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Title: Susceptibilidade à ocorrência de movimentos de massa e avaliação da estabilidade de falésias sob condição não saturada: estudo de caso no centro de lançamentos da barreira do inferno - Brasil
Other Titles: Susceptibility to the ocurrence of mass movements and evaluation of the stability of cliffs under unsa turated condition: case estudy in the center of launches from Barreira do Inferno – Brazil
Authors: Taquez, David Esteban Diaz
Keywords: Avaliação da susceptibilidade;Resistência ao cisalhamento;Solos não saturados;Falésias
Issue Date: 30-Mar-2017
Citation: TAQUEZ, David Esteban Diaz. Susceptibilidade à ocorrência de movimentos de massa e avaliação da estabilidade de falésias sob condição não saturada: estudo de caso no centro de lançamentos da barreira do inferno - Brasil. 2017. 216f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2017.
Portuguese Abstract: Este trabalho tem por objetivo avaliar as condições de susceptibilidade a ocorrência de movimentos de massas e a estabilidade de encostas do Centro de Lançamentos da Barreira do Inferno (CLBI), mediante o método da redução da resistência ou SRM (Strength Reduction Method), sob condições não saturadas no Nordeste de Brasil. Para a análise da susceptibilidade a ocorrência de movimentos de massas foi utilizada a metodologia de processo de análise hierárquica ou AHP (Analytic Hierarchy Process) em combinação com o uso dos sistemas de informação geográfica SIG. A determinação dos parâmetros de resistência dos solos, foi realizado através de ensaios de compressão triaxial tipo CU em condições saturadas, e ensaios de compressão triaxial tipo CW para a condição de umidade residual. Para a determinação das curvas de retenção dos solos foi usado o método do papel filtro, e as equações de Chandler et al. (1992) e posteriormente foi realizado o ajuste das curvas de retenção pelo método de Van Genuchten (1980). A partir dos resultados de ensaios triaxiais, foi então, realizada a previsão da resistência ao cisalhamento dos solos não saturados a partir do modelo hiperbólico proposto por Vilar (2007). A partir das seções susceptíveis à ocorrência dos movimentos de massa e dos parâmetros de resistência dos solos estudados, foram realizadas análises da estabilidade das encostas a fim de quantificar o fator de segurança das mesmas. O método utilizado nas análises de estabilidade foi o SRM, implementado no Software OPTUM, considerando diferentes condições de saturação, a saber: solos sob condição natural de campo, solo com 50% do grau de saturação e, por fim, considerando o solo completamente saturado. Nas análises foram consideradas também a presença de camadas de solo cimentado e fendas de tração presentes no topo da falésia. Ao todo a encosta foi subdividida em três solos predominantes, os quais estão posicionados na base, na seção intermediária e no topo da falésia, denominados solo-1, solo-2 e solo-3, respectivamente. Estes solos foram caracterizados como areia argilosa (SC), areia Silto-Argilosa (SM), areia mal graduada (SP). Quanto as curvas de retenção, os três solos apresentam comportamento bimodal, típicas de solos com granulometrias de material com macroporos e microporos. Finalmente os resultados obtidos destas análises numéricas, foram relacionados inicialmente com o modelo de susceptibilidade produzido a partir da metodologia AHP-SIG, concluindo que este modelo encontra-se em boa concordância, evidenciado pelos resultados das análises numéricas e pelos vestígios de movimentos vistos em campo. Os resultados das análises também foram relacionados com os tipos de movimentos de massa, concluindo que tanto os fatores geomorfológicos, quanto os graus de saturação resultam em diferentes tipos de movimentos para seções características próprias destas geomorfologias (falésias), verificando desta forma os movimentos sugeridos nos estudos de Santos Jr et al.(2004) e Souza Júnior (2013), onde foram relacionados três tipos de perfis com diferentes morfologias e seus possíveis movimentos de massa, tombamentos, quedas de blocos e escorregamentos.
Abstract: The aim of this research is to evaluate the susceptibility conditions to the occurrence of mass movements and slope stability of the Center of Launches from Barreira do Inferno (CLBI) using the method of Strength Reduction Method ou SRM, on unsaturated conditions in the Northeast of Brazil. The analysis of the susceptibility to the occurrence of mass movements, the methodology called the Analytic Hierarchy Process was used along with the GIS geographic information systems. In order to determine the resistance parameters of the soils, triaxial compression tests were carried out under saturated conditions CU and triaxial compression tests CW were performed for the residual moisture condition. The determination of soil retention curves, the filter paper method was considered, equations by Chandler et al. (1992), and the adjustment of the retention curves developed by Van Genuchten (1980). From the results of the triaxial tests, the prediction of the shear strength of the unsaturated soils was performed using the hyperbolic model proposed by Vilar (2007). Then, from the susceptible sections to the occurrence of mass movements and the resistance parameters of the studied soils, analyzes of slope stability were applied with the intention of quantify the safety factor of the same. The method used in the stability analyzes was the SRM, implemented in the OPTUM Software, considering different saturation conditions, as follows: soil under natural field saturation condition, soil with 50% degree of saturation, and finally Completely saturated soil. The analysis also took into account the presence of layers of cemented soil and traction cracks present in the upper part of the cliff. The slope was divided into three sections with predominant soils, which were positioned at the base of the intermediate section, and at the top of the cliff, called soil-1, soil-2, and soil-3 respectively. These soils were characterized as clayey sand (SC), silty sand (SM) and poorly graded sand (SP). As for the retention curves, the three soils present bimodal behavior, typical of soils with granulometry of material with micropores and macropores. Finally, the results obtained from these numerical analyzes were initially related to the model of susceptibility produced from the AHP-GIS methodology, concluding that this model is in good agreement, evidenced by the results of the numerical analysis and by the vestiges of Movements observed in the field. The results of the numerical analyzes were also related to the types of mass movements, presenting as an outcome that both geomorphological factors and degrees of saturation result in different types of movements for the characteristic sections of these geomorphologies (cliffs). Verifying in this way the movements suggested in the studies of Santos Jr et al. (2004) and Souza Junior (2013), where three types of profiles with different morphologies and their possible mass movements, toppling, fall of blocks and landslides were related.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/23723
Appears in Collections:PPEC - Mestrado em Engenharia Civil

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