O estudo demonstra que a gestão de infraestrutura em um clima em mudança requer mais do que apenas reagir a desastres; requer uma compreensão contínua de como o solo está se deteriorando e se recuperando. A capacidade de distinguir entre uma encosta prestes a falhar e uma que está apenas úmida e em recuperação é a chave para manter estas linhas vitais em funcionamento.

O caminho a seguir envolve usar este conhecimento para construir melhores sistemas de alerta. Os pesquisadores propõem combinar suas medições de solo com dados de satélite e novos sensores para criar um modelo digital de todo o corredor. Isso permitiria aos operadores visualizar o estado do solo em tempo real e tomar decisões antes que uma falha ocorra. Embora estas ferramentas avançadas ainda não estejam implementadas, a lição central já foi provada: o solo não é um pano de fundo fixo para a engenharia humana. É um sistema dinâmico que muda e, ao ouvir seus sinais, podemos construir soluções que sobrevivam com ele.