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Resumo: Em função das grandes extensões das dutovias, se faz necessário transpor encostas naturais em solos com diversas características e formações geológicas, sendo muitas vezes constituídos por colúvios. As análises necessárias para avaliar a estabilidade destas encostas tornam-se relativamente complexas, uma vez que os parâmetros geotécnicos dos materiais que constituem a encosta variam espacialmente, muitas vezes de modo aleatório. Usualmente, a avaliação da estabilidade de encostas é feita considerando-se valores determinísticos para os parâmetros dos solos, o que pode conduzir a respostas muito conservadoras ou muito otimistas, sob o ponto de vista de segurança, dependendo da postura adotada pelo engenheiro. A consideração da variação dos parâmetros geotécnicos torna-se importante em solos heterogêneos como é o caso de solos coluvionares. Neste trabalho, apresenta-se um estudo a respeito da estabilidade de uma encosta localizada na Serra do Mar, no Estado do Paraná, por onde passa a dutovia denominada OLAPA. Dessa encosta, foram coletadas amostras indeformadas e realizados ensaios de resistência, que permitiram a determinação de variáveis estatísticas dos parâmetros de resistência e peso específico do solo. Foram realizadas análises de estabilidade, considerando-se valores determinísticos para os parâmetros do solo e os resultados foram comparados com análises que levaram em conta valores médios e desvios padrão de cada parâmetro geotécnico, segundo a metodologia de Monte Carlo. A encosta estudada foi ainda modelada tridimensionalmente. As informações de piezômetros e medidores de nível d'água instalados na encosta desde o ano de 2000 foram incorporadas ao modelo geométrico. Com o modelo 3D, traçaram-se novas seções estratigráficas para a realização das novas análises, visando-se adquirir uma porção maior de conhecimento sobre os mecanismos envolvidos na estabilidade geral da encosta.

Orientador: Caio Gorla Nogueira / Banca: Paulo Cesar Lodi / Banca: Jefferson Lins da Silva / Resumo: Devido às consequências negativas associadas à ruptura e deslizamentos de taludes, a análise de estabilidade desses assume uma parte primordial na área da engenharia geotécnica. A maioria dessas análises é realizada de maneira determinística, não incorporando as incertezas inerentes ao sistema. A constatação dessas incertezas em projetos de taludes associa-se a previsão de uma probabilidade de falha no desempenho de taludes quanto à segurança. Nesse contexto, esta dissertação busca avaliar a segurança de taludes através de uma abordagem probabilística, simulando taludes com geometrias e solos variados, verificando ainda a influência da elevação da posição do nível d'água. Para essa finalidade foram realizadas análises probabilísticas utilizando First Order Reliability Method (FORM) com base nos métodos de Equilíbrio Limite, através dos programas computacionais acadêmicos RASS (análises determinísticas) e RELgen (análises probabilísticas). Com base nos resultados, verificou-se que as superfícies críticas obtidas pelos métodos determinísticos podem não coincidir com as superfícies que apresentam a maior probabilidade de falha. Isto é verificado ainda na análise de inclinação da superfície do talude, em que inclinações apresentando fatores de segurança admissíveis, apresentaram probabilidades de falha não aceitáveis. Estas divergências são atribuídas às incertezas inerentes ao sistema. Sendo assim, as análises de estabilidade de talude baseadas apenas nos resultados de análises ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Due to the negative consequences associated with slope rupture and landslides, the stability analysis of these slopes plays an important role in geotechnical engineering. Most of these analyzes are carried out in a deterministic manner, not incorporating the uncertainties inherent to the system. The observation of these uncertainties in slope projects is associated with the forecast of a probability of failure in slope performance in terms of safety. In this context, this paper present research seeks to evaluate slope safety in a probabilistic manner, simulating slopes with varied geometries and soils, also verifying the influence of elevation of the water level position. For this purpose, were performed probabilistic analyzes using First Order Reliability Method (FORM), based on the Limit Equilibrium methods, RASS (deterministic analysis) and RELgen (probabilistic analyzes). Based on the results, it was found that the critical surfaces obtained by the deterministic methods may not coincide with the highest most probability surfaces to fail. This is still verified in surface slope analysis, where inclinations with acceptable safety factors presented probabilities of failure unacceptable. These divergences are attributed to the uncertainties inherent in the system. Therefore, slope stability analyzes based only on the results of deterministic analyzes do not present all the variables present in the project context. Finally, through the results obtained in this research it is p... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Resumo: No Brasil, parte da malha viária que interliga os principais centros urbanos e industriais caracteriza-se por atravessar regiões com encostas naturais da Serra do Mar. Os maciços em questão, na maioria das vezes constituídos por solos de origem coluvionar ou residual, possuem uma dinâmica fortemente influenciada por agentes ambientais, dentre os quais se pode citar a ação da precipitação pluviométrica. Em consequência disso, as encostas litorâneas brasileiras se caracterizam pela ocorrência de processos diversos de movimentação do solo. À medida que as rodovias estão implantadas nesse meio sujeito a fenômenos de instabilização, assume particular importância o estudo de metodologias que contemplem uma avaliação de segurança e a consequente adoção de técnicas de engenharia eficazes, buscandose maximizar o conforto dos usuários e minimizar custos de manutenção. O presente trabalho analisou um talude do Morro do Boi, localizado no sentido Sul da BR-101, na Serra do Mar Catarinense, entre os municípios de Balneário Camboriú e Itapema. Com base em uma análise do comportamento da encosta (condicionantes geotécnicas, históricos de instabilização e sistemas de estabilização propostos) um plano de monitoramento através de instrumentação foi desenvolvido. Nele, buscou-se um monitoramento do sistema meio ambiente - solo, onde a interpretação das informações geradas com a instrumentação proposta deverá resultar em um melhor entendimento de aspectos geológico-geotécnicos e hidrogeológicos, visto que os instrumentos foram selecionados de maneira a identificar variações de poro-pressões, deslocamentos da massa de solo e deformações do sistema de contenção. O trabalho compreendeu a definição dos instrumentos a serem utilizados bem como a instalação dos mesmos, posicionando-os em campo de maneira a se obter um arranjo que trouxesse representatividade aos parâmetros medidos. As leituras iniciais da instrumentação foram analisadas criticamente, buscando-se validar a adequação e o desempenho do sistema de monitoramento proposto.

Resumo: A área de estudo localiza-se na Cordilheira dos Andes, na região centro-sul do Equador, e corresponde a uma porção do médio curso da bacia hidrográfica do rio Paute, conformado em um vale estreito e encaixado a cerca de 2.000m de altitude, onde está implantada a usina hidroelétrica Mazar. Ao longo de seu curso são observados muitos escorregamentos de encosta, incluindo o caso histórico denominado "La Josefina" que em 1993 moveu um volume de solo e rocha estimado em 25 milhões de m3. Para a construção de uma obra de engenharia de grande porte neste contexto geológico caracterizado por tantas instabilidades naturais é fundamental identificar as áreas de menor e maior risco. Além disso, para que se obtenham resultados satisfatórios em tempo hábil e a custos reduzidos, a utilização de métodos de retroanálise e técnicas de geoprocessamento são ferramentas facilitadoras. Neste aspecto, a forma de caracterização geotécnica dos maciços de solo e rocha e a análise de sua estabilidade, proposta nesta tese, vêm de encontro a tais necessidades. Os parâmetros de resistência dos solos coluvionares e do horizonte de rocha que compreendem mais superficialmente as encostas que margeiam o reservatório da hidroelétrica, foram determinados por retroanálise e, para atestar a confiabilidade dos resultados, comparou-os com valores de literatura. O Fator de Segurança (FS) foi calculado simulando graus de saturação do terreno em função da oscilação do nível freático nas regiões acima do reservatório, portanto, não submersas. Avaliou-se ainda a contribuição sísmica aplicando-se coeficientes de aceleração Kh de 0,14g) e outro superestimado (Kh = 0,28g). A espacialização de Fatores de Segurança, por meio de geoprocessamento, resultou em mapas de caráter orientativo quanto às zonas de menor e maior estabilidade para cada situação simulada, atendendo ao proposto no trabalho.

Orientador : Alberto Pio Fiori / Co-orientadores : Ney Augusto Nascimento e Chisato Oka Fiori / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Setor de Ciencias da Terra, Programa de Pós-Graduaçao em Geologia. Defesa: Curitiba, 17/12/2008 / Inclui bibliografia e anexos / Área de concentração: Geologia ambiental

Made available in DSpace on 2016-02-05T18:29:16Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-06-12. Added 1 bitstream(s) on 2016-02-05T18:33:02Z : No. of bitstreams: 1 000856851.pdf: 14534241 bytes, checksum: c6dc05266aa2c9588daa611126092757 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / A instabilidade de taludes naturais e construídos é um problema recorrente nos planaltos da serra do Mar, fomentando uma diversidade de estudos sobre a instabilidade das encostas. As obras rodoviárias instaladas nestes planaltos apresentam problemas geotécnicos recorrentes, envolvendo erosões aceleradas e movimentos de massa nos taludes de corte. Os estudos geológico-geotécnicos podem ser aplicados na conservação das obras já instaladas e no planejamento das obras futuras, contribuindo com a redução dos custos de manutenção da via e evitando o desenvolvimento de movimentos de massa que venham a limitar ou impedir o tráfego de veículos, colocar os usuários da via em risco e causar impactos significativos ao meio ambiente. A presente pesquisa apresenta uma sistemática de mapeamento geológico-geotécnico com detalhamento progressivo, em escala regional (1:250.000), escala de semi-detalhe (1:100.000) e escala de detalhe (1:10.000), realizada a partir de técnicas de fotointerpretação aliadas a atividades de campo, com o objetivo avaliar a suscetibilidade do meio físico ao desenvolvimento de instabilidades em taludes de corte de empreendimentos rodoviários. A sistemática de mapeamento aqui apresentada considerou principalmente as propriedades do meio físico: ruptibilidade; tropia; forma de encosta; forma de topo; forma de vale; declividade; altimetria; padrão e densidade de drenagem, permitindo inferir o comportamento geotécnico dos materiais constituintes dos compartimentos cartografados. Também foram mapeados os lineamentos estruturais, que deram suporte à análise das condicionantes estruturais da instabilidade de taludes rodoviários, se mostrando importantes indicadores das relações geométricas entre as descontinuidades dos maciços rochosos e as faces dos taludes. As maiores convergências de evidências desfavoráveis à estabilidade de taludes foram identificadas: nas províncias Paraitinga e Natividade; nas... / The instability of natural and built slopes is a recurrent problem on the plateaus of Serra do Mar, fostering a diversity of studies concerning slope instability. The road works installed on these plateaus present recurrent geotechnical problems, involving accelerated erosions and mass movements on cut slopes. The geological and geotechnical studies can be applied to conservation of already installed works and to plan future ones, contributing to the reduction of road maintenance costs and avoiding the development of mass movements that may limit or prevent the vehicles traffic, put road users at risks and cause significant environmental impacts. This research presents a systematic geological and geotechnical mapping with progressive detailing, in regional scale (1:250.000), semi detailed scale (1:100.000) and detailed scale (1:10.000), conducted from photo interpretation techniques allied to field works, aiming to evaluate the susceptibility of the physical environment to the development of instabilities on cut slopes of road projects. The mapping systematic here presented mainly considered the properties: frangibility, entropy, slope form, top form, valley form, declivity, altimetry, pattern and density of drainage, allowing infer the geotechnical behavior of the constituent materials of the mapped compartments. The structural lineaments were also mapped, allowing the analysis of the structural conditioners of road slopes instability, showing themselves important indicators of the geometrical relations between the discontinuities of rock masses and the slope faces. The largest convergences of unfavorable evidences to slope stability were indentified in the Paraitinga and Natividade provinces, in the Pt2, Pt1, Nt2 e Pb zones, in the I, IV, V, VI e VIII unities and in the sectors where the structural lineaments intercept the road route, representing parallel, oblique or perpendicular discontinuities to the cut slopes. The information and ...

Orientador: Paulo Cesar Soares / Co- orientadores: Andre V. L. Bittencourt, Naldy Emerson Canali / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciênicias Exatas, Programa de Pós graduação em Geologia / Resumo: Na presente Dissertação são discutidos alguns aspectos referentes à evolução das encostas tropicais e subtropicais úmidas, especialmente no que respeita ao papel dos movimentos coletivos de massa, como agentes fundamentais dessa evolução, em termos de processo e de forma. É discutida, também, a utilização do modelo desenvolvido para a execução de estimativas de "estabilidade a curto e médio termo" das encostas naturais, com vistas à execução de obras de engenharia, planejamento de ocupação humana e prevenção de desastres. / Abstract: This paper discusses some aspects of slope evolution in humid tropical and subtropical climates, specially those concerning mass movements, that are considered to be of fondamental importance in the process and in the resulting form. It's also discussed, the utilization of the resulting model, in a practical way, to make estimations about the "short and middle-time stability" of natural slopes with applications in enginneering works, human occupation and disaster prevention.

Acompanha 1 mapa / Orientador: José Eduardo Zaine / Banca: Paulina Setti Riedel / Banca: George Luiz Luvizotto / Banca: Juércio Tavares de Mattos / Banca: Fabiano do Nascimento Pupim / Resumo: A instabilidade de taludes naturais e construídos é um problema recorrente nos planaltos da serra do Mar, fomentando uma diversidade de estudos sobre a instabilidade das encostas. As obras rodoviárias instaladas nestes planaltos apresentam problemas geotécnicos recorrentes, envolvendo erosões aceleradas e movimentos de massa nos taludes de corte. Os estudos geológico-geotécnicos podem ser aplicados na conservação das obras já instaladas e no planejamento das obras futuras, contribuindo com a redução dos custos de manutenção da via e evitando o desenvolvimento de movimentos de massa que venham a limitar ou impedir o tráfego de veículos, colocar os usuários da via em risco e causar impactos significativos ao meio ambiente. A presente pesquisa apresenta uma sistemática de mapeamento geológico-geotécnico com detalhamento progressivo, em escala regional (1:250.000), escala de semi-detalhe (1:100.000) e escala de detalhe (1:10.000), realizada a partir de técnicas de fotointerpretação aliadas a atividades de campo, com o objetivo avaliar a suscetibilidade do meio físico ao desenvolvimento de instabilidades em taludes de corte de empreendimentos rodoviários. A sistemática de mapeamento aqui apresentada considerou principalmente as propriedades do meio físico: ruptibilidade; tropia; forma de encosta; forma de topo; forma de vale; declividade; altimetria; padrão e densidade de drenagem, permitindo inferir o comportamento geotécnico dos materiais constituintes dos compartimentos cartografados. Também foram mapeados os lineamentos estruturais, que deram suporte à análise das condicionantes estruturais da instabilidade de taludes rodoviários, se mostrando importantes indicadores das relações geométricas entre as descontinuidades dos maciços rochosos e as faces dos taludes. As maiores convergências de evidências desfavoráveis à estabilidade de taludes foram identificadas: nas províncias Paraitinga e Natividade; nas... / Abstract: The instability of natural and built slopes is a recurrent problem on the plateaus of Serra do Mar, fostering a diversity of studies concerning slope instability. The road works installed on these plateaus present recurrent geotechnical problems, involving accelerated erosions and mass movements on cut slopes. The geological and geotechnical studies can be applied to conservation of already installed works and to plan future ones, contributing to the reduction of road maintenance costs and avoiding the development of mass movements that may limit or prevent the vehicles traffic, put road users at risks and cause significant environmental impacts. This research presents a systematic geological and geotechnical mapping with progressive detailing, in regional scale (1:250.000), semi detailed scale (1:100.000) and detailed scale (1:10.000), conducted from photo interpretation techniques allied to field works, aiming to evaluate the susceptibility of the physical environment to the development of instabilities on cut slopes of road projects. The mapping systematic here presented mainly considered the properties: frangibility, entropy, slope form, top form, valley form, declivity, altimetry, pattern and density of drainage, allowing infer the geotechnical behavior of the constituent materials of the mapped compartments. The structural lineaments were also mapped, allowing the analysis of the structural conditioners of road slopes instability, showing themselves important indicators of the geometrical relations between the discontinuities of rock masses and the slope faces. The largest convergences of unfavorable evidences to slope stability were indentified in the Paraitinga and Natividade provinces, in the Pt2, Pt1, Nt2 e Pb zones, in the I, IV, V, VI e VIII unities and in the sectors where the structural lineaments intercept the road route, representing parallel, oblique or perpendicular discontinuities to the cut slopes. The information and ... / Doutor

Orientador : Alberto Pio Fiori / Co-orientadores : Naldy Emerson Canali, Paulo Cesar Soares / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná / Resumo: O presente trabalho consiste na aplicação de um modelo matemático acoplado à utilização de técnicas de mapeamento temático em ambiente SIG, objetivando desenvolver uma metodologia voltada ao estudo dos fatores de segurança na estabilidade de encostas. Este modelo matemático, estruturado na distribuição das forças atuantes em uma vertente infinita, leva em conta a influência da vegetação sobre as encostas, e os índices físicos e as propriedades mecânicas de cada unidade de solos. Os índices físicos e as propriedades mecânicas dos solos, bem como o papel da vegetação na estabilidade das encostas, permitiram a quantificação dos riscos de escorregamento para cada unidade de solo analisada. Como um primeiro resultado, apresenta-se a criação de um banco de dados digital, contendo informações preliminares das características do terreno, através da confecção de cartas temáticas tais como: topográfica, geológica, declividade e de uso e ocupação do solo dos anos de 1953, 1986 e 1999. Todas essas cartas foram transferidas para meio digital, permitindo as suas interpolações em ambiente SIG. Para os cálculos dos fatores de segurança das vertentes foram considerados como atributos: a inclinação das encostas; os índices físicos e as propriedades mecânicas dos solos, com a presença de água (solo saturado); a influência da cobertura vegetal (peso das árvores e sistema solo-raiz) e a força do vento atuando nas copas das árvores. As propriedades físicas e mecânicas dos solos (ângulo de atrito interno e coesão), foram determinadas pelo método de retroanálise desenvolvido por Lopes (1995). O método envolveu inicialmente a foto interpretação de cicatrizes de escorregamentos, para a elaboração de perfis topográficos, que determinaram os pares de altura/ângulo de taludes limites. Como resultado final, apresenta-se uma metodologia que possibilita o mapeamento dos diferentes graus de riscos ao escorregamento, a partir da interpolação em geoprocessamento das cartas temáticas com os dados obtidos pelas equações de fator de segurança. / Abstract: The purpose of this dissertation is to develop a methodology concerned with the study of safety factors on slope stability through the application of a mathematical model combined with the utilisation of techniques of thematic mapping within GIS. Such mathematical model, structured on the distribution of operating forces on an infinite slope, takes into account the influence of vegetation cover over slopes, as well as the physical index and mechanical features of each soil unit. The physical index and the mechanical features of the soils, as well as the role played by vegetation cover on slope stability, allowed the quantification of the risks of landslides for each soil unit analysed. As a first result, was created a bank of digital data comprising preliminar information on thematic charts such as: topographical, geological, geomorphologic, declivity, land use and land occupation for 1953, 1986 and 1999. All these charts were digitalised in order to make possible its interpolations within GIS. The safety factors were calculated based upon attributes such as: inclination of the slopes, physical index and mechanical features of the soils, existence of water (saturated soil), influences of vegetation cover (trees weight and system soil-root) and wind speed on the top of the tress. The mechanical and physical properties (angle of internal friction and cohesion) were estimated by the method of retroanalysis developed by Lopes (1995). Such method initially involved photo interpretation of landslide scars so as to elaborate topographical profiles, which determined the pairs of height/angle of slopes-limit. The final achievement is shown to have created a methodology that allows the mapping of different degrees of slope failure risks, by using the interpolation of thematic charts within geoprocessing, with the data obtained by means of equations of safety factor.