Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The diversity of sizes and uses of dams and embankments, in Brazil, is reflected, in terms of these structures, too. Some are impeccably designed, meeting safety standards consistent with national and international standards more stringent, while others have serious risks that safety limits are exceeded, and may even result in the disruption of the structure, given the complexity and excessive hand-labor calculations of slope stability. The aim of this study was to evaluate the performance of the methods of slope stability analysis less accurate, to reduce the number of operations which make use the most accurate methods available in the literature. The development work was given from the performance index of 4 methods of calculating slope stability, being Fellenius (1936), Bishop (1955), Simplified Bishop (1995) and Janbu Simplified (1973) compared with the method of Spencer (1967) considered an exact method for calculating the safety factor, however, which requires more computational time to obtain the results. The procedure was performed in scenarios with different soil types, heights and inclinations of slopes, and for conditions subject to reservoir emptying fast and slow. Based on the calculated FS values were adjusted linear regression equations, where the dependent variable was obtained by the FS equation Spencer, and independent variable FS values estimated by other methods. Thus, comparative analyzes were performed using the correlation index "r" accuracy "d" (WILLMOTT et al., 1985) and performance "c" suggested by Camargo & Sentelhas (1997). The methods we have obtained optimum performance for all conditions with the highest levels of trust were Simplified Bishop and Janbu Simplified, and the values obtained by these FS calculated determination coefficients of 99% and 96.59%, respectively, and can be used alternatively, replacing the Spencer s method, in the analysis of slope stability in earth dams. / A diversidade de tamanhos e usos das barragens e aterros, no Brasil, reflete-se, também, nas condições dessas estruturas. Algumas são impecavelmente projetadas, atendendo normas de segurança compatíveis com os padrões nacionais e internacionais mais exigentes, enquanto outras apresentam sérios riscos de que os limites de segurança sejam ultrapassados, podendo, inclusive, resultar no rompimento da estrutura, visto a complexidade e excessiva mão-de-obra dos cálculos de estabilidade de taludes. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho dos métodos de análise de estabilidade de taludes menos precisos, visando reduzir a quantidade de operações dos quais se utilizam os métodos de maior acurácia existentes na literatura. O desenvolvimento do trabalho se deu a partir do índice de desempenho de 4 métodos de cálculo de estabilidade de taludes, sendo Fellenius (1936), Bishop (1955), Bishop Simplificado (1995) e Janbu Simplificado (1973) comparados ao método de Spencer (1967) considerado um método exato no cálculo do fator de segurança, porém, que requer maior tempo computacional para a obtenção dos resultados. O procedimento foi realizado em cenários com diferentes tipos de solos, alturas e inclinações de taludes, e para condições de reservatório sujeito a esvaziamento rápido e lento. Com base nos valores de FS calculados, foram ajustadas equações de regressão linear, onde a variável dependente foi o FS obtido através da equação de Spencer, e variável independente os valores de FS estimados pelos demais métodos. Com isso, foram feitas análises comparativas usando o índice de correlação r , exatidão d (WILLMOTT et al, 1985) e desempenho c sugeridos por Camargo e Sentelhas (1997). Os métodos que obtiveram desempenho ótimo para todas as condições com os maiores índices de confiança foram Bishop Simplificado e Janbu Simplificado, sendo que os valores de FS calculados por estes obtiveram coeficientes de determinação de 99% e 96,59%, respectivamente, podendo ser utilizados como alternativa, em substituição ao método de Spencer, na análise de estabilidade de taludes em barragens de terra.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico

Diss. Linköping : Univ.

Les sujets principaux de ce travail sont les suivants: Après un chapitre d'introduction consacré à un exposé sur l 'importance du phénomène, où l'on distinguera les problèmes posés par les mouvements de terrain naturels de ceux qui sont la conséquence de l'activité humaine, avec une mention particulière à l'aspect juridique des mouvements de terrain, la première partie s'intéressera à la description de tous les mouvements de terrain réels et de leurs différents aspects , de façon à aboutir à une classification fondée sur des critères d'observation et permettant de distinguer divers types de mouvement que l'on pourra étudier par des procédés distincts. Cette étude aboutit à la définition et à la description du glissement de terrain et est illustrée par l' exemple de M0NTAUD (Isère). Nous nous sommes ensuite préoccupés de l'estimation de la stabilité des pentes en passant en revue d'une part tous les facteurs qui interviennent sur cette stabilité, ainsi que l'état actuel des connaissances à propos de ces facteurs, et les moyens que l'on a pour les déterminer, et d'autre part les méthodes qui permettent l'estimation de cette stabilité. Nous avons par principe exclu toute recherche en direction de mét hodes très élaborées, donc théoriquement les plus précises, faisant appel à l ' informatique et cela pour plusieurs raisons : de telles méthodes existent actuellement et semblent donner de bons résultats; nous n 'étions pas en mesure d'effectuer de longs travaux sur ordinateur dans le cadre de ce travail ; enfin et surtout nous avons cherché une méthode qui soit d 'un emploi simple tant par ses bases mathématiques que par les moyens matériels qu'elle nécessite , afin de pouvoir être utilisée par le maximum de personnes. Un paragraphe est consacré au rappel de tous les facteurs régissant la stabilité des pentes: loi rhéologique et conditions aux limites . Nous envisageons ensuite les deux voies qui peuvent conduire à l'estimation de la stabilité des pentes: la voie descriptive tout d'abord qui fait appel à l'observation et au relevé de tous les renseignements offerts par chaque cas de stabilité ou d'instabilité (donc résolu par la nature) et qui peut conduire soit à une étude comparative des problèmes, faisant alors appel à l'expérience de l'observateur, soit à un traitement statistique, si le nombre d'observations est suffisant, permettant de définir l'influence relative des différents paramètres: une méthode est proposée, illustrée par l'exemple des glissements d'EN BRUNET (Savoie) ; cette voie descriptive, utilisable surtout par le naturaliste, peut apporter une aide notable à l'ingénieur placé devant de grands phénomènes naturels; l' étude théorique, au contraire, doit apporter au géologue un outil simple et efficace pour chiffrer la stabilité; après un passage en revue des différentes méthodes de calcul, nous avons retenu celles de FELLENIUS et de BISHOP simplifiée qui peuvent être utilisées par le calcul à la main; pour évaluer la validité de ces méthodes , nous les avons appliquées à un certain nombre de cas (pentes stables et instables) parfaitement décrits dans la littérature; ceci nous a permis d ' établir que la méthode de FELLENIUS, affectée d'un coefficient correcteur, donne des résultats très valables pour définir la limite de stabi lité d'une pente; nous avons donc défini, à partir de cette méthode qui est la plus simple d 'emploi, un coefficient probable FP , égal au coefficient de FELLENIUS FF, majoré de 0, 12 , et dont nous indiquons les limites de précision qui sont en accord avec la précision que l'on peut espérer des différents relevés et essais sur le terrain et en laboratoire. Un exemple d' uti isation "inverse " de la méthode est donné (glissement de SAINT JEAN DU BRUEL, Aveyron) qui consiste à chercher la va l e ur des paramètres mécaniques d'un terrain au moment de sa rupture (FP = 1) afin d'étudier l'évoluti on de la stabilité en fonction des diverses modifications des conditi ons du terrain . La dernière partie de ce travail est consacrée à l' étude de l'inf luence de l ' eau sur la stabilité , car ce sont le plus souvent des modifications des conditions hydrauliques d'un massif qui conduisent à sa rupture ; nous passons tout d ' abord en revue la modification de chaque paramètre régissant la stabilité à la suite de variations des conditions hydrauliques , afin de discuter l 'importance relative de leur influence sur la stabilité ; un court paragraphe est ensuite consacré au comportement de l'eau dans le sol en fonction de sa nature et de sa structure géologique, de façon à indiquer à quels problèmes hydrauliques peuvent conduire les différents types de sols ; enfin nous avons voulu chiffrer l 'influence de la position d 'une nappe , à l'intérieur d ' un talus, sur la stabilité de celui -ci : on a donc calculé la variation du coefficient de sécurité probable de ce talus en fonction de sa hauteur et de sa pente , de la position de la nappe , de la densité , de la cohésion et du frottement interne du sol supposé homogène ; cela conduit à un cahier d' abaques qui est présenté à la fin de cet ouvrage .