Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2013. / Submitted by Luiza Silva Almeida (luizaalmeida@bce.unb.br) on 2013-07-29T18:02:16Z No. of bitstreams: 1 2013_JhonFredyTigaEntralgo.pdf: 6767439 bytes, checksum: 2935b7d27d6e5abeaec45fb24b87d620 (MD5) / Approved for entry into archive by Leandro Silva Borges(leandroborges@bce.unb.br) on 2013-07-29T20:46:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_JhonFredyTigaEntralgo.pdf: 6767439 bytes, checksum: 2935b7d27d6e5abeaec45fb24b87d620 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-07-29T20:46:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_JhonFredyTigaEntralgo.pdf: 6767439 bytes, checksum: 2935b7d27d6e5abeaec45fb24b87d620 (MD5) / Nos dias 11 e 12 de janeiro de 2011, chuvas extremas provocaram milhares de movimentos de massa na Região Serrana do Estado do Rio de Janeiro (RSRJ) no sudeste do Brasil, causando danos catastróficos à infraestrutura, milhares de afetados e centenas de vítimas mortais. A avaliação global dos movimentos de massa é essencial para a reconstrução pós-desastre e será útil para a mitigação do risco no futuro. Esta pesquisa apresenta o mapeamento em uma área de 1.217,7 km2 de 7.268 movimentos de massa que afetaram aproximadamente de 19,63 km2 (1,6% da área de estudo), que equivalem a uma concentração de 6 movimentos de massa por quilômetro quadrado e que deslocaram aproximadamente 97 milhões de metros cúbicos de material. Os movimentos de massa foram identificados mediante a técnica de interpretação visual de imagens de satélite de alta resolução pós-evento disponíveis na plataforma Google Earth®. A distribuição espacial dos movimentos de massa foi estudada estatisticamente utilizando análise de frequência e a concentração de movimentos de massa por unidade de área (LC). A análise espacial mostra que altitudes entre 750 m e 1.225 m, e declividades entre 15° e 37° são mais susceptíveis aos movimentos de massa. Além disso, as linhas de drenagens foram responsáveis pelo menos por 20% dos movimentos de massa e por 26% da área afetada. A análise estatística mostra que o tamanho mais frequente dos movimentos de massa em termos de área e volume está em torno de 62,7m2 para a área, e 29,4m3 para o volume. A distribuição de frequências e probabilidade do tamanho apresenta uma distribuição fortemente assimétrica à direita e se assemelha na forma à Distribuição Gamma Inversa de Três Parâmetros (DGITP) proposta por Malamud et al. (2004), porém, não conserva seus mesmos parâmetros. Além, 95% dos maiores movimentos de massa satisfazem consistentemente uma lei potencial com parâmetro β=1,54. Este valor difere dos encontrados na literatura. O ajuste assemelha-se com os reportados na literatura para os movimentos de massa acima do decil sete (área dos movimentos de massa, AL>2.000m2 ) com parâmetro potencial β=2,34. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / On 11th and 12th January 2011, extreme rainfall caused thousands of landslides in the Mountainous Region of Rio de Janeiro State´s in southeastern Brazil, causing catastrophic infrastructure damage, thousands of people affected and hundreds of deaths. The overall assessment of mass movements is essential for post-disaster reconstruction and should be helpful for future risk mitigation. This research presents the 7.268 landslides mapping above 1217,7 km2 , that affected approximately 19,63 km2 (1,6% of the study area), which is equivalent to landslide concentration of 6 landslide/km2 and displaced around 97 millions of cubic meters of material. Landslides were identified by the technique of visual interpretation of post-event high resolution satellite images available in Google Earth® platform. The spatial distribution of landslides was performed using statistical frequency analysis and the landslides concentration per unit area (LC). The spatial analysis shows that elevation between 750 m and 1.225 m and slopes gradients between 15° and 37° are more susceptible to landslides. In addition, drainage network have been responsible for at least 20% of the landslides and for 26% of the affected landslide area. Statistical analysis shows that the more frequent landslide size in terms of area and volume is approximately 62,7m2 to the area, and 29,4 m3 to volume. The frequency-size distribution and probability-size distribution of landslides shows a strongly right asymmetry and resembles in form as to the Three-Parameter Inverse-Gamma Distribution (DGITP) proposed by Malamud et al. (2004), however, does not preserve its same parameters. In addition, 95% of larger sizes of landslides satisfy consistently a power law whit exponent β = 1,54. This value differs from the values reported in the literature. The fit is similar whit the fit reported in the literature for landslide above the seven decile (landslide area, AL> 2000m2) with potential exponent β = 2,34.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e e Ambiental, 2013. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2013-08-09T15:01:51Z No. of bitstreams: 1 2013_CesarAugustoHidalgoMontoya.pdf: 6386112 bytes, checksum: 3f9d48e305dc1757b3a118e1f1d5fe41 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-08-09T16:10:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_CesarAugustoHidalgoMontoya.pdf: 6386112 bytes, checksum: 3f9d48e305dc1757b3a118e1f1d5fe41 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-08-09T16:10:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_CesarAugustoHidalgoMontoya.pdf: 6386112 bytes, checksum: 3f9d48e305dc1757b3a118e1f1d5fe41 (MD5) / O principal objetivo desta tese foi o de desenvolver metodologia para a avaliação do risco por movimentos de massa em rodovias localizadas em zonas tropicais montanhosas, incorporando técnicas para tomada de decisões em ambientes de incerteza e variabilidade geotécnica. Para isto foi efetuada uma revisão bibliográfica com o intuito de estabelecer o estado da arte do estudo de risco por movimentos de massa, analisando as metodologias mais usuais no mundo para, assim, identificar as variáveis que intervêm no risco por deslizamento de taludes em estradas e quantificar o seu grau de influência. A metodologia proposta considera dois cenários: o primeiro está definido para avaliações em estradas com uma história de movimentos de massa, e o segundo se orienta para avaliações de risco de estradas novas nas quais não existe informação estatística dos movimentos de massa. A ameaça, ou evento de risco, é incorporada no modelo, considerando que a falha pode ser produzida pela ação dos agentes deflagrantes: chuva e sismo, sendo utilizadas técnicas probabilísticas para análise da estabilidade de taludes e limiares de falha para as chuvas. A vulnerabilidade é determinada por meio de metodologia com atributos descritivos que consideram a exposição dos usuários da estrada. O risco é determinado como resultado da probabilidade anual de falha e as consequências em termos de mortes prováveis e perdas econômicas. A metodologia apresentada foi utilizada na avaliação do risco de uma estrada localizada no noroeste da Colômbia. Para este estudo de caso foi obtida informação de movimentos de massa e de chuvas para um período de quatro anos. Foram obtidos parâmetros de resistência ao cisalhamento e sua incerteza. Foi determinada a incerteza nos outros dados disponíveis para os modelos. Foi feita avaliação das relações entre chuva e escorregamentos em estradas de montanha, e também sobre o efeito da incerteza dos parâmetros de resistência ao cisalhamento de solos residuais sobre a estabilidade de taludes. O modelo elaborado permite estimar a probabilidade de ocorrência de deslizamentos considerando as incertezas dos parâmetros geotécnicos e dos fatores deflagrantes, como chuva e sismos, osresultados são consequentes com observações de campo e constituem subsídios e alternativaspara a modificação e definição de sistemas de gerenciamento de riscos por deslizamento em estradas e projetos lineares. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The main objective of this thesis was to develop a methodology for assessing risk of landslides on roadways in mountainous tropical zones, including techniques for decision making in environments of uncertainty and geotechnical variability. A literature review was conducted in order to establish. The state of the art on risks of mass movements, analyzing the most common methodologies and identifying the variables involved in the landslide risk on road slopes and quantify the degree influence. The proposed methodology considers two scenarios: the first scenario is for assessments on roads with a history of mass movements, and the second is for risk assessments of new roadways where there is no statistical information of mass movements. The hazard is calculated as the probability of failure due to the action of trigger agents: rainfall and earthquakes. In calculating the probability of failure, probabilistic techniques and failure thresholds for rainfall were used. Vulnerability was determined by a method which uses descriptive attributes to considerate the expossure of roadway users. The risk is measured as the annual probability of death in the roadway due to landslides. The methodology presented was used in the risk assessment of a highway located in the northwest of Colombia. For this case study, information of landslides and rainfall for a period of four years was obtained. Shear strength parameters of soils and its uncertainty were obtained. It was estimated the uncertainty in the data available for the models. An assessment of the relationship between rainfall and landslides on mountain roads, and the effect of the uncertainty of the shear strength parameters of residual soils on slope stability was performed. The model developed to estimate the landslide risk considering the uncertainty of the geotechnical parameters and trigger factors like rainfall and earthquakes. The results are consistent with field observations and can be used in the modification and definition of risk management systems for landslides on roadways and linear projects. ______________________________________________________________________________ RESUMEN / El principal objetivo de esta tesis fue desarrollar una metodología para la evaluación de riesgo por movimientos de masa en carreteras localizadas en zonas tropicales montañosas, incorporando técnicas para tomada de decisiones en ambientes de incertidumbre y variabilidad geotécnica. Para esto fue realizada una revisión bibliográfica con el propósito de establecer un estado del arte sobre riesgos por movimientos de masa, analizando las metodologías más usuales en el mundo e identificar las variables que intervienen en el riesgo por deslizamiento de taludes en carreteras e cuantificar su grado de influencia. La metodología propuesta considera dos escenarios: el primero está definido para evaluaciones en carreteras con una historia de movimientos de masa, y el segundo está orientado para evaluaciones de riesgo de carreteras nuevas en las cuales no existe información estadística de los movimientos de masa. La amenaza es calculada como la probabilidad de falla debido a la acción de los agentes detonantes lluvia y sismo. Para esto se usaron técnicas probabilísticas en la estabilidad de taludes y umbrales de falla para las lluvias. La vulnerabilidad es determinada por medio de una metodología que usa atributos descriptivos que considera la exposición de los usuarios de la carretera. El riesgo se determina como la probabilidad anual de muerte en carretera debido a movimientos de masa. La metodología presentada se utilizó en la evaluación del riesgo de una carretera localizada en el noroeste de Colombia. Para este caso de estudio se obtuvo información de movimientos de masa y lluvias para un período de 4 años. Se obtuvieron parámetros de resistencia al cortante de los suelos y su incertidumbre. Fue determinada la incertidumbre en los otros datos disponibles para los modelos. Se hizo una evaluación de las relaciones entre lluvia y movimientos de masa en carreteras de montaña y el efecto de la incertidumbre de los parámetros de resistencia al cortante de suelos residuales sobre la estabilidad de taludes. El modelo elaborado permite estimar el riesgo por deslizamientos considerando la incertidumbre de los parámetros geotécnicos e de los factores detonantes como lluvia y sismos con resultados consecuentes con observaciones de campo y los resultados pueden ser usados en la modificación y definición de sistemas de gestión de riesgos por deslizamiento en carreteras y proyectos lineales.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-06-20T17:30:10Z No. of bitstreams: 1 2015_AnnetteLleraCotarelo.pdf: 37859877 bytes, checksum: 00fae7abf9e0b7388a39208521409a93 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-07-21T18:58:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_AnnetteLleraCotarelo.pdf: 37859877 bytes, checksum: 00fae7abf9e0b7388a39208521409a93 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-21T18:58:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_AnnetteLleraCotarelo.pdf: 37859877 bytes, checksum: 00fae7abf9e0b7388a39208521409a93 (MD5) / No presente estudo, foi aplicado em uma região tropical e montanhosa de Cuba, uma metodologia baseada em um modelode previsão da iniciação de fluxo de detritos (Papa et al., 2011), com base na solução analítica da equação de Richards válida na hipótese de uma infiltração vertical (Iverson, 2000). Este modelo é baseado em um sistema capaz de alertar a ocorrência de fluxos de detritos através das simulações de estabilidade feitas previamente, para qualquer combinação possível de ocorrência de precipitações em termos de intensidade e duração das chuvas que podem gerar ou não fluxos de detritos na região analisada. Estas simulações levam em consideração uma precipitação antecedente cujos efeitos são calculados pela hipótese de condições de estado estacionário (Montgomery e Dietrich, 1994). Com esta metodologia podem ser identificados um conjunto de limiares críticos de precipitações, cada um deles correspondente ao nível fixo de ameaça de fluxo de detritos, que podem ser analisados em termos de porcentagem de células das encostas com probabilidade de falha ou em volumes aproximados de solo espalhado pela ocorrência de fluxo de detritos. Esta metodologia de simulação é extremamente simplificada, exigindo um curto período de tempo utilizado no processamento computacional e um conjunto limitado de insumos básicos. / In thecurrentstudy, a methodologyisapplied for thecalculations of hazard based on the prediction of the start of debris flows (Papa et al. 2011) on a mountainous and tropical region in the West of Cuba. The methodology is based on the analytic solution of the Richards’ equation, valid for a case of vertical infiltration (Iverson, 2000). This is a tool able to alert about the initiation of debris flows through simulations previously performed in slope stability. These simulations are conducted for any possible combination of occurrence of rainfalls- in terms of intensity and duration of the precipitations- that can or cannot generate debris flows in the region of study. With this methodology, it is possible to identify with anticipation a series of critical thresholds of rainfall, each corresponding to a fixed level of hazard of occurrence of debris flow. These thresholds can be analyzed in terms of percentage of cells with probabilities of braking or in approximate volume of soil displaced by the occurrence of debris flow. The methodology of simulation is greatly simplified, requiring a short period of time utilized in the computational process and a limited set of basic inputs.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2016. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2016-08-03T13:07:44Z No. of bitstreams: 1 2016_MarielaCarmenOcampoAraya.pdf: 5980023 bytes, checksum: 992c7bad1817b2e43690a5c79efc2373 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-02-14T21:21:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_MarielaCarmenOcampoAraya.pdf: 5980023 bytes, checksum: 992c7bad1817b2e43690a5c79efc2373 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-14T21:21:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_MarielaCarmenOcampoAraya.pdf: 5980023 bytes, checksum: 992c7bad1817b2e43690a5c79efc2373 (MD5) / Este trabalho de pesquisa adopta o sistema de classificação de encostas baseado no Hillslope Quality Index (HSQI) proposto por Moreno-Ceballos (2015) e é validado utilizando como exemplo de aplicação 19 quilômetros do trecho do projeto rodoviário (Sifón-La Abundancia) localizado numa zona tropical úmida montanhosa na Zona Norte da Costa Rica. Para aplicação do sistema, primeiramente foi realizado um trabalho de campo, no qual verificou-se o estado atual da via e realizou-se uma descrição das características geológicas da zona, assim como um também um listado dos sistemas de estabilização encontrados ao longo do trecho de análise. A avaliação do desempenho deste sistema foi realizada comparando as hipóteses probabilísticas propostas pelo autor com as obtidas no caso da Costa Rica. Adicionalmente o desempenho foi avaliado por meio da análise ROC. Para melhorar este sistema de classificação, foi introduzida a influência do clima ao considerar a média da precipitação mensal da zona representada pelo parâmetro de umidade do solo (Sh) definido por Método Mora & Vahrson (1994). Como resultado foram obtidas distintas porcentagens que representa a posição do lençol freático na relação (Hw/H) em função da precipitação da zona, os quais podem ser usados como dados de entrada no cálculo de HSQI. Outra fase desta pesquisa consistiu no desenvolvimento de um inventário de 81 deslizamentos ao longo da zona de estudo utilizando imagens Lidar. Estas imagens, foram utilizadas para o cálculo das áreas dos deslizamentos encontrados. Seguidamente, foi realizado a análise de distribuição dos deslizamentos seguindo os critérios de Malamud et al., (2004) para analisar a frequência dos deslizamentos e sua relação com a construção da estrada.. Dos resultados obtidos concluiu-se que o sistema de classificação HSQI apresenta um bom desempenho segundo o analise ROC na qual obteve-se uma taxa de 69% de casos positivos e 31% de casos negativos. Ao analisar a diferença da densidade de probabilidade dos deslizamentos na zona de estudo com a Distribuição Gama-Inversa, proposta por Malamud et al., (2004), associa-se que ao redor de 37% destes eventos com áreas de até 450 m2 puderam ser ocasionados por efeitos antrópicos. / This study adopts a geotechnical classification system for roadways based on Hillslope Quality Index (HSQI) proposed by Moreno-Ceballos (2015) and is validated using as an application case of 19 kilometers from roadway located in a mountainous tropical rain zone on the North Zone in Costa Rica. Firstly, a fieldwork was carried out in which geological characteristics were verified and a checklist of stabilizing factors found along a roadway was made. The assessment of performance of the system was made comparing the results obtained in Costa Rica with the probabilistic hypothesis proposed by the author. Additionally, performance assessment by Receiver operating characteristics analysis (ROC) was applied as well. To improve the HSQI classification System, were introduced the weather influence considering monthly precipitation average, defined by soil moisture parameter (Sh) proposed by Mora & Vahrson Method (1994). As a result, were obtained different values that represents the water table position (Hw/H) that were used as an input dada in HSQI system. A landslide catalog for this study area was completed using a set of high resolution Lidar, the catalog include 81 landslides along the roadway. Malamud et al., (2004) criteria was considered for the analysis of landslide frequency event and the relationship along roadway construction. As a conclusion, it is defined that HSQI System has a good performance according to ROC analyses, the resultant true positives (Tp) and false positives (Fp) rates equal to 69% and 31%, respectively. The difference observed between probability density function and the Inverse-Gamma Distribution obtained in the studied area showed that about 37% of the landslide (with 450 m2 area) events were triggered by anthropic factors.

Dissertação (mestrado)-Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2011. / Submitted by Patrícia Nunes da Silva (patricia@bce.unb.br) on 2012-03-30T20:27:13Z No. of bitstreams: 1 2011_GeorgeFernandesAzevedo.pdf: 3230546 bytes, checksum: 069c7ad670c8d751a5cb207c622288f2 (MD5) / Approved for entry into archive by Leila Fernandes (leilabiblio@yahoo.com.br) on 2012-04-03T11:40:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_GeorgeFernandesAzevedo.pdf: 3230546 bytes, checksum: 069c7ad670c8d751a5cb207c622288f2 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-04-03T11:40:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_GeorgeFernandesAzevedo.pdf: 3230546 bytes, checksum: 069c7ad670c8d751a5cb207c622288f2 (MD5) / A natureza potencialmente desastrosa conferida aos movimentos de massa é ressaltada em ambientes tropicais montanhosos, de forma que, em áreas sujeitas à ocorrência de escorregamentos, a ação da precipitação assume um papel importante na deflagração destes acidentes. A cidade do Rio de Janeiro apresenta atributos físicos que permitem o desenvolvimento de deslizamentos em encostas, sendo que a morfologia acidentada e a ocupação desordenada destas encostas pela população provocam a alteração do meio natural, proporcionando uma maior susceptibilidade aos eventos de escorregamentos durante intensas precipitações. O presente trabalho buscou estudar a relação existente entre os eventos de escorregamentos e a chuva acumulada deflagradora destes acidentes, tomando-se em consideração os fatores de distribuição espacial e temporal, tanto da precipitação quanto dos deslizamentos. Para tanto, utilizaram-se dados de chuvas e de escorregamentos relativos ao período de 1998 a 2002, provenientes da Fundação Geo-Rio, além das informações cartográficas do município do Rio de Janeiro. A metodologia baseou-se na depuração e tratamento das informações por meio de ferramentas computacionais, obtendo-se a definição das áreas de influência de chuvas para cada estação pluviométrica dentro de uma área piloto. Cada registro de acidente selecionado foi vinculado a um determinado posto de registro de precipitação, sendo possível calcular o acumulado de chuva associado a um período de tempo específico utilizados pela Fundação Geo-Rio. Com o uso dos Sistemas de Informação Geográfica, foi possível a incorporação de características do meio físico nas análises. Como resultado, houve o estabelecimento de curvas para os diversos grupos de estações, relacionando probabilidade de ruptura e precipitação acumulada. As diferentes configurações destas representações, em se tratando de forma e do valor previsto para a probabilidade de ruptura, permitem inferir comportamentos distintos perante um determinado acumulado pluviométrico relacionado a certo intervalo de tempo, fato explicado pelas características inerentes a cada região estudada. ________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The potentially disastrous nature of mass movements is highlighted in mountainous tropical environments, because of that in areas with occurrence of landslides, the action of rainfall plays an important role in the initiation of these accidents. The city of Rio de Janeiro has physical attributes that allow the development of landslides on slopes. In addition, the morphology of these rugged hills is strongly affected by uncontrolled occupation that causes changes in the natural environment, providing a greater susceptibility to landslide event during intense rainfall. This work aimed to study the relationship between the landslides and the triggered precipitation events, taking into consideration the factors of both spatial and temporal distribution of rainfall and landslides. To this end, data of rainfall and landslides for the period 1998-2002 from Geo-Rio Foundation and the map information of the municipality of Rio de Janeiro were used. The methodology was based on the purification and treatment of information by means of computational tools, resulting in the definition of areas of influence of rainfall for each rainfall station within a pilot area. Each landslide record selected was tied to a particular set of rainfall, variable, in order to calculate the accumulated rainfall associated with a specific time period used by the Geo-Rio Foundation. With the use of Geographic Information Systems, it was possible to incorporate the conditioning characteristics of the terrain to improve the cause-effect analysis. As a result, it was possible to obtain a set of curves that show the relationship between the likelihood of rupture and the triggering rainfall in different areas associated to specific precipitation gauges into the pilot area. Different configurations of these curves allows to infer distinct behavior of the slopes when subjected to a certain cumulative rainfall. This is explained by the inherent physical characteristics of each sub-area into the pilot area studied.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2014-01-15T14:27:56Z No. of bitstreams: 1 2013_EduardoMontoyaBotero.pdf: 5681828 bytes, checksum: 4562a43ac661d06eecb2cde2def0302d (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-02-13T14:12:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_EduardoMontoyaBotero.pdf: 5681828 bytes, checksum: 4562a43ac661d06eecb2cde2def0302d (MD5) / Made available in DSpace on 2014-02-13T14:12:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_EduardoMontoyaBotero.pdf: 5681828 bytes, checksum: 4562a43ac661d06eecb2cde2def0302d (MD5) / Na presente pesquisa, validou-se a capacidade de uma ferramenta computacional conhecida como Redes Neurais Artificiais para prever escorregamentos deflagrados por chuva em encostas naturais. O modelo neuronal foi treinado, validado e verificado numa encosta montanhosa tropical localizada na cidade de Medellín, Colômbia. A construção do banco de dados, composto por 180 exemplos, consistiu na obtenção de nove declividades representativas e vinte chuvas típicas do local de estudo, caraterizadas pela sua duração e pelo seu período de retorno. Foram combinadas as nove declividades com as vinte precipitações e, assim, obtido o perfil de poropressões em um código de Elementos Finitos, para conseguir a curva de fator de segurança versus declividade num corte horizontal em cada um dos casos analisados. Para a obtenção da resistência ao cisalhamento, foi utilizada a envoltória parabólica proposta por Lade (2010). Uma vez conhecida a curva do fator de segurança, foi feita uma regressão potencial na qual se observou que esta pode ser descrita por dois parâmetros. O primeiro parâmetro varia com a declividade e o segundo é um valor que pode ser representado por seu valor médio, uma vez que segue distribuição normal. Assim, as entradas para a rede neuronal são a declividade e a precipitação e a saída é o parâmetro variável da curva de fator de segurança. Verificou-se a capacidade que as Redes Neurais têm de aprender com informação característica do problema estudado e dar uma resposta, com um erro mínimo, para qualquer outra condição, generalizando o problema e permitindo aplicar a ferramenta em um local com condições similares. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In this research it has been validated the ability of a computational tool known as Artificial Neural Networks to predict landslides triggered by rain on natural slopes. The neuronal model was trained, validated and verified for a tropical hillside in the city of Medellin - Colombia. The construction of the database, composed by 180 samples, consisted in obtaining nine representative slopes and twenty typical rains of the study site, characterized by their duration and return period. There have been combined data of nine slopes and twenty rainfalls, thereby obtaining the fluid pressure profile in a Finite Element code, in order to get the curve of safety factor versus slope in an horizontal cut in each of the analyzed cases. To obtain shear strength values for the simulations, there has been used the parabolic envelope proposed by Lade (2010). Once the safety factor curve is known, an potential regression was made and it has been observed that this can be described by two parameters. The first parameter varies with the slope and the second is a value which may be represented by its average value as it follows a normal distribution. Thus, the input data to the neural network are the slope and the precipitation and the output is the variable parameter curve of safety factor. It has been verified the ability of the neural networks to learn specific information of the studied problem and give an answer, with minimum error, for any other condition, generalizing the problem and allowing the application of the tool in a location with similar conditions.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Geografia, 2011. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2012-04-26T11:30:57Z No. of bitstreams: 1 2011_ElianeLimaeSilva.pdf: 7755263 bytes, checksum: 37c6fafbf1a1ee8a3a35e136a1ce5170 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2012-04-27T13:54:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_ElianeLimaeSilva.pdf: 7755263 bytes, checksum: 37c6fafbf1a1ee8a3a35e136a1ce5170 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-04-27T13:54:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_ElianeLimaeSilva.pdf: 7755263 bytes, checksum: 37c6fafbf1a1ee8a3a35e136a1ce5170 (MD5) / Define-se por desastre uma interrupção grave do funcionamento normal de uma comunidade ou sistema cujos efeitos nas pessoas, assim como as perdas e danos materiais ou ambientais, superam a capacidade de resposta e recuperação dessa comunidade. Muitos desses desastres são provocados por movimentos de massa, principalmente os escorregamentos. O Brasil está entre os 10 países mais atingidos por desastres naturais no mundo e os deslizamentos constituem-se num dos principais riscos geológicos do País, muitas vezes condicionado pela ocupação das encostas que provocam alterações ampliando a possibilidade dessas ocorrências. É necessário o fortalecimento da gestão de risco de desastres e a implementação de políticas públicas em nível local para reduzir os impactos desses eventos. Nesse aspecto, a gestão de risco de desastre é importante para que sejam esenvolvidas ações de redução do risco, manejo de desastre e recuperação dos seus efeitos, subsidiando a adoção de políticas públicas adequadas ás necessidades identificadas em uma determinada região. Nesse contexto, apresenta-se como essencial a busca por ferramentas e instrumentos que permitam conhecer os riscos potenciais de determinadas áreas e com isso adotar medidas antecipatórias ou preventivas. Uma dessas ferramentas são os modelos de predição de áreas susceptíveis a escorregamentos. Desta forma, o objetivo deste trabalho é a aplicar um modelo matemático de predição de escorregamentos para a gestão de riscos como subsídios ás políticas públicas locais no Município de Vitória/ES. Para isso. foi definida como área de estudo a parte do município denominada Ilha de Vitória. Os materiais e métodos utilizados consistiram na obtenção e estruturação dos dados que possibilitou a edição de cartas topográficas e a geração o modelo digital de terreno (MDT) bem como seus mapas derivados, área de contribuição e de declividade. e a definição dos parâmetros de solo. Em seguida foi aplicado o modelo Shalstab. desenvolvido por Montgomery & Dietrich, que combina o modelo hidrológico com o modelo de estabilidade da encosta e possibilita a definição de áreas susceptíveis a escorregamentos. A partir desse mapa de susceptibilidade de escorregamento foi possível definir as áreas de atenção, prioritárias para o desenvolvimento e a priorização de ações de gestão do risco de desastres na região que corresponde a uma média de 15. 34% da área de estudo. _____________________________________________________________________________ ABSTRACT / Disaster is a serious interruption of the usual operation in a community or system, the effects of which on people, as well as losses and material or environmental damages, overcome this community's response and recovery capacity. Many of such disasters are caused by mass movements, mainly landslides. Brazil is among the ten countries that are mostly affected by natural disasters in the world, and landslides are one of the main geological risks in the country, often conditioned by the occupation of hillsides, which causes alterations improving the possibilities for such occurrences. It is crucial to strengthen the disaster risk management and the implementation of public policies at local level to reduce the impacts of such events. In this aspect, the disaster risk management is important so risk reduction, disaster handling and recovery actions are developed, subsidizing the adoption of public policies adequate to the needs identified in a certain region. In this context, it is essential to search for tools and instruments that allow to know the potential risks of certain areas and hence to adopt early or preventive measures. An example of these tools is the models of prediction of slide-susceptible areas. Thus, this work aims to apply a slide prediction mathematical model for the risk management as a subsidy to local public policies in the municipality of Vitória, Espírito Santo State. Therefore, the study area was defined as the part of the municipality called Ilha de Vitória (Vitória Island). The materials and methods used consisted in obtaining and structuring data allowing for the edition of topographic charts and the generation of the terrain digital model (DTM), as well as the derived maps, contribution and declivity area, and the definition of soil parameters. The Shalstab model was then applied. It was developed by Montgomery & Dietrich and combines the hydrological and the hillside stability models, allowing for the definition of areas susceptible to landslides. From this slide susceptibility map, it was possible to define attention areas, which are a priority for developing and prioritizing disaster risk management actions in the region corresponding to an average of 15.34% of the study area.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-10-25T11:31:34Z No. of bitstreams: 1 2017_GiovannaMoniqueAlelvan.pdf: 8914296 bytes, checksum: 818debb9eff6ea3f4ccf1a5b4d1188a4 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-11-01T13:22:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_GiovannaMoniqueAlelvan.pdf: 8914296 bytes, checksum: 818debb9eff6ea3f4ccf1a5b4d1188a4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-01T13:22:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_GiovannaMoniqueAlelvan.pdf: 8914296 bytes, checksum: 818debb9eff6ea3f4ccf1a5b4d1188a4 (MD5) Previous issue date: 2017-11-01 / Os movimentos de massa, especialmente os deslizamentos de terra, são responsáveis por diversos danos financeiros e ambientais, além de causarem, anualmente, muitas mortes de pessoas. Esses movimentos possuem sempre um elemento deflagrador, que em geral, são: terremoto, chuva, degelo, mudança no lençol freático, erosões ou alguma sobrecarga não determinada. Existem diversas formas de mitigar os riscos em eventos de movimento de massa, e uma delas é a previsão e a quantificação das consequências. Porquanto, de posse dessas determinações, é possível antever medidas de contenção para o evento. Dessa forma, este trabalho buscou avaliar, por intermédio do Método dos Elementos Finitos, o fenômeno do movimento de massa e do impacto em barreiras de contenção. Para descrever o deslocamento da massa deslizante foi aplicado o Método Lagrangeano Euleriano Arbitrário (ALE), que supera os problemas de distorção nas malhas de elementos finitos. E, para gerar o desprendimento da massa rompida da intacta, utilizou-se as propriedades do mecanismo de dano. O trabalho foi desenvolvido no software ABAQUS®, no qual foram feitos vários modelos de validação. Em todos os modelos, o programa mostrou ser muito eficiente em análises dinâmicas e nas que envolvem impactos. No entanto, o método ALE não apresenta robustez suficiente para descrever o fenômeno de movimento de massa. Por outro lado, o uso do mecanismo de dano para prever mecanismos de ruptura em encostas foi muito satisfatório. / Mass movements, especially landslides, are responsible for various damages and environmental damage, as well as issuing many deaths annually. These movements always have a trigger element, which in general are: earthquake, rain, thaw, change in water table, erosion or some undetermined overload. There are several ways to mitigate risks in mass-movement events, and one of them is the forecasting and quantification of consequences. Because of in possession of these determinations, it is possible to envisage containment measures for the event. In this way, this work tried to evaluate, through the Finite Element Method, the phenomenon of mass movement and the impact on containment barriers. To describe the sliding mass displacement, the Arbitrary Lagrangian Eulerian Method (ALE) has applied, which overcomes the problems of distortion in finite element meshes. And, to generate the detachment of the ruptured mass of the intact, the properties of the damage mechanism were used. The work has developed in ABAQUS® software, in which several validation models has done. In all models, the program proved to be very efficient in dynamic and impact analysis. However, the ALE method is not robust enough to describe the mass movement phenomenon. On the other hand, the use of the mechanism of damage to predict mechanisms of rupture in slopes was very satisfactory.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Pós-Graduação em Tecnologia Ambiental e Recursos Hídricos, 2017. / Submitted by Gabriela Lima (gabrieladaduch@gmail.com) on 2017-11-30T12:28:47Z No. of bitstreams: 1 2017_CarolinadeLimaNevesSeefelder.pdf: 26471312 bytes, checksum: ae09487c9369ad872df13092313e15b7 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-01-22T19:46:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_CarolinadeLimaNevesSeefelder.pdf: 26471312 bytes, checksum: ae09487c9369ad872df13092313e15b7 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-22T19:46:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_CarolinadeLimaNevesSeefelder.pdf: 26471312 bytes, checksum: ae09487c9369ad872df13092313e15b7 (MD5) Previous issue date: 2018-01-22 / Os movimentos de terra são desastres naturais de grande impacto tanto em termos econômicos quanto em termos de vidas humanas. Métodos para analisar e identificar previamente áreas com possibilidade de serem afetadas por deslizamentos podem ser uma ferramenta importante na redução dos impactos negativos causados por esses eventos destrutivos. A análise de susceptibilidade a deslizamentos tem sido realizada usando modelos estatísticos ou modelos de base física. Os modelos de base física tentam reproduzir o comportamento do solo na natureza. Para isso, lançam mão de simplificações que podem afetar a resposta do modelo. Muitos modelos de base física têm sido propostos para avaliação do comportamento do terreno quanto à susceptibilidade a deslizamentos. Alguns desses modelos são o SHALSTAB, SINMAP, TRIGRS e r.slope.stability. Esses modelos têm sido aplicados em várias partes do mundo e têm contribuído para a discussão sobre estabilidade de encosta. Entretanto, o grande problema que se tem encontrado com a aplicação desses modelos é a parametrização. Por serem modelos espacialmente distribuídos, e, no caso do TRIGRS, distribuído também temporalmente, a quantidade de informação requerida é elevada. A configuração das áreas de estudos para a obtenção de resultados confiáveis tem se mostrado um desafio. Entender como os modelos respondem à variação de cada parâmetro do modelo pode ser útil no direcionamento dos trabalhos de aquisição de dados. Por isso, este trabalho focou no estudo da influência dos parâmetros geotécnicos e geohidráulicos na estabilidade de encostas. Os modelos de base física requerem um grande número de parâmetros para simular cenários de interesse. Neste trabalho percebeu-se, pela análise dos resultados, que conjuntos de parâmetros bastante distintos levaram a eficiências semelhantes. A obtenção de dados espacialmente distribuídos e o monitoramento dos deslizamentos de forma mais intensiva são questões fundamentais para evolução na qualidade dos resultados obtidos pela aplicação de modelos de base física para análise de estabilidade. / Landslides are natural disasters of great impact both economically and in terms of human lives. Methods to analyze and to beforehand identify landslide prone areas can be an important tool in reducing the negative impacts caused by these destructive events. Slope stability susceptibility analysis has been performed using statistical models and physically based models. Physically based models attempt to replicate soil behavior in nature. For this, they use simplifications that may affect the response of the model. Many physically based models have been proposed for evaluating the behavior of the terrain to landslide susceptibility. Some of these models are SHALSTAB, SINMAP, TRIGRS and r.slope.stability. These models have been applied to many sites around the world and have been contributing to analyze slope stability scientifically. However, one great problem that has been found in the application of these models is the input data parameterization. Because they are spatially distributed models, and in the case of TRIGRS, also temporally distributed, a high amount of information is required. The configuration of the study areas to obtain reliable results has been challenging. Understanding how the models respond to the variation of each model parameter can be useful in guiding data acquisition tasks. Therefore, this work focused on the study of the influence of geotechnical and geohydraulic parameters on slope stability. Physical-based models require a large number of parameters to simulate scenarios of interest. In this work, it was noticed by the analysis of the results that quite distinct sets of parameters led to similar efficiency. Obtaining spatially distributed data and monitoring the landslides in a more intensively way are fundamental issues for evolution of the quality of the results obtained by the application of physically based models of stability analysis.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Geotecnia, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-07-22T16:37:08Z No. of bitstreams: 1 2016_MariaTâmaradeMoraesGuimarãesSilva.pdf: 3371318 bytes, checksum: af10b61e0bc99743062a4bb5ca2cfb2c (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-08-22T21:21:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_MariaTâmaradeMoraesGuimarãesSilva.pdf: 3371318 bytes, checksum: af10b61e0bc99743062a4bb5ca2cfb2c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-22T21:21:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_MariaTâmaradeMoraesGuimarãesSilva.pdf: 3371318 bytes, checksum: af10b61e0bc99743062a4bb5ca2cfb2c (MD5) / Risco é a probabilidade e a gravidade de um evento adverso à vida, à saúde, aos bens e ao ambiente (FELL et al., 2005). Quantitativamente, o risco é o produto de três variáveis: da ameaça, do potencial de perda do elemento exposto e do custo desse elemento, ou seja, o risco reflete as perdas prováveis de um ou mais elementos expostos diante da ocorrência de um evento adverso e as consequências por ele acarretadas. Eventos de movimentação de massa, como os escorregamentos, sempre envolvem uma análise complexa de avaliações e ações de gerenciamento de risco. Uma componente fundamental dessa análise é a vulnerabilidade que trata do potencial de perdas de um elemento ou um grupo de elementos expostos ao evento adverso. Recentes eventos de escorregamentos no Brasil, especificamente o desastre natural ocorrido em janeiro de 2011, na região serrana do Rio de Janeiro, suscitaram a abordagem desse tema. A área de estudo foi definida pelos limites do município de Nova Friburgo, onde houveram mais de 1600 deslizamentos de terra, atingindo áreas urbanas e não urbanas. A partir do levantamento dessas ocorrências e suas propriedades geométricas, por meio de ferramentas SIG, foi desenvolvida e validada uma metodologia de quantificação da vulnerabilidade das estruturas atingidas pela massa deslizante, possibilitando a quantificação do risco com dados acessíveis ao usuário. O desenvolvimento da metodologia se deu por meio da aplicação do método em um dos eventos ocorridos na Região Serrana do Rio de Janeiro, que atingiu várias estruturas em Nova Friburgo, o que fomentou a demonstração física matemática da equação proposta. A metodologia foi ratificada pela sua aplicação em uma área de trabalho na cordilheira Andina central, no município de Medellín, Colômbia, e ainda validada por um exercício de comparação com uma metodologia de quantificação da vulnerabilidade desenvolvida e aplicada na Coréia, apresentada por Kang et al. (2015). Após a conclusão desse trabalho a metodologia se apresenta como uma ferramenta sólida e satisfatória para os casos estudados e comprova a importância da quantificação da vulnerabilidade no cálculo do risco e em sua análise, em áreas sujeitas a eventos adversos de deslizamentos de terra. _______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Risk is the probability and the gravity of an adverse event to life, health, goods and the environment (FELL et al., 2005). In quantitative terms, risk is the product of three variables: hazard, potential loss of the exposed element and the cost of this element, which means that risk reflects probable losses of one or more exposed elements facing an adverse event, and its consequences. Mass movement events, such as landslides, always involve a complex analysis of assessments and risk management actions. A crucial component of this analysis is the vulnerability that deals with the potential loss of an element or a group of elements exposed to the adverse event. Recent landslide events in Brazil, specifically the natural disaster occurred in January of 2011 in the mountain region of Rio de Janeiro, generated the approach of this topic. The study area was defined by the limits of the city of Nova Friburgo, where more than 1600 landslides took place, hitting urban and nonurban areas. After gathering these occurrences and their geometric properties, using GIS software, we developed a methodology capable of quantifying the vulnerability of the structures affected by the sliding mass, allowing the quantification of risk with accessible data to the user. The development of the methodology was accomplished by applying the method to one of the events occurred in the mountain region of Rio de Janeiro that had affected several structures in Nova Friburgo, which supported the mathematical physics demonstration of the proposed equation. The methodology was ratified by its use in a fieldwork in the Central Andes, in the city of Medellín, Colombia, and validated by an exercise of comparison with a methodology of quantification of vulnerability developed and used in Korea, as presented by Kang et al. (2015). After the conclusion of this work, the methodology is presented as a solid and satisfactory tool to the study cases, and proves the importance of quantification of vulnerability in the calculation and analysis of risk in those areas facing adverse events and landslides.