Avaliação de estabilidade estrutural por MEF dos antigos túneis do Serapeu sob a Coluna de Pompeu usando modelagem SSI

Túneis ocultos sob uma coluna famosa

No coração de Alexandria, uma única e imponente coluna de granito conhecida como Coluna de Pompeu ergue-se sobre as ruínas de um antigo templo. Poucos visitantes percebem que uma delicada rede de túneis gregos e uma biblioteca filiada ficam diretamente abaixo dela, escavados em uma rocha macia e facilmente danificada. Este estudo utiliza simulações computacionais avançadas e ensaios de rocha para fazer uma pergunta simples, porém urgente: por quanto tempo esse mundo subterrâneo pode sustentar com segurança o maciço monumento acima, especialmente à medida que as mudanças climáticas trazem chuvas mais intensas e elevação do nível do mar?

Um monumento antigo em um ambiente frágil

A pesquisa concentra-se nos túneis do Serapeu e nos espaços subterrâneos relacionados que correm sob a Coluna de Pompeu, uma coluna de granito de 285 toneladas cortada do duro calcário de Aswan. Os túneis foram escavados em uma rocha macia e porosa semelhante a um calcário chamada calcarenito, que é muito mais fraca que a própria coluna. Ao longo de séculos, vento, sal, umidade e reações químicas vêm corroendo lentamente essa rocha. Hoje, tempestades mais fortes, enxurradas e níveis freáticos mais altos vinculados às mudanças climáticas estão acelerando essa degradação. Essa combinação — uma enorme coluna de pedra repousando sobre túneis envelhecidos e enfraquecidos — torna o local um cenário ideal para testar ferramentas modernas que avaliam risco sem danificar a arqueologia.

Ler o subsolo sem tocá‑lo

Como a perfuração e ensaios pesados em um sítio patrimonial devem ser limitados, o autor reuniu um quadro do subsolo a partir de mapas existentes, levantamentos anteriores e amostras de rocha coletadas na área. Ensaios laboratoriais mediram quão resistentes e deformáveis são tanto a rocha calcarenítica macia quanto o granito duro, incluindo a facilidade com que se fraturam sob compressão ou cisalhamento. Essas medições alimentaram um modelo computacional bidimensional criado com software geotécnico especializado. Nesta seção transversal virtual, a coluna, sua fundação, os túneis e um bloco espesso do terreno circundante foram recriados de forma que a gravidade, o peso da coluna e até forças sísmicas simples pudessem ser aplicadas e seus efeitos rastreados em detalhe.

Seguindo tensões, deformações e movimentos mínimos

A simulação mostra onde as forças se concentram ao redor dos túneis à medida que o solo suporta a carga da coluna. As maiores forças do tipo esmagamento aparecem nos cantos agudos das abóbadas dos túneis diretamente sob a coluna — precisamente onde a rocha já é mais fraca e mais meteorizada. Ali, a rocha trabalha em cerca de dois terços da resistência medida em laboratório, e o modelo revela pequenas zonas onde o material já cedeu e passa a comportar‑se mais como plástico do que como elástico. Ainda assim, mais adiante, entre os túneis, a rocha é comprimida de todos os lados, criando um forte efeito de “abraçamento” que na verdade ajuda a manter o sistema coeso. Surpreendentemente, o deslocamento total para baixo da coluna previsto pelo modelo é inferior a um milímetro — muito abaixo dos níveis que normalmente preocupariam os engenheiros.

Estável por enquanto, mas com margem de segurança estreita

Para julgar a estabilidade geral, o estudo calcula um fator de segurança — uma razão que compara a resistência atual da rocha com a resistência na qual o colapso começaria. O valor de cerca de 1,55 sugere que, com as cargas estáticas atuais, os túneis estão pouco acima da linha comumente aceita para segurança. Contudo, essa folga é estreita para um monumento de tão alto valor cultural, especialmente porque a rocha macia continua a enfraquecer devido à umidade, ao sal e às variações de temperatura. Os mesmos pontos críticos identificados no modelo — as coroas e os cantos dos túneis — são exatamente onde perda adicional de resistência ou abalos sísmicos poderiam empurrar o sistema em direção à falha.

Da simulação aos planos de proteção

O estudo conclui que os túneis do Serapeu sob a Coluna de Pompeu não estão à beira de um colapso súbito, mas vivem em um equilíbrio delicado. A meteorização de longo prazo e as inundações impulsionadas pelo clima estão corroendo lentamente o suporte natural, reduzindo a margem de segurança ao longo do tempo. O autor defende que a conservação deve focar em manter a água fora, monitorar de perto as zonas de túnel sob tensão e planejar reforços suaves e reversíveis quando necessário. Ao transformar ensaios complexos de rocha e modelos computacionais em limiares práticos para ação, este trabalho oferece um roteiro para proteger não apenas este emblemático marco alexandrino, mas também outros sítios de patrimônio subterrâneo escondidos sob monumentos históricos ao redor do mundo.

Citação: Hemeda, S. FEA structural stability assessment of the ancient Serapeum tunnels beneath Pompey’s Pillar using SSI modelling. npj Herit. Sci. 14, 294 (2026). https://doi.org/10.1038/s40494-026-02506-7

Palavras-chave: Coluna de Pompeu, patrimônio subterrâneo, estabilidade de túneis, impactos das mudanças climáticas, modelagem geotécnica