O que a Cidade do México nos ensina sobre fundações

Há uma cidade no mundo onde os edifícios inclinam sem que tenha havido um sismo.

Na Cidade do México, a Catedral Metropolitana está visivelmente torta. A antiga Basílica de Guadalupe inclinou tanto que teve de ser fechada ao público. O Palácio de Belas Artes afundou de tal forma que o rés-do-chão original é hoje uma cave subterrânea.

Não foi um terramoto que fez isto. Foi o solo.

E a lição que esta cidade nos dá, a mais de 9.000 km de distância é diretamente relevante para qualquer investidor que esteja a comprar terreno ou a planear uma obra em Portugal.

Uma cidade construída sobre um lago

A história começa em 1325, quando os Astecas fundaram Tenochtitlan, a sua capital, numa ilha no meio do Lago Texcoco, num vale rodeado de montanhas.

Quando os espanhóis chegaram no século XVI, destruíram a cidade asteca e começaram a drenar o lago para construir por cima dele. Ao longo dos séculos seguintes, a cidade expandiu-se sobre o leito do lago até este desaparecer por completo.

O problema é que o lago não desapareceu realmente. Transformou-se num solo, uma camada de argila lacustre com mais de 100 metros de espessura, saturada de água, extremamente compressível e com uma capacidade de carga muito baixa.

No século XIX, à medida que a cidade crescia, foram abertos centenas de poços para extrair água do aquífero subterrâneo. À medida que a água era retirada, a argila perdia pressão intersticial e começava a compactar.

Um processo irreversível.

O resultado: O solo começou a afundar. Em algumas zonas, a Cidade do México já afundou mais de 10 metros desde o início das medições. Atualmente, há zonas que continuam a afundar cerca de 50 centímetros por ano.

O que acontece aos edifícios

Os edifícios mais antigos da Cidade do México foram construídos com fundações diretas, sapatas apoiadas directamente na argila. Quando o solo começou a compactar de forma desigual, esses edifícios começaram a inclinar, a fissurar e a afundar diferencialmente.

O Palácio de Belas Artes, inaugurado em 1934, é um dos exemplos mais conhecidos: o peso do edifício fez com que afundasse no solo mole até o piso térreo original ficar abaixo do nível da rua. Hoje, os visitantes descem escadas para chegar ao que era a entrada principal.

A Catedral Metropolitana, construída entre os séculos XVI e XVIII, apresenta inclinação visível a olho nu, o resultado de assentamentos diferenciais provocados por séculos de fundação em argila compressível.

O mais preocupante é que este processo não é estático. A extração contínua de água do aquífero mantém o afundamento ativo, o que significa que edifícios que hoje parecem estáveis podem, em décadas, apresentar os mesmos problemas.

O que isto tem a ver com Portugal

Portugal não tem um Lago Texcoco. Mas tem solos com comportamento semelhante em várias zonas do país e muitos investidores compram terrenos sem saber o que têm por baixo.

A bacia do rio Tejo, em Lisboa e na margem sul, é conhecida pela presença de depósitos aluvionares, solos argilosos moles de origem fluvial que podem atingir mais de 30 metros de espessura em determinadas zonas. É o mesmo tipo de solo compressível, com nível freático elevado, que causa tantos problemas na Cidade do México.

Mas o problema não é exclusivamente lisboeta. Zonas aluvionares existem ao longo dos principais rios, Tejo, Douro, Mondego, Sado e em zonas costeiras com depósitos de areia fina ou lodo. Também existem solos residuais graníticos no norte de Portugal que, embora com comportamento diferente, podem apresentar desafios geotécnicos próprios, nomeadamente quando profundamente alterados.

Tipos de fundações e quando se aplicam

Para um investidor, perceber a diferença entre os tipos de fundações é fundamental, porque o tipo de solo determina o tipo de fundação, e o tipo de fundação determina o custo.

Fundações diretas (sapatas)

São as mais simples e as mais baratas. A sapata é um bloco de betão armado, mais largo que o pilar, que distribui a carga do edifício diretamente sobre o solo superficial. Funcionam quando o solo tem capacidade de carga suficiente à profundidade das fundações, tipicamente em terrenos rochosos, arenosos compactos ou argilosos firmes.

Na Cidade do México, foi este tipo de fundação que falhou, porque foi aplicado num solo que não tinha capacidade para o suportar.

Fundações semi-profundas (pegões)

São poços escavados até encontrar uma camada de solo resistente, preenchidos com betão armado. Usam-se quando o solo superficial é fraco mas existe uma camada resistente a profundidade moderada, geralmente entre 3 e 8 metros.

Fundações profundas (estacas)

São elementos esbeltos, cilindros de betão armado ou perfis metálicos, cravados ou moldados no solo até atingirem uma camada resistente (rocha ou solo muito compacto) a grande profundidade. Podem chegar a 20, 30 ou mais metros de profundidade.

São a solução obrigatória quando o solo superficial é mole, compressível ou instável, como acontece nas zonas aluvionares. É também a solução que a Cidade do México adotou nos edifícios modernos, com estacas cravadas até 50 metros de profundidade para atravessar toda a camada de argila lacustre e apoiar em estratos mais resistentes.

Microestacas

Uma variante das estacas convencionais, com menor diâmetro e maior versatilidade, por exemplo onde o acesso é limitado e não é possível utilizar equipamento de grande porte ou em terrenos urbanos com condicionantes de espaço.

Muito frequentes em reabilitações de edifícios ou, no cenário militar, na execução de pontes modulares.

O que acontece quando se escolhe a fundação errada

Os riscos de uma fundação inadequada são, por definição, os mais graves de toda a obra porque são os mais difíceis de corrigir depois de construir.

Assentamentos diferenciais.

Partes do edifício assentam mais do que outras. Fissuras aparecem nas paredes, tipicamente em padrão escalonado nas alvenarias. Portas e janelas deixam de fechar. Pavimentos ficam inclinados. A estrutura é solicitada de formas que não foram previstas no projeto.

Rotura do solo.

Em casos extremos, o solo não suporta a carga e o edifício afunda de forma abrupta. É raro, mas acontece, sobretudo em terrenos com cavidades não detetadas ou em aterros mal compactados.

Instabilidade lateral.

Em terrenos inclinados ou com presença de água, o solo pode deslocar-se lateralmente, arrastando as fundações. É um problema comum em encostas com solos residuais saturados.

Custos de reparação.

Reforçar fundações depois de construir é uma das intervenções mais caras da engenharia civil. Pode envolver microestacas, injecções de calda de cimento, jet grouting ou, nos casos mais graves, demolição parcial e reconstrução. São valores que facilmente ultrapassam o custo original das fundações, por vezes por um fator de 5 ou 10.

O estudo geotécnico: o investimento que evita tudo isto

Antes de qualquer projeto de fundações, é obrigatório realizar um estudo geotécnico do terreno. Este estudo inclui sondagens mecânicas, ensaios de penetração (SPT ou CPT), análises laboratoriais dos solos e, quando necessário, ensaios de carga.

O objetivo é simples: saber o que existe debaixo do terreno antes de começar a construir.

O custo de um estudo geotécnico para uma moradia unifamiliar ronda tipicamente os €5.000, dependendo do número de sondagens e da profundidade necessária. Para um empreendimento de maior dimensão, o custo é proporcionalmente maior, mas o valor relativo face ao investimento total é sempre pequeno.

É um investimento que parece dispensável até ao momento em que não é. E nessa altura, já é tarde.

Conclusão

A Cidade do México é o exemplo extremo do que acontece quando se constrói sem respeitar as condições do solo. Mas a lição não é apenas para megalópoles construídas sobre lagos, é para qualquer investidor que compre um terreno sem saber o que tem por baixo.

Em Portugal, temos zonas com solos moles, aluvionares, instáveis ou com nível freático elevado que exigem fundações especiais. O custo dessas fundações pode ser a diferença entre um investimento viável e um desastre financeiro.

O estudo geotécnico é o primeiro investimento a fazer, antes do projeto, antes do empreiteiro, antes de tudo.

Porque numa obra, tudo se apoia nas fundações. E as fundações apoiam-se no solo. E o solo é o único elemento que não se muda.