Dissertação de Mestrado:
Análise Numérica de Escorregamento em Encostas.

Carlos Alberto Ribeiro Junior

PGECI

Orientador

Profa. Denise Maria Soares Gerscovich , Doutora em Engenharia Civil - Geotecnia - k

Banca

* Profa. Denise Maria Soares Gerscovich , Doutora em Engenharia Civil - Geotecnia - k

Data - hora da defesa

19/12/2011

Resumo

A compreensão da estabilidade de taludes naturais tem sido há muitos anos objeto de interesse da engenharia, especialmente da geotécnica. Mais que os taludes artificiais, as encostas desafiam a engenharia a todo o momento, devido a freqüente perda de estabilidade que acabam no noticiário popular como causa de perdas de vidas humanas e perdas materiais. Importantes avanços no entendimento sobre estabilidade de taludes tem como valiosa ferramenta as informações obtidas a partir de escorregamentos. Evidencia disso é o fato dos primeiros métodos de cálculo de estabilidade por fatias ter surgido após um acidente na Noruega. Atualmente ainda é muito comum a aplicação dos métodos de cálculo de estabilidade desenvolvidos no século passado, que apesar de eficientes, trazem consigo diversas simplificações e limitações. Entre as limitações desses métodos estão as análises em duas dimensões, e a falta de abrangência dos métodos ao campo dos solos não saturados, muito comuns nas encostas, principalmente da Serra do Mar, onde as espessuras das camadas de solo são finas. O desenvolvimento de ferramentas computacionais a partir de meados do século passado tem tornado a execução dos cálculos por Equilíbrio Limite mais eficientes e ágeis. Ainda assim, a análises permanecem com as limitações das teorias clássicas. As retro análises desenvolvidas por Equilíbrio Limite não conseguem representar claramente o desenvolvimento do mecanismo de ruptura, limitando a compreensão do fenômeno a geração de uma superfície de ruptura e o fator de segurança associado a essa superfície. Na década dos anos de 1960 surgiram os programas computacionais com base em métodos numéricos, que dentre outros, destaca-se na geotécnica, o Método dos Elementos Finitos (MEF). O Método de Elementos Finitos apresenta boa aplicabilidade na geotécnica por ser baseado na discretização do plano, normalmente utilizado para representar as camadas de solo. Apesar dos métodos numéricos apresentarem respostas aproximadas, as ferramentas computacionais baseadas nesses métodos oferecem vantagens em relação àquelas baseadas no tradicional método de Equilíbrio Limite (EL), uma vez que, representam melhor o comportamento do solo, suas deformações, distribuição de tensões e comportamento de fluxo d`água. A utilização dessas ferramentas podem auxiliar, com certa facilidade, no entendimento da evolução de certos escorregamentos e suas características, sem que seja necessário um evento desses acontecer de fato, colaborando para a prevenção e remediação dos seus efeitos. Esse trabalho estuda a influência da sucção na estabilidade de encostas naturais. Foi realizada uma retro análise de um evento histórico, o escorregamento do Morro dos Cabritos, no Rio de Janeiro, estudado em 1994 por Gerscovich. NA época Gerscovich fez uma análise de fluxo e estabilidade em 3D por Equilíbrio Limite, utilizando uma adaptação para solos não saturados no programa Clara. Nesse trabalho foram adotados os parâmetros encontrados por Gerscovich, para aplicação em um modelo elasto plástico em 2D. A simulação foi realizada utilizando o programa Plaxis v8 e Slide V5.