Análise de suscetibilidade a movimentos gravitacionais de massa pelos métodos SHALSTAB e declividade limite na Região do Morro dos Cavalos, batólito Florianópolis, Palhoça (SC)

Abstract

A recorrência de movimentos gravitacionais de massa no trecho do Morro dos Cavalos, em Palhoça/SC, impõe desafios à gestão da BR-101, especialmente em um contexto claro de complexidade geológica, geomorfológica e socioambiental, marcado pela presença da Terra Indígena Morro dos Cavalos. O presente estudo avalia, portanto, a suscetibilidade a movimentos gravitacionais de massa através de uma abordagem integrada em ambiente SIG, a qual analisou progressivamente as escalas das bacias hidrográficas dos rios Massiambu Pequeno e Cambirela/Veríssimo, que compõem a região, a Terra Indígena Morro dos Cavalos e as adjacências do eixo rodoviário junto à terra indígena. Inicialmente, realizou-se mapeamento geotécnico das bacias hidrográficas pela metodologia de Davison Dias (1995), que serviu de suporte à aplicação dos modelos determinísticos SHALSTAB e Declividade Limite, os quais representam, respectivamente, instabilidades translacionais rasas, controladas pela dinâmica hidrológica, e movimentos rotacionais profundos, relativos à resistência dos materiais a partir de cálculos por declividade. A integração das modelagens expôs complementaridade entre os modelos, com o SHALSTAB apontando instabilidades preferencialmente em zonas de convergência de fluxo em meia encosta e o modelo de Declividade Limite ressaltando setores de maior declividade, permitindo a identificação de dois domínios distintos de instabilização, condicionados por controles ora geomorfológicos, ora hidrológicos. Os resultados do SHALSTAB indicam predominância de classes intermediárias de instabilidade, com cerca de 62% de frequência. Para Declividade Limite, a influência da inundação mostrou-se significativa, com aumento da classe instável de 5,66% para 24,57% em condições de maior inundação. O desempenho dos modelos foi consistente, com AUC de 0,7507 para o SHALSTAB e 0,9288 para o Declividade Limite. A integração de ambos os modelos resultou em AUC de 0,68 na área das bacias e 0,697 no recorte da BR-101 utilizando níveis de risco da monitoração de terraplenos, indicando aderência razoavelmente boa aos dados de campo. Assim, o presente estudo demonstra a importância da integração entre modelagem espacial por SIG e os dados de campo, pois é uma sistemática que auxilia a compreensão da dinâmica regional dos processos de instabilização e, assim, oferece subsídios ao planejamento e gestão geotécnica das áreas avaliadas.

Abstract: The recurrent occurrence of gravitational mass movements along the Morro dos Cavalos seg- ment, in Palhoça (SC), poses significant challenges to the management of the BR-101 highway, particularly within a context of pronounced geological, geomorphological, and socio-environ- mental complexity, marked by the presence of the Morro dos Cavalos Indigenous Land. This study evaluates the susceptibility to gravitational mass movements through an integrated ap- proach in a Geographic Information System (GIS) environment, progressively analyzing the spatial scales of the Massiambu Pequeno and Cambirela/Veríssimo river basins, the Morro dos Cavalos Indigenous Land and the surrounding areas along the highway corridor adjacent to the indigenous land. Initially, a geotechnical mapping of the basins was carried out based on the methodology proposed by Davison Dias (1995), providing the basis for the application of the deterministic models SHALSTAB and Limit Slope. These models respectively represent shal- low translational instabilities controlled by hydrological dynamics and deeper rotational move- ments associated with material resistance, derived from slope-based calculations. The integra- tion of both models highlighted their complementary nature, with SHALSTAB identifying in- stabilities preferentially in flow convergence zones along mid-slopes, while the Limit Slope model emphasized steeper sectors. This combined approach enabled the identification of two distinct instability domains, governed by either geomorphological or hydrological controls. SHALSTAB results indicate a predominance of intermediate instability classes, accounting for approximately 62% of the area. For the Limit Slope model, inundation proved to be a key factor, with the unstable class increasing from 5.66% to 24.57% under higher inundation conditions. Model performance was consistent, with an AUC of 0.7507 for SHALSTAB and 0.9288 for the Limit Slope model. The integration of both models resulted in an AUC of 0.68 at the basin scale and 0.697 along the BR-101 segment when validated against risk levels from slope monitoring data, indicating reasonably good agreement with field observations. Thus, this study demon- strates the importance of integrating GIS-based spatial modeling with field data, as this ap- proach enhances the understanding of regional instability processes and provides technical sup- port for geotechnical planning and management of the studied areas.