Vibração por desmonte de rochas e a NBR 9653:2018

Detonações em minerações, pedreiras e obras de infraestrutura geram dois efeitos que a vizinhança percebe de imediato: o tremor no chão e o estrondo transmitido pelo ar. Mesmo quando o desmonte é bem executado, esses efeitos provocam sustos, reclamações e, não raro, alegações de danos em imóveis. A resposta técnica a essas situações depende de medição feita da forma certa, detonação por detonação.

A ABNT NBR 9653:2018 é o guia de referência para avaliar os efeitos do desmonte de rochas com explosivos em áreas próximas a ocupação humana. A seguir estão as grandezas medidas, o modo de posicionar os sismógrafos, o que deve constar em cada registro e como a medição se integra à relação com a comunidade.

O que a NBR 9653:2018 avalia

A norma orienta a avaliação de duas grandezas geradas pela detonação:

• Velocidade de vibração de partícula: a velocidade com que o terreno oscila quando a onda sísmica passa pelo ponto de medição. É medida em três componentes ortogonais (longitudinal, transversal e vertical), e a análise considera o valor de pico e a frequência dominante.
• Pressão acústica (sobrepressão atmosférica): a variação de pressão no ar provocada pela detonação, que se propaga como uma onda de choque e chega antes de se dissipar. É o que faz janelas vibrarem e portas baterem, mesmo quando a vibração do solo é baixa.

A frequência importa tanto quanto a amplitude. Estruturas respondem de forma diferente a vibrações de frequências diferentes, e vibrações de baixa frequência tendem a ser mais críticas para edificações. Por isso a avaliação não se resume a um número de pico: ela combina o pico e a frequência associada, comparando o resultado com o critério da norma ou com o valor definido na licença.

Por que a vibração varia tanto entre detonações

Dois desmontes na mesma frente podem gerar registros bem diferentes. Os fatores que mais pesam são:

• Carga por espera: a quantidade de explosivo detonada no mesmo instante. É o principal fator de controle da vibração, mais do que a carga total do fogo.
• Distância até o ponto de medição: a vibração diminui com a distância, e a relação entre carga e distância é usada para planejar os fogos seguintes.
• Sequência de retardos: intervalos mal dimensionados podem sobrepor ondas e aumentar o pico.
• Geologia: fraturas, mudanças de litologia, solo de cobertura e nível d'água alteram a transmissão das ondas.
• Tamponamento e confinamento: furos mal tamponados liberam gases para a atmosfera e aumentam a pressão acústica.
• Condições atmosféricas: vento e inversão térmica podem levar a sobrepressão mais longe em determinadas direções.

Esse conjunto explica por que o monitoramento precisa ser sistemático. Um registro isolado não diz se o plano de fogo está sob controle.

Há ainda uma diferença prática entre minerações e obras. Na mineração, a frente de lavra se desloca aos poucos e a relação com a vizinhança é de longo prazo, o que favorece a construção de um histórico extenso de registros. Em obras de infraestrutura, como cortes de estrada, túneis e fundações em rocha, o desmonte costuma ser temporário, mas pode acontecer muito perto de casas, redes de água e outras estruturas. Nesse caso, o planejamento dos pontos de medição deve começar antes do primeiro fogo, junto com a vistoria dos imóveis do entorno.

Onde e como posicionar os sismógrafos

O sismógrafo de engenharia combina um geofone triaxial, que mede a vibração do solo, e um microfone, que registra a pressão acústica. A qualidade do registro depende mais da instalação do que do equipamento.

Escolha do ponto

O ponto de medição deve representar a estrutura que se quer proteger: em geral, a edificação habitada ou sensível mais próxima da frente de lavra, ou o imóvel de quem reclamou. Em operações com frentes que mudam ao longo do tempo, a rede de pontos precisa ser revista conforme a lavra avança. Também vale considerar estruturas sensíveis que não são residências, como igrejas antigas, reservatórios, encostas e barragens.

Acoplamento ao terreno

O geofone precisa estar firmemente acoplado ao solo ou à estrutura. Se ele estiver solto, apoiado em grama, sobre piso cerâmico solto ou em terreno fofo, o sensor pode se deslocar durante a passagem da onda e registrar valores irreais. A fixação é feita por enterramento, cravação, ancoragem ou peso sobre o sensor, conforme o tipo de superfície. A orientação do geofone em relação à detonação também deve ser registrada.

Microfone

O microfone fica fora de abrigos e longe de superfícies que reflitam o som, com proteção contra vento. Rajadas fortes geram registros falsos de pressão acústica.

Faixa de medição

O equipamento precisa cobrir a faixa esperada no ponto. Os sismógrafos usados pela GeoAvaliar medem velocidade de vibração de partícula de 0,084 a 100 mm/s, na faixa de frequência de 2 a 250 Hz, e pressão acústica de 88 a 142 dBL. O nível de disparo (gatilho) é ajustado para que o equipamento registre a detonação sem ser acionado por qualquer caminhão que passe por perto.

O registro de cada detonação

Um registro útil é aquele que pode ser relacionado ao fogo que o gerou. Para cada detonação, o relatório deve reunir:

• data, hora e identificação do fogo;
• localização da frente e do ponto de medição, com coordenadas e distância entre eles;
• dados do plano de fogo: número de furos, carga total, carga máxima por espera, sistema de iniciação e sequência;
• os valores de pico de velocidade nas três componentes, a frequência associada e a pressão acústica;
• as formas de onda, que permitem verificar se o registro é da detonação ou de outro evento;
• condições do tempo no momento da detonação;
• a comparação com o critério da NBR 9653:2018 ou com o valor definido na licença;
• a identificação e o certificado de calibração do equipamento.

Com o histórico organizado, a empresa consegue estabelecer a relação entre carga por espera, distância e vibração para a sua própria geologia. Essa relação é a base técnica para ajustar o plano de fogo quando a lavra se aproxima de áreas habitadas.

Comunicação com a vizinhança

A medição técnica resolve parte do problema. A outra parte é a percepção. Pessoas sentem vibrações muito abaixo dos níveis que causam dano a edificações, e o susto de uma detonação sem aviso gera mais reclamações do que o próprio tremor. Algumas práticas reduzem conflitos:

• Aviso prévio e horários regulares: detonar em horários previsíveis, informados à comunidade, diminui o susto e a sensação de descontrole.
• Vistoria cautelar dos imóveis: registrar, com fotos e descrição, as fissuras existentes nas casas próximas antes do início ou da ampliação das detonações. Sem esse registro, qualquer fissura passa a ser atribuída ao desmonte.
• Medição no imóvel de quem reclama: instalar o sismógrafo na casa do reclamante, com acompanhamento do morador, dá transparência e transforma a discussão em dados.
• Canal de contato: um responsável que receba as reclamações, registre data e hora e consiga cruzar com o registro da detonação correspondente.
• Devolutiva: informar ao morador o resultado da medição, em linguagem acessível, mostrando o que foi medido e com o que foi comparado.

Desmonte e outras fontes de vibração

Nem toda vibração em área de mineração ou obra vem de explosivos. Britadores, peneiras vibratórias, compactadores, bate-estacas e tráfego de caminhões pesados geram vibrações contínuas ou repetitivas, que são avaliadas com outra abordagem. Para esse tipo de fonte, a Decisão de Diretoria CETESB 215/2007/E, Anexo I, é uma referência usada na avaliação do incômodo. Separar as fontes evita conclusões erradas e direciona o controle para o que realmente está causando o problema.

O estrondo da detonação também não se confunde com o ruído contínuo da operação, que é avaliado pela ABNT NBR 10151:2019 em uma medição de ruído ambiental. Em muitas minerações, os dois monitoramentos são exigidos na mesma licença.

Como a GeoAvaliar pode ajudar

A GeoAvaliar realiza monitoramento de vibração ambiental em detonações e em fontes contínuas, com escopo acreditado pela Cgcre segundo a ABNT NBR ISO/IEC 17025. A equipe ajuda a definir os pontos de medição, instala e opera os sismógrafos e entrega relatórios que relacionam cada registro ao plano de fogo. Quando o tema faz parte de um processo de licenciamento mais amplo, a assessoria ambiental pode organizar as condicionantes e os relatórios. Para planejar o monitoramento, fale com a equipe.