[pt] No presente trabalho realizou-se a implementação de um programa de análise de estabilidade de encostas incluindo aspectos não convencionais tais como ruptura progressiva, anisotropia de resistência e considerações de não saturação do solo. O método generalizado das cunhas de Sarma 79 foi utilizado para consideração destes aspectos, tomando-o como base para o desenvolvimento desta nova ferramenta analítica, aplicável ao estudo da estabilidade de encostas em solos residuais não saturados. A simulação dos efeitos da ruptura progressiva foi realizada a partir do trabalho desenvolvido por Huaman (1991), na Puc-Rio. O programa desenvolvido apresenta rotinas de geração automática da superfície de ruptura e do conjunto das inclinações críticas das interfaces das cunhas, além de diversas formas de consideração das poropressões, incluindo a possibilidade de ocorrência da sucção. Além do critério de ruptura de Mohr-Coulomb foi implementado um modelo anisotrópico de resistência que permite a representação de uma anisotropia que pode existir, mesmo em solos homogêneos, de acordo com a metodologia apresentada por Bicalho (1991). Os resultados obtidos através das rotinas implementadas foram comparados com os existentes na literatura, resultantes de análises realizadas por outros métodos de análise, comprovando desta forma, a eficiência do programa desenvolvido neste trabalho. / [en] Here a computer software including non traditional issues as progressive failure, anisotropy and unsaturated soil for general slope stability analysis is implemented.The generalized method Sarma 79 was the base to consider these non-traditional issues on this new tool for the slope stability study of unsaturated residual soils.The progressive failure simulation effects were carried out following Huaman (1991) in his work at PUC-Rio, and aspects of anisotropy followed the work by Bicalho (1991). The computer program has subroutines that automatically construct the critical failure surfaces of any shape and the critical inclination of wedges set besides several ways of considering water pressures and suction ocurring. The strength anisotropy model allows to consider micro structural anisotropy within the context of the Mohr- Coulomb failure criterion. The results from the developed tool were compared with ones published on the current literature.

[pt] Esse trabalho tem como objetivo desenvolver um modelo determinístico transiente de previsão de escorregamentos planares em encostas, para escalas em nível de bacia hidrográfica (1:2000 a 1:5000). No modelo são aplicadas as teorias de Green-Ampt (1934) e de O Loughlin (1986), essa última utilizada no programa SHALSTAB (MONTGOMERY e DIETRICH, 1994), além da teoria talude infinito 2D e 3D. Também são considerados nas análises a não saturação do solo e os efeitos da vegetação. O evento estudado para aplicação e teste do modelo refere-se ao ocorrido em 1996, nas bacias do Quitite e Papagaio em Jacarepaguá, Zona Oeste do Rio de Janeiro. Além do mapeamento do fator de segurança nas bacias, também são gerados mapas com o escoamento superficial acumulado, e tenta-se correlacionar ambos com as cicatrizes que ocorreram no caso de estudo. / [en] The aim of this work is to develop a physically-based transient model for the prediction of planar landslides in natural slopes. The application scale of the model is for a hydrographic basin (1:2000 to 1:5000). The theories of Green-Ampt (1934) and O Loughlin (1986), the second one used in the SHALSTAB program (MONTGOMERY e DIETRICH, 1994), and the infinite slope 2D and 3D are used in the model. The effect of the unsaturation and the vegetation is also considered in the analysis. The case study for the test of the model is the 1996 event that took place in the Quitite and Papagaio basins, in Jacarepaguá, Zona Oeste of Rio de Janeiro. Besides mapping the safety factor in the basins, maps of the accumulated runoff were also generated. This work also tries to correlate the runoff as another factor that caused the landslides.

[pt] Os deslizamentos ocorridos em grandes escalas ao redor do mundo decorrentes, principalmente, de eventos chuvosos extremos criaram um sinal de alerta para a necessidade de compreensão dos mecanismos de deflagração desses movimentos de massa. No entanto, a influência de variáveis fundamentais, como a espessura de solo e as condições iniciais de umidade, no estudo de estabilidade de bacias hidrográficas ainda não foi totalmente esclarecido. Nesta dissertação, simulações numéricas de fluxo e análise de estabilidade de encostas são realizadas nas bacias hidrográficas dos rios Quitite e Papagaio. Primeiramente, dois modelos analíticos de espessura de solo são utilizados em simulações envolvendo o fluxo tridimensional saturado-não saturado com o uso do método dos elementos finitos. A condição inicial de umidade também é analisada utilizando-se dados de precipitação por um período de spin-up. Posteriormente, o fator de segurança (FS) da região, via talude infinito, é analisado após a imposição de um evento chuvoso extremo. Dessa forma, é possível verificar que os intervalos de espessuras de solo de 0 a 3 m são os que mais se assemelham às cicatrizes mapeadas, sugerindo uma abordagem mais realística de espessura média para a bacia. Além disso, é verificado que, em eventos extremos, o uso do spin-up time para condição inicial de umidade variável pode não ter muita influência no fator de segurança, pois a intensidade e duração da chuva serão os agentes deflagradores. / [en] The large-scale landslides that have occurred around the world, mainly due to extreme rainfall events, serve as a warning signal for the need to understand the triggering mechanisms of these mass movements. However, the influence of fundamental variables, such as soil thickness and initial moisture conditions, in the study of watershed stability has not been fully clarified. In this dissertation, numerical flow simulations and slope stability analysis are carried out for the hydrographic basins of the Quitite and Papagaio rivers. In this study, two analytical soil thickness models are applied to saturated-unsaturated three-dimensional finite element flow simulations. The initial moisture condition is analyzed using precipitation data for a spin-up period. Subsequently, the safety factor (SF) is analysed, using the infinite slope method, after the imposition of an extreme rainfall event. From these results, it is possible to verify that the ranges of soil thicknesses from 0 to 3 m are the ones that most resemble the mapped scars, suggesting a more realistic approach for considering the average basin thickness. In addition, it is verified that, in extreme events, the use of spin-up time for initial variable humidity conditions may not have much influence on the safety factor, since the intensity and duration of the rain will be the triggering agents.