[pt] Neste trabalho se faz uma análise numérica da influência da temperatura na estabilidade de um talude em rocha. Com esta finalidade, analisou-se um escorregamento de rocha que ocorreu na cidade do Rio de Janeiro, Brasil, no ano 2009. Nos estudos feitos, depois do escorregamento, por parte de Geo-Rio (Geo-Rio, 2009) não se encontrou nenhuma evidência de algum fator desencadeante, como água subterrânea, pluviosidade, sobrecarga na crista do talude, que poderia haver desencadeado o escorregamento; por tal motivo se fez a consideração de que o fator desencadeante poderia ser a flutuação da temperatura na rocha. Chavez (Chavez, 2007) fez um trabalho experimental para avaliar a influência das oscilações térmicas na estabilidade de um maciço rochoso, isto ajudou para determinar as equações de variação da temperatura, e assim poder definir as condições de contorno para a modelagem. A modelagem se faz no software 3DEC (3 Dimensional Distinct Element Code) (Itasca, 2007). O software representa o meio descontínuo através de uma montagem de blocos, esta característica é de utilidade, já que pode representar, de forma aproximada, as geometrias dos blocos que escorregam. O método numérico que utiliza o 3DEC é o método de elementos distintos ou discretos. Na análise foi feita em duas etapas, na primeira a temperatura do modelo se mantem constante, e na segunda a temperatura do modelo varia respeito ao tempo. Dentro destas duas etapas também foi mudado o ângulo de atrito. Os resultados obtidos indicaram que quando se tem flutuação da temperatura, com alta frequência, e um menor valor de ângulo de atrito, se geram as condições para que aconteça o escorregamento do talude. / [en] This research made a numerical analysis of the influence of the temperature on the stability of the rock slope. For this purpose, it analyzed a landslide of rock that occurred in the Rio de Janeiro, Brasil, in 2009. The studies made by Geo-Rio (Geo-Rio, 2009) after the landslide, did not find any evidence of a triggering factor, such as underground water, rainfall, overload on the top of the slope, which could be triggered the slipping; therefore was done the consideration that the triggering factor could be the fluctuation of the rock temperature. Chavez (Chavez, 2007) made an experimental study to evaluate the influence of the temperature fluctuation on the stability of the rock mass; this helped to determine the equations of the variation of the temperature, and be able to define the boundary conditions for the numerical model. The modeling was done in 3DEC software (3 Dimensional Distinct Element Code) (Itasca, 2007). The software represents the discontinuous medium such as assemblage of discrete blocks; this feature is useful because it can represent, approximately, the geometries of the slide blocks. The numerical method that 3DEC uses is the discrete element method. The analysis was done in two stages, the first stage the temperature model keeps constant, and in the second stage the temperature of the model varies with respect to time. In these two stages was also changed the angle of friction. The results indicated that when one has fluctuation of the temperature, with high frequency, and slow value of the angle friction are generated the conditions for that the slope slipping.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:18:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dis pedro r r adriano geotec - pre text.pdf: 293347 bytes, checksum: 0d38b1697ea8493167fcf7f1b15fd61a (MD5) Previous issue date: 2009-09-29 / The main objective of this research is to investigate a three-dimensional (3D) slope stability analysis technique using the enhanced limit equilibrium method. The other objectives are to evaluate the practical applicability of the 3D analysis method, to interpret the physical significance of 3D stress states to the stability of a slope, and to determine the relationship between two-dimensional and three-dimensional factors of safety. For that, a computer program called SAFE3D was developed. The computer program is used to calculate the three-dimensional factor of safety (FS3D) for pre-established slip surfaces with spherical or ellipsoidal shape. The computer program is based on the two-dimensional analysis method proposed by Kulhawy, combined with an extension of this theory to 3D conditions that is proposed herein. The method developed consists in determining the in-situ stress fields by means of an elastic 3D stress-strain analysis using the finite element method. The 3D stress fields are then used to calculate the normal and shear stresses along any pre-determined slip surface and to determine the value of FS3D. Two slope stability problems widely studied by other researchers were analyzed in order to validate the program SAFE3D. The first problem corresponds to a symmetric cohesive slope and the second problem corresponds to a non-symmetric slope with cohesion and friction. Excellent results were obtained, suggesting that the program SAFE3D is efficient, stable, and robust for the problems studied. The values of FS3D obtained herein are similar to the values presented by other authors using distinct methods of analysis. A parametric study was carried out considering the shape of the slip surface and the shape of the face of the slope, including concave and convex slopes. The results indicate that the values of FS3D are always higher than the two-dimensional factor of safety (FS2D) of the intermediate surface. The value of FS3D decreased for slip surfaces extended across the sliding direction and approached the value of FS2D. It was determined that the Poisson's ratio has an important influence on the FS3D. The value of FS3D increases with the increase of Poisson's ratio. This influence varies with the geometry of the problem and the treatment given to the cinematically inadmissible shear stresses. Finally, a 3D analysis of the historic case of Lodalen is presented. The results indicate that the FS3D at the time of the slide is slightly higher and approaches 1 if the less favorable shear strength parameters determined by previous studies are used. In this case, the values obtained for FS2D are considerably smaller than 1, thereby indicating the potential superiority of the 3D approach. / Esta dissertação tem por objetivo principal investigar uma técnica de análise tridimensional (3D) de estabilidade de taludes pelo método do equilíbrio limite aperfeiçoado. É também objetivo deste trabalho avaliar a aplicabilidade prática do método de análise 3D, interpretar a significância física do estado de tensões 3D na estabilidade de taludes e determinar a relação entre os fatores de segurança bidimensional e tridimensional. Para tal, foi desenvolvido um programa computacional denominado SAFE3D. O programa permite o cálculo do fator de segurança tridimensional (FS3D), considerando superfícies de ruptura pré-estabelecidas, com formato esférico ou elipsoidal. O programa é baseado no método de análise bidimensional proposto por Kulhawy, sendo proposta aqui uma extensão deste método para condições 3D. O método desenvolvido consiste na determinação dos campos de tensões in-situ por meio de análises tensão-deformação 3D elásticas pelo método dos elementos finitos. Os campos de tensões 3D assim determinados são utilizados para o cálculo das tensões normais e cisalhantes ao longo de uma superfície de ruptura qualquer, pré-determinada, e para a determinação do FS3D. Para validar o programa SAFE3D foram feitas análises de dois problemas amplamente estudados por outros pesquisadores, o primeiro correspondendo a um talude simétrico coesivo e o segundo a um talude não-simétrico com coesão e atrito. Foram obtidos excelentes resultados, que sugerem que o programa SAFE3D é eficiente, estável e robusto para os problemas estudados. Os valores de FS3D obtidos são semelhantes àqueles obtidos por outros autores, utilizando métodos distintos. Foram realizadas também baterias de análises paramétricas, considerando o formato da superfície de ruptura e o formato da face do talude, incluindo taludes côncavos e convexos. Os resultados indicam que o FS3D é sempre superior ao fator de segurança bidimensional (FS2D) da superfície intermediária. O valor de FS3D diminuiu para superfícies de ruptura alongadas transversalmente à direção de ruptura, tendendo ao valor de FS2D. Foi determinado que o coeficiente de Poisson possui importante influência no FS3D, sendo que o FS3D cresce com o aumento do coeficiente de Poisson. Tal influência varia de acordo com a geometria do problema e com o tratamento dado às tensões cisalhantes cinematicamente inadmissíveis. Finalmente, é apresentada uma análise 3D do caso histórico de Lodalen. Os resultados obtidos indicam que o FS3D no momento da ruptura é ligeiramente superior e se aproxima de 1, caso sejam utilizados os parâmetros de resistência menos favoráveis, determinados pelos estudos originais. Neste caso, os valores de FS2D são consideravelmente inferiores a 1, indicando a potencial superioridade da abordagem 3D.

[pt] A preocupação com a preservação ambiental e a sustentabilidade, cada vez mais presente em todos os aspectos da vida do mundo atual, conduz, mais e mais, à busca por fontes de energia limpa, renovável e minimamente agressivas ao meio ambiente. Dentro desse quadro, as usinas hidrelétricas reversíveis - UHRs - retornam mais uma vez como alternativa para matrizes de energia ao produzir energia incomparavelmente mais limpa e racional do que fontes tais como termoelétricas, muito utilizadas na regulação dos picos de consumo de energia. Entretanto, por sua operação peculiar, com ciclos curtos e frequentes de enchimento e rebaixamento do nível de água de seus lagos, o projeto para reservatórios das UHRs não está perfeitamente contemplado nos procedimentos normativos brasileiros usuais para o projeto de usinas hidrelétricas, carecendo de orientações adequadas para o tratamento das margens desses lagos, cuja instabilidade pode levar a problemas econômicos e ambientais bastante inconvenientes. Atento a este problema, este trabalho apresenta um resumo das principais metodologias de análise de estabilidade de taludes sujei-tos a rebaixamento rápido e identifica as potencialidades e limitações dos métodos de equilíbrio limite e numéricos usualmente utilizados, especialmente para o caso das UHRs. Foram apresentadas soluções de tratamento de taludes das margens de reservatórios para usinas reversíveis. O caso das rupturas às margens do reservatório da usina hidrelétrica de Santa Branca é apresentado para ilustrar a gravidade do problema e contribuiu para identificar as limitações para que os referidos métodos sejam efetivamente aplicados. A conclusão do trabalho é que estudos de viabilidade e de projeto de usinas hidrelétricas devem ser aprimorados para incluir as metodologias de estudo de estabilidade na condição de rebaixamento rápido mais atuais, especialmente para taludes marginais, cuja estabilidade condiciona a operação das UHRs, antevendo a possível introdução desta solução na matriz energética brasileira. Por fim, o presente trabalho apresenta recomendações para o aprimoramento dos estudos de viabilidade para a implantação de usinas hidrelétricas reversíveis, considerando o conteúdo dos manuais brasileiros. / [en] Concern about environmental preservation and sustainability, which is increa-singly present in all aspects of life currently, leads to the growth of a search for sources of energy that are clean, renewable and minimally aggressive for the environment. Within this framework, pumped storage power plants - PSPP - return once again as an alternative to energy matrices by producing incomparably cleaner and more rational energy than sources such as thermoelectric, widely used in the regulation of energy consumption peaks. However, due to its peculiar operation, with short and frequent cycles of filling and lowering of the water level of its lakes, the designs of PSPP reservoirs are not entirely covered by the usual Brazilian guidelines for design of hydroelectric plants, lacking appropriate guidance for the treatment of the margins from such reservoirs, whose destabilization can lead to very inconvenient economic and environmental issues. Regardful of this problem, this study presents a summary of the main methods of analysis of stability of slopes subjected to rapid drawdown and identifies the potentialities and limitations of the limit equilibrium methods and numerical methods usually used, especially for the case of PSPP. Slope stabilizations solutions for reservoir banks subjected to rapid drawdowns were presented. The case of the ruptures along the Santa Branca hydroelectric power plant reservoir is presented to illustrate the severity of the problem and has helped to identify the limitations for the effective application of these methods. The conclusion of this study is that feasibility studies and hydropower plant design should be improved in order to include more up-to-date methods of analysis of slope stability under rapid drawdown condition, especially for marginal slopes, which stability conditions the operation of PSPPs, foreseeing the possible introduction of this solution in the Brazilian energy matrix. Finally, this work presents recommendations for the improvement of feasibility studies for the implementation of PSPPs, considering the content of Brazilian guidelines.

[pt] Este trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de uma ferramenta numérica para avaliação do fluxo saturado-não saturado em encostas de grandes dimensões, com aplicação na análise de estabilidade dessas áreas. Emprega-se o método dos elementos finitos na solução da equação de Richards, considerando a carga de pressão como variável primária e utilizando formulação adequada para minimização dos problemas de conservação de massa, freqüentemente, associados a esse fato. O modelo constitutivo utilizado para a curva característica e função de condutividade hidráulica é o proposto por Van Genuchten (1980). Para solução da não-linearidade, emprega-se um método quasi- Newton (BFGS). Com o objetivo de minimizar os requisitos de memória computacional, utiliza-se esquema de armazenamento de matriz esparsa, associado ao método de gradiente biconjugado, na solução do sistema de equações. Paralelamente, é apresentado algoritmo de geração de malha tridimensional de elementos finitos, a partir de uma malha superficial de triângulos, representativa da topografia. Análises numéricas são executadas com a finalidade de validação do código gerado, comparando-se os resultados obtidos com aqueles gerados por outros programas já consagrados na literatura técnica. É proposta metodologia para geração de mapas de susceptibilidade a escorregamentos translacionais rasos, empregando-se o método do talude infinito, associado à estrutura da malha de elementos finitos e aos resultados do problema de fluxo, incorporando- se, assim, o efeito do estado de não saturação na resistência do material. / [en] The aim of this work is to develop a numerical tool for the analysis of saturated-unsaturated flow in large scale natural slopes, applied to the study of the stability of these areas. The finite element method is applied to solve the Richard`s equation, taking into account the pressure head as the primary variable and using an adequate formulation to minimize the mass conservation issues. The constitutive model used to the characteristic curve and hydraulic constitutive function is the one presented by van Genuchten (1980). A quasi-Newton method (BFGS) is applied for the solution of the non-linearity. A sparse matrix storage scheme, with the objective of reducing the computational memory requirements, is associated to the bi- conjugated gradient method for the solution of the system of equations. An algorithm of finite elements mesh is presented, which generates the 3D mesh from a triangle superficial mesh representing the relief. Numerical analyses are performed in order to validate the code, by comparing the results with those generated by others widely known codes presented in the technical literature. A methodology for the generation of susceptibility maps to shallow translational landslides is delineated, which employs the infinite slope method to the finite elements mesh structure and the flow problem results, considering the effect of the unsaturated state in the material strength.

[pt] Neste trabalho o método dos elementos finitos é empregado para analisar a estabilidade de taludes em solo solapados por voçorocas. Muitos dos deslizamentos de solo que ocorrem em taludes e encostas têm sido causados pelo fenômeno de voçorocas, o resultado de um processo de erosão de solos muito complexo. Uma breve revisão sobre a formação e o crescimento de voçorocas, bem como sobre os seus efeitos na estabilidade de taludes em solo, é feita neste trabalho. Exemplos ilustrativos da aplicação desta técnica para alguns casos de taludes e encostas erodidos por voçorocas são apresentados, incluindo-se duas análises numéricas da estabilidade de encostas situadas na cidade de Goiânia - GO. Dificuldades numéricas devido à baixa taxa de convergência da solução nas proximidades do colapso do talude são também discutidas. / [en] In this work the finite element method is employed to analyze the stability of soil slopes undermined by voçorocas (gulling). Many of the shear slides occurred in both natural slopes and embankments have been caused by the phenomenon of voçorocas, the outcome of a very complex soil erosion mechanism. A brief review about the formation and growing of voçorocas, as well as an overview of their effects on soil slope stability, are made in this work. In the numerical simulation by the finite element method, the potential slip surface is identified through the progressive formation of a region of yielded soil as the erosion process advances. A simple model, consisting of incremental excavations of soil near the foot of the slope, is used in this work to represent the undermining mechanism. Illustrative examples of this technique are presented for some cases of natural soil slopes eroded by voçorocas in the city of Goiania - GO. Numerical difficulties due to the poor convergence of the solution near the soil collapse are also discussed.

[pt] Esta dissertação apresenta uma comparação dos métodos utilizados para análise da estabilidade dinâmica de taludes de solo através de métodos pseudoestáticos (equilíbrio limite) e dinâmicos (método dos elementos finitos). Com ambos os métodos foram estudadas as características de estabilidade de 47 perfis de taludes da Costa Verde, faixa litorânea na cidade de Lima, Peru, abrigando importante rodovia ladeada por 8,25 km de taludes íngremes e de grande altura. Nesta região a ocorrência de sismos é freqüente, devido ao fenômeno da subducção da placa de Nazca sob a placa Continental Sul-Americana. O sismo de projeto foi estabelecido em relação a estudos regionais de risco sísmico e o acelerograma utilizado corresponde ao registrado no terremoto de Lima de 03 de outubro de 1974, normalizado para uma aceleração máxima de projeto de 0,33g. Os resultado obtidos pelos métodos pseudo-estáticos e pelo método dos elementos finitos apresentam diferenças em alguns dos perfis analisados, provavelmente porque os métodos pseudo-estáticos geralmente consideram as forças de inércia constantes na fatia e sem mudança de sentido durante o período da excitação sísmica. / [en] This thesis presents a comparison between the methods generally used for dynamic stability analysis of earth slopes, based either on a pseudo-static approach (limit equilibrium method) or on a dynamic approach (finite element method). Forty-seven profiles from the Costa Verde slopes located in Lima, Peru, were analyzed with both classes of methods. In this region seismic activity is quite common, caused by subduction of the Nazca plate into the South American Plate. The design seism was established from regional studies of seismic risks and the accelerogram used in this research corresponds to the seismic records from a major earthquake that hit Lima on October 3rd, 1974, herein normalized with respect to the maximum design acceleration of 0,33g. The results obtained with pseudo-static and the finite element methods presented differences in some specific soil profiles, probably because the pseudostatic methods admit that the inertial forces are constants through a soil slice and there are no changes in direction of the dynamic forces during the period of seismic excitation.

[pt] A avaliação da estabilidade de taludes naturais em solos residuais envolve, em muitos casos, um considerável grau de incerteza devido a dificuldade em estimar ou conhecer as pressões neutras atuantes no talude. Muitas das incertezas consiste na determinação dos parâmetros de resistência para os solos envolvidos. Este trabalho consiste na estimativa das pressões neutras através de retro-análises de casos históricos brasileiros. Para isto, estudou-se o mecanismo de instabilização que causa a rotura do talude apenas pela perda total ou parcial da sucção, causada pela infiltração da água de chuva. Apresenta-se um breve relato sobre as metodologias de ensaios, bem como parâmetros de resistência ao cisalhamento em solos residuais. É feito um estudo sobre a sucção em solos, dando ênfase a relação sucção - umidade. Para realização das retro-análises foram escolhidos 7 casos históricos, devido a existência de informações sobre superfícies de rotura e parâmetros de resistência de boa qualidade. As retro-análises foram realizadas utilizando-se a envoltória de resistência proposta por Fredlund et alii (1978) para solos parcialmente saturados e a envoltória convencional para solos saturados. O método de Bishop simplificado é empregado para superfície de deslizamento circular, o método de Janbu simplificado para superfície não circular e o método teórico de talude infinito para superfície de rotura paralela a superfície do terreno. Em 4 dos casos históricos, encontrou-se a pressão neutra média mobilizada negativa, mostrando que a instabilidade pode estar associada apenas a redução da sucção. Em outros 2 casos, encontrou-se a pressão neutra média ligeiramente positiva e nos 3 últimos casos analisados, positiva. No estudo, é realizada uma investigação do efeito da distribuição da pressão neutra com a profundidade na análise de estabilidade. Os resultados não alteram a principal conclusão do estudo, isto é, a rotura nestes casos históricos pode estar associada a redução da sucção ou a baixos valores da pressão neutra. / [en] The evaluation of stability of natural slopes in residual soils involves in many cases a considerable degree of uncertainly due to the difficulty of estimating or knowing the pore pressure operating in the slope. Much less uncertainly however existis in determining the effective strength parameters for the soils involved. This work deals with the evaluation of pore pressures through back-analysis of brazilian case histories. In order to do partial loss of suction that are caused bu the infiltration of rain water. A report on the tests conducted in the laboratory is presented as well as a survey on shear strength parameters of residual soils. A study on suction in soils is also presented with enphasis in the relationship moisture- suction. Seven case histories were chosen in order to carry out the back-analysis. In these cases there was available and reliable information on the geometry of the failure surface and shear strength parameters. The strength envelope proposed by Fredlund et all (1978) for partially saturated soils and conventional strength envelope for saturated soils were used in the analysis. The simplified Bishops method was used for circular failure surfaces while Jambus simplified method was used for non-circular surfaces parallel to the slope surface. In four of the case histories analysed, negative mobilized pore pressures were found showing that the intability could be associated only to the reduction in suction. In two other cases the average pore pressure were slightly positive while in the last three cases, positive. A study has been carried out to investigate the possible effect of pore pressure distribution with depth on the stability analysis. The results did not alter the main conclusion of the study, i.e., at failure in these case histories pore suctions of low pore water pressures were generally operating.

A presença de encostas com solos na condição não saturada é muito comum na região Sudeste brasileira devida às características climáticas e hidrogeológicas regional. Neste caso, o mecanismo de instabilização pode ser basicamente descrito pela redução da coesão aparente provocada pela infiltração da água da chuva, causada pela diminuição ou até mesmo a anulação dos efeitos da sucção matricial, tornando o talude instável. O presente trabalho apresenta um estudo dos mecanismos instabilizadores em um talude de corte composto por solo residual arenoso localizado na Rodovia Luis Augusto de Oliveira (SP-215) no km 179+300 LE, próximo ao município de Ribeirão Bonito, Brasil. Neste trabalho foi realizado um levantamento dos dados e das propriedades do solo (física, mecânica e hidráulica) da área piloto utilizando métodos de investigação geológico-geotécnica de superfície (levantamento topográfico de detalhe, caminhamentos) e de subsuperfície (sondagem a trado e poços com coleta de amostras); ensaios de laboratório e de campo (índices físicos do solo, resistência ao cisalhamento, permeabilidade); instrumentação e monitoramento (piezômetro, pluviômetro e tensiômetro) e modelagem numérica (análises da infiltração da água da chuva e de estabilidade de talude). Na área investigada ocorrem solos residuais dos arenitos eólicos da Formação Botucatu (Grupo São Bento, Bacia Sedimentar do Paraná) de idade jurássico-cretácea. As modelagens numéricas realizadas no programa GeoStudio versão 2012 (Seep/W e Slope/W) confirmaram que é possível ocorrer deslizamentos rasos de solo somente pela redução da sucção e perda de coesão aparente. As modelagens do fluxo da água infiltrada no talude apresentaram resultados divergentes das leituras registradas pelos tensiômetros instalados no talude monitorado e os fatores de segurança mostraram serem bem superiores ao unitário, mesmo ocorrendo chuvas de alta intensidade pluviométrica. Estas modelagens numéricas também permitiram estabelecer a configuração geométrica crítica (altura e inclinação) para os taludes de corte em solo residual arenoso da Formação Botucatu. / The presence of slopes with soil in the unsaturated condition is very common in Brazil\'s Southeast region due to climate and regional hydrogeological characteristics. In this case, the instability mechanism can be basically described by the apparent cohesion loss caused by the rainfall infiltration that induced by the reduction or even annulling the effect of matric suction, making the slope conditionally unstable. This paper presents a study of instabilizing mechanisms in a cut slope composed of sandy residual soil located on Highway Luis Augusto de Oliveira (SP-215) at km 179 + 300 LE, near Ribeirão Bonito, Brazil. This work was carried out a survey of the data and soil properties (physical, mechanical and hydraulic) of pilot area using geological and geotechnical research techniques of surface (topographic survey) and subsurface (soil sampling and hand auger drilling); laboratory and field tests (physical indices soil, shear strength, permeability); instrumentation and monitoring (piezometer, rain gauge and tensiometer) and numerical modelling (analysis of rainfall infiltration and slope stability). In the investigated area occur residual soils of aeolian sandstones of Botucatu Formation (São Bento Group, Paraná Sedimentary Basin) Jurassic- Cretaceous age. The numerical modelling performed in GeoStudio version 2012 (Seep/W and Slope/W) confirmed that it is possible to have shallow soil slips just reducing the suction loss and apparent cohesion. The modelling of the infiltrated water flow on the slope showed conflicting results of the readings recorded by tensiometers installed on the monitored slope and the safety factors shown to be well above the unit, even occurring high intensity rainfall. These numerical models also allowed to establish the geometric critical configuration (height and slope angle) for cut slopes in a sandy residual soil of Botucatu Formation.

A Costa Peruana apresenta alta atividade sísmica, tornando imprescindível a execução de análises de estabilidade que considerem os eventos sísmicos. Com o desenvolvimento de novas ferramentas numéricas, a análise dinâmica está se tornando cada vez mais importante e usual na fase de projeto, não se justificando mais a execução de análises estáticas em locais tão vulneráveis a sismos. A presente dissertação tem como objetivo realizar a análise da estabilidade dos Penhascos de Lima, Peru, considerando quatro taludes distintos, em uma região bastante afetada por abalos sísmicos. As análises foram executadas pelos métodos de equilíbrio limite, elementos finitos e pseudo-estático, buscando-se uma comparação entre os diferentes métodos. O trabalho apresenta uma descrição completa dos taludes em estudo, uma avaliação da condição sismológica da região e finalmente a estabilidade dos Penhascos de Lima, fazendo uso dos programas computacionais Slide (método do equilíbrio limite) e Plaxis (método dos elementos finitos) em 2D. Os resultados mostraram que os três métodos adotados forneceram fatores de segurança compatíveis, principalmente quando se considera perfis menos estratificados. Para perfis homogêneos, as diferenças obtidas foram da ordem de 0,5 a 1,0 %. As análises ressaltaram a importância de considerar a condição dinâmica, e mostraram-se bastante sensíveis aos valores de carga sísmica adotado. / The Peruvian coast has high seismic activity, making essential the implementation of stability analyzes that consider the seismic events. With the development of new numerical tools, dynamic analysis is becoming increasingly important and usual in the design phase is not justified over the execution of static analysis in places as vulnerable to earthquakes. This thesis aims to conduct the analysis of the stability of the cliffs of Lima, Peru, considering for different slopes, in a region highly affected by earthquakes. The analyzes were performed by equilibrium methods limit finite elements and pseudo-static, seeking a comparison between the different methods. The dissertation presents a complete description of the slopes in the study, an evaluation of the seismic condition of the region and finally the stability of Lima cliffs, making use of computer programs Slide (limit equilibrium method) and Plaxis (finite element method). The results showed that all three methods provided adopted gave safety factors, especially when considering less laminated profiles. For homogeneous profiles, obtained differences were of the order of 1.0 at 0.5%. The analysis highlighted the importance of considering the dynamic condition, and were quite sensitive to seismic load values adopted.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The development of rapid assessment protocols that work with indicators of erosion brittleness of river embankments, aims to relate parameters and provide diagnostics to assist in the management of water resources. Providing a new tool to be explored, with great possibility to be adopted as a method of practice and to generate reliable results. This research deals with the study of the Rapid Assessment Protocol (RAP) derived from the doctoral thesis "Indicators Brittleness Erosion in support of definition of Permanent Preservation Areas in rivers" of Josita Soares Monteiro, presented in 2014. The RAP consists of admittedly influential parameters on the stability of river embankments - vegetation; soil texture; stretch of the river; slope inclination; soil depth in slope; width of the stream and use and land cover - and of weights / notes concerning the characteristics of these parameters. As a result, the protocol provides a gradual classification concerning the state of "susceptibility to erosion" of the banks of the stream of Val Buia in Silveira Martins/RS, where this research was conducted. Amplification of the weight assigned to the parameters that make up the RAP of Monteiro (2014); performing a sensitivity analysis on RAP parameters in order to identify those that provide greater relevance in its final outcome; the implementation of changes in the criteria and structure of RAP and its reuse in the thesis study area, the stream Val Buia; and comparing the results of the original PAR with the PAR reapplied were the objectives of the study. The increase made on the weights of RAP parameters did not change the result of the classification of the sampling units in the categories of susceptibility to erosion. Sensitivity analysis demonstrated that the most sensitive parameters to changes in their weights are the highest scored, and, consequently, features which provide high susceptibility to erosion of the river embankments. The protocol used in the study area had partially similar result to that of Monteiro (2014). In order to better target the interpretations regarding the description of the area observed during visual assessment, it is suggested the preparation of well-defined characterization and typologies of measures for the RAP parameters evaluated. The addition of a new parameter in the protocol of Monteiro (2014) - the "river longitudinal profile" parameter - could provide better assessment of the areas that are affected by successive floods. Several fronts related to the assessment of the physical and environmental conditions of river embankments, such as environmental zoning, recovery projects of degraded areas and recovery of riparian forests may make use of the methodology proposed by RAP, as well as adding subsidies to the formulation and execution of natural engineering works aimed at stabilizing the banks of waterways. / O desenvolvimento de protocolos de avaliação rápida, que trabalham com indicadores de fragilidades à erosão de taludes fluviais, tem o objetivo de relacionar parâmetros e fornecer diagnósticos para auxiliar na gestão dos recursos hídricos. Constituindo uma nova ferramenta a ser explorada, com grande possibilidade de ser adotada como um método de utilização prática e geradora de resultados confiáveis. A presente pesquisa trata do estudo do Protocolo de Avaliação Rápida (PAR) oriundo da tese de doutorado Indicadores de Fragilidade à Erosão no apoio à definição de Áreas de Preservação Permanente em rios de Josita Soares Monteiro, apresentada em 2014. O referido PAR é constituído de parâmetros reconhecidamente influentes na estabilidade de taludes fluviais - vegetação; textura do solo; trecho do rio; inclinação do talude; profundidade do solo no talude; largura do curso d água e uso e cobertura da terra e de pesos/notas relativos ás características desses parâmetros. Como resultado, o protocolo apresenta uma classificação gradual com relação ao estado de suscetibilidade à erosão das margens do arroio Val de Buia em Silveira Martins/RS, no qual esta pesquisa foi realizada. A amplificação do peso atribuído aos parâmetros que compõem o PAR de Monteiro (2014); a realização de uma análise de sensibilidade sobre parâmetros do PAR com o propósito de identificar os que proporcionam maior relevância no seu resultado final; a implementação de mudanças nos critérios e estrutura do PAR; sua reaplicação na área de estudo da tese; e a comparação dos resultados do PAR original com o PAR reaplicado foram os objetivos do estudo. A ampliação realizada sobre os pesos dos parâmetros do PAR não alterou o resultado da classificação das unidades amostrais nas categorias de suscetibilidade à erosão. A análise de sensibilidade demonstrou que os parâmetros mais sensíveis às variações dos seus pesos são os de maior nota, e, consequentemente, características que conferem grande suscetibilidade a erosão dos taludes fluviais. O protocolo reaplicado na área de estudo apresentou resultado parcialmente semelhante ao de Monteiro (2014). Afim de melhor direcionar as interpretações quanto à descrição da área observada durante a avaliação visual, sugere-se a elaboração de caracterizações e tipologias de medidas bem definidas para os parâmetros avaliados no PAR. O acréscimo de um novo parâmetro no protocolo de Monteiro (2014) - o parâmetro trecho longitudinal - poderá proporcionar melhor avaliação das áreas que são acometidas por sucessivas inundações. Várias frentes relacionadas à avaliação das condições físico-ambientais dos taludes fluviais, tais como: zoneamentos ambientais, projetos de recuperação de áreas degradadas, de recuperação de matas ciliares poderão lançar mão da metodologia proposta pelo PAR, assim como acrescentar subsídios à formulação e execução de obras de engenharia natural direcionadas à estabilização das margens dos cursos d água.