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[en] DISCUSSION ON PROBABILISTIC ANALYSIS OF SLOPE STABILITY / [es] CONSIDERACIONES SOBRE EL ANÁLISIS PROBABILÍSTICO DE LA ESTABILIDAD DE TALUDES / [pt] CONSIDERAÇÕES SOBRE ANÁLISE PROBABILÍSTICA DA ESTABILIDADE DE TALUDESMARIA CECILIA SAFADY GUEDES 05 September 2001 (has links)
[pt] São abordados alguns aspectos relativos à execução de
análises probabilísticas em projetos de geotecnia.
Apresenta-se um resumo dos conceitos de probabilidade e
estatística, utilizados ao longo do trabalho. Descreve-se
uma metodologia para a obtenção dos dados necessários à
análise probabilística, incluindo a quantidade e a
localização de amostras, o cálculo das médias e variâncias
dos parâmetros do solo e a quantificação das incertezas
relativas a estes valores. Apresenta-se o procedimento de
execução dos três métodos probabilísticos mais utilizados
em geotecnia com ênfase especial para o Método do Segundo
Momento de Primeira Ordem. São executadas análises
probabilísticas considerando, separadamente, variações de
altura e inclinação de um talude de mineração sob condições
drenadas. Avalia-se também a aplicação da metodologia de
análise probabilística em situações não-drenadas, através
da análise da estabilidade de um quebra-mar sobre argila
mole. / [en] Some aspects about probabilistic analysis of stability in
geotechnical engineering are studied in this thesis. A
summary about basic concepts of probability and statistics
used along this work is presented. The methodology for
obtaining the data needed for probabilistic analysis is
described, including quantity and localization of samples,
computation of mean and variance of soil properties and
determination of uncertainties about these values. The
procedures of three probabilistic methods which are useful
in geotechnics are presented, with special emphasis on the
first order second moment method (FOSM). Probabilistic
analysis are made considering independent changes of height
and inclination of a mine slope under drained conditions.
The application of probabilistic analysis of a breakwater
above a soft clay deposit under undrained conditions is
also presented. / [es] Se abordan algunos aspectos relativos a la ejecución de
análisis probabilístico en proyectos de geotecnia. Se
presenta un resumen de los conceptos de probabilidades y
estadísticas, utilizados a lo largo del trabajo. Se
describe una metodología para la obtención de los datos
necesarios para el análisis probabilístico, incluyendo la
cantidad y la localización de las muestras, el cálculo de
las medias y variancias de los parámetros del suelo y la
cuantificación de los errores relativos a estos valores. Se
presenta el procedimientode ejecución de los tres métodos
probabilísticos más utilizados en geotecnia con énfasis
especial para el Método del Segundo Momento de Primer
Orden. Se realizan análisis probabilísticos considerando,
separadamente, variaciones de altura e inclinación de un
talud de mineración en condiciones drenadas. También se
evalúa la aplicación de la metodología de análisis
probabilística en situaciones no-drenadas, a través de el
análisis de la estabilidad de un quebra olas sobre arcilla
blanda.
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[pt] AVALIAÇÃO DA SEGURANÇA DE UM QUEBRA-MAR SOBRE ARGILA MOLE / [en] SAFETY ASSESSMENT OF A BREAKWATER ON SOFT CLAYANA LUIZA ROSSINI VALENTE DE OLIVEIRA 12 September 2019 (has links)
[pt] Este trabalho apresenta os resultados da aplicação de análises probabilísticas na avaliação da estabilidade de taludes, com base no caso da ruptura de um quebra-mar construído sobre argila mole no Terminal Portuário de Sergipe, em outubro de 1989. Realizou-se uma análise estatística das características geotécnicas dos materiais presentes na obra, enfatizando a variabilidade inerente dos dados. Nas análises probabilísticas, foram adotados três métodos: FOSM, Estimativas Pontuais e Simulação de Monte Carlo. São apresentados os conceitos básicos de confiabilidade e probabilidade de ruptura e as hipóteses e etapas de cálculo consideradas em cada método. Discutem-se brevemente os diferentes métodos de equilíbrio limite utilizados para superfícies poligonais de ruptura. Três cenários foram estudados, em relação aos procedimentos adotados: análises em tensões totais, com a resistência da argila mole obtida por ensaios de campo e laboratório; análises em tensões efetivas, com o ângulo de atrito da argila oriundo de ensaios triaxiais, e análises em tensões efetivas, com o ângulo de atrito da argila obtido de retroanálise da ruptura ocorrida na obra. Observou-se que para os três cenários os valores de probabilidades de ruptura foram, respectivamentem, da ordem de: 1/70, 1/2100 e 1/30. Além disso, ao considerar as metodologias de cálculo probabilístico por FOSM e Estimativas Pontuais, os resultados foram mais conservadores em relação a Simulação de Monte Carlo. / [en] This work aims at applying available methods of probabilistic analysis for assessing the stability of a breakwater built on soft clay at the Sergipe Terminal, gathering information on the existent materials in the field and a statistical analysis of the geotechnical parameters, emphasizing the inherent variability as part of the research. Three probabilistic techniques of analysis have been used: FOSM, Point Estimates and Monte Carlo Simulation. The hypotheses, calculation steps and basic concepts of reliability index and probability of failure are presented, with brief discussions on the different limit equilibrium procedures used for polygonal surfaces. Three scenarios were studied, regarding the soft clay parameters: total stress analysis, considering undrained loading, effective stress analysis with effective friction angle from triaxial tests, and effective stress analysis with effective friction angle from back analysis of a previous failure. For the three scenarios, the probability of failure values were, respectively around: 1/70, 1/2100 and 1/30. Besides this, when using the FOSM and Point Estimates probabilistic techniques, the results proved to be more conservative, in comparison to Monte Carlo Simulation.
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[pt] ANÁLISE PROBABILÍSTICA DE ESTABILIDADE DE UMA BARRAGEM DE REJEITO / [en] PROBABILITY ANALYSIS OF THE A TAILING DAMVINICIUS PAIVA CABRAL BRAGA 17 May 2021 (has links)
[pt] Este trabalho apresenta os resultados da aplicação de análises probabilísticas na avaliação da estabilidade de taludes, com base no caso da ruptura de uma barragem de rejeito que rompeu em janeiro de 2019. Realizou-se uma análise estatística dos parâmetros geotécnicos dos materiais presentes na obra, enfatizando a variabilidade inerente dos dados. Nas análises probabilísticas, foi adotado os métodos FOSM. São apresentados os conceitos básicos de confiabilidade e probabilidade de ruptura e as hipóteses e etapas de cálculo consideradas em cada método. Discutem-se brevemente os diferentes métodos de equilíbrio limite utilizados para superfícies circulares de ruptura. Dois cenários foram estudados em relação aos procedimentos adotados: análises em tensões totais, com a resistência da argila mole obtida por ensaios de campo e laboratório; análises em tensões efetivas, com o ângulo de atrito da argila oriundo de ensaios triaxiais e obtidos por ensaios de campo e laboratório. Observou-se que para os dois cenários os valores de probabilidades de ruptura foram, respectivamente da ordem de: 1/3,5 e 1/312,5. / [en] This work aims the results of the application of probabilistic analyzes in the evaluation of slope stability, based on the case of the rupture of a tailings dam that colapse in January 2019. A statistical analysis of the geotechnical characteristics of the materials present in the work was carried out, emphasizing the inherent variability of the data. In the probabilistic analyzes, the FOSM method was adopted. The basic concepts of reliability and probability of rupture and the hypotheses and calculation steps considered in each method are presented. The different limit equilibrium methods used for circular rupture surfaces are briefly discussed. Two scenarios were studied in relation to the adopted procedures: total stress analysis, with the resistance of soft clay obtained by field and laboratory tests; effective stress analysis with the angle of friction of the clay from field and laboratory tests. It was observed that for the two scenarios the values of probability of rupture were, respectively, in the order of 1/3,5 e 1/312,5.
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[en] PROBABILISTIC ANALYSIS OF SLOPE STABILITY CONSIDERING SPATIAL VARIABILITY OF SOIL / [pt] ANÁLISES PROBABILÍSTICAS DA ESTABILIDADE DE TALUDES CONSIDERANDO A VARIABILIDADE ESPACIAL DO SOLOEMERSON ALEX FIGUEROA FLORES 19 August 2008 (has links)
[pt] Freqüentemente as análises de estabilidade de taludes são
feitas por métodos determinísticos, nos quais é obtido um
Fator de Segurança (FS). Estes métodos não quantificam as
incertezas existentes nas variáveis de entrada (parâmetros
de resistência) na análise. Tampouco mostram detalhes sobre
qual variável afeta mais o resultado. Os métodos
probabilísticos permitem superar estes problemas. A
presente pesquisa tem como objetivo comparar dois métodos
probabilísticos geralmente utilizados (Estimativas Pontuais
e Segundo Momento). Três projetos utilizados comumente na
geotecnia são analisados: barragem de rejeitos, talude de
solo e aterro sobre argila mole.Um aspecto importante na
análise probabilística é a quantificação adequada do desvio
padrão. É sabido que as propriedades dos solos mostram uma
correlação no espaço, pelo que o desvio padrão calculado por
métodos clássicos da estatística é superestimado em
comparação ao valor real no campo. El-Ramly (2001)
desenvolveu uma metodologia para o cálculo da
probabilidade de ruptura considerando a correlação espacial
das propriedades do solo. Esta metodologia é de difícil
aplicação prática. Serão, portanto, avaliadas na
presente pesquisa as técnicas geralmente usadas de
probabilidade e estabilidade de taludes, juntamente com um
fator de correção proposto por Vanmarcke (1977a).
Estas técnicas de probabilidade de estabilidade de taludes
são factíveis de serem utilizadas junto com este fator de
correção. Verificou-se que o Método de Segundo Momento é de
mais fácil utilização, e portanto adequado para emprego
em projetos geotécnicos. / [en] The analysis of slope stability is often determined by
deterministic methods, in which a Factor of Security (FS)
is obtained. These methods do not quantify the
uncertainty in the input variables (strength parameters).
Neither these methods show details which variable affects
mostly the outcome results. The probabilistic
methods allow overcoming these restrictions. This study
aims at comparing two probabilistic methods of general use
(Point Estimates and First Order Second Moment). Three
projects commonly used in geotechnical engineering are
analyzed: tailings dam, slope soil and embankment on soft
clay. An important aspect of the probabilistic analysis is
the proper quantification of the standard deviation. It is
known that the soil properties show a correlation in space,
so the standard deviation, calculated by traditional
methods of statistics, is overestimated when compared to
the real field value. El-Ramly (2001) developed a
methodology for calculating the probability of failure
considering the spatial correlation of the soil properties.
This methodology is difficult to apply in practice. The
present study will therefore evaluate the techniques
generally used in probability of failure of slopes. These
probability techniques applied to slope stability can be
used together with a correction factor proposed by
Vanmarcke (1977b). The Second Moment Method was found to be
easier to use, and therefore more suitable for
geotechnical projects.
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[pt] AVALIAÇÃO PROBABILÍSTICA DA ESTABILIDADE DE UMA BARRAGEM DE REJEITOS / [en] PROBABILISTIC STABILITY EVALUATION OF A TAILINGS DAM03 January 2022 (has links)
[pt] Este trabalho apresenta a utilização de métodos de equilíbrio limite em conjunto com métodos numéricos pela abordagem probabilística, para avaliação da estabilidade de uma barragem de rejeitos de mineração de ferro situada no quadrilátero ferrífero, no Estado de Minas Gerais. Foram conduzidas análises fazendo uso dos métodos de Bishop Simplificado (1955) e Morgenstern e Price (1965), além de análises numéricas de tensão vs deformação pelo método dos elementos finitos. Os campos de poropressão gerados no modelo numérico em dois momentos distintos da obra foram exportados para os modelos de equilíbrio limite, de forma que ambas análises fossem realizadas em condições piezométricas similares. Para as análises probabilísticas foram adotados os métodos FOSM (First Order Second Moment) e Monte Carlo. São apresentandos os conceitos básicos de análises de estabilidade determinísticas e probabilísticas, abrangendo os métodos de cálculo de FS, fundamentos de probabilidade e estatística e conceitos de modelagem numérica. Este estudo aborda também os princípios construtivos de barragens de rejeito de mineração, além da aplicação dos métodos probabilísticos para avaliação da estabilidade de uma barragem de rejeitos, construída pelo método de jusante. Os resultados indicaram que a consideração de uma superfície de ruptura livre foi fator preponderante na influência dos parâmetros na PR (Probabilidade de Ruptura). Concluiu-se também que os método de cálculo de FS teve maior influência no valor da PR do que as condições piezométricas da fundação. / [en] This work presents the use of limit equilibrium (LEM) and numerical methods by the probabilistic approach, in order to evaluate the stability of an iron ore tailings dam located in Minas Gerais s iron quadrangle. LEM analyzes were carried out using the Simplified Bishop (1955) and Morgenstern and Price (1965) methods, in addition to stress vs strain analyzes with the finite element method. The pore pressure fields generated in the numerical model at two distinct construction stages were exported to the limit equilibrium models in order to guarantee that both analyzes were performed on the same piezometric conditions. For the probabilistic analyzes the FOSM (First Order Second Moment) and Monte Carlo methods were applied. The basic concepts of deterministic and probabilistic stability analysis are presented together with the fundamentals of statistics and probability, FoS (Factor of Safety) calculation methods, as well as numerical modeling concepts. This work also addresses the definition and construction principles of tailings dams. This study presents an application of probabilistic methods to assess the stability of a tailings dam built and heightened by the downstream method. The results indicate that the consideration of a free failure surface was the decisive factor to the magnitude of the influence of each parameter on the PF (Probability of Failure). It was also concluded that the FoS calculation methods had a greater influence on the PF than the foundation s piezometric conditions.
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[pt] ANÁLISE PROBABILÍSTICA DA ESTABILIDADE DE UM TALUDE DE MINERAÇÃO / [en] PROBABILISTIC ANALYSIS OF A MINE SLOPE STABILITY14 September 2018 (has links)
[pt] Na prática geotécnica, a estabilidade de taludes é atualmente estudada apenas com análises determinísticas, obtendo-se o valor do Fator de Segurança (FS) da estrutura geotécnica. Estas análises são simplificadas, pois fornecem valores de FS sem considerar a variabilidade intrínseca dos solos e rochas.
Desprezar as incertezas dos parâmetros geotécnicos pode levar a resultados pouco confiáveis sobre a segurança de taludes. Análises fundamentadas em conceitos estatísticos, chamadas probabilísticas, passam ser mais frequentes na geotecnia por permitirem considerar efeitos da variabilidade inerente aos materiais. Estas análises incorporam elementos estatísticos que possibilitam tratar FS como uma função e estudar suas propriedades. Como resultados finais, os métodos probabilísticos fornecem o índice de confiabilidade (beta) e a probabilidade de ruptura (Pr) da estrutura averiguada. Este trabalho aplica análises determinísticas e probabilísticas de um talude de 200m de altura da Mina do Cauê, Itabira, MG. A estabilidade do talude foi analisada por cinco métodos determinísticos usuais e três probabilísticos (FOSM, EP e MC). Os resultados indicam que a fixação da superfície crítica de ruptura fornece, em geral, valores de beta e Pr semelhantes aos obtidos quando a superfície pode variar livremente. Com a superfície crítica fixa
observou-se, também, que os resultados de beta e Pr do talude variam significativamente com o método de equilíbrio limite adotado. Após comparação dos resultados, pode-se recomendar o uso de análises probabilísticas FOSM com base no método de Morgenstern-Price em análises semelhantes ao caso estudado. / [en] In current geotechnical practice, slope stability assessments are usually carried out only based on deterministic methods, obtaining a value of Safety Factor (FS). These analyses are simplified because the FS values do not consider the natural variability of soils and rocks. Disregarding the uncertainties inherent to geotechnical parameters may lead to unreliable results of slope safety. Probabilistic analyses, based on statistical concepts, have become more frequent in geotechnical practice, as they allow incorporating the materials intrinsic variability. These analyses are based on statistical elements that allow treating the FS as a function and studying its properties. The probabilistic methods indicate the reliability index (beta) and the probability of failure (Pr) of the verified geotechnical structure. This work presents deterministic and probabilistic analyses of a 200m high slope at the Cauê Mine, located in Itabira, Minas Gerais, Brazil, with basis on five usual deterministic methods and three probabilistic techniques (FOSM, Point Estimates and Monte Carlo). The results indicate that fixing the critical deterministic surface generally gives values of beta and Pr similar to those achieved when the surface is free to vary. It was also concluded that, with a fixed
critical surface, beta and Pr results change significantly, when different Limit Equilibrium methods are adopted. It is recommended to use probabilistic FOSM analysis with Morgenstern and Price stability method in analyses similar to the one presented herein.
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