Landslides are one of the most dangerous geological hazards. In the United States, landslides cause a damage of $ 3.5 billion and kill 25 to 50 people annually. Shallow landslides occurring near any transportation facilities (railways and highways) can cause economic loss and disturbance of services which lead to indirect economic loss. It also increases the maintenance cost of those facilities. Hence, facilities located near a shallow landslide prone area should be monitored so as to avoid any catastrophic damages. Soil moisture and movement of the soil mass are prime indicators of potential shallow slide movements. This assessment of wireless instruments considers a variety of devices ranging from devices for monitoring tilt and moisture at specific points in the soil mass to ground penetrating radar (GPR), which can give indications of moisture accumulation in soils over a wide spatial extent. For this assessment study, a low cost MEMS accelerometer was selected for measuring tilts and motions. And EC type soil moisture sensor was selected to measure soil moisture content of embankments. The instrumentation of railway embankments works effectively and cheaply when a suspected problem area has already been identified and monitoring is needed over a limited spatial extent. This makes the monitoring system highly localized which often fails to cover potentially new failure prone areas. It is not feasible to use this approach to monitor soil conditions along the entire alignment of the railway. Therefore, another approach, GPR, is defined and explained in this study. GPR measures the dielectric constant value for any given material including soils. In soils, the dielectric constant value depends on the volumetric amount of water content present in a soil. Due to moisture infiltration, there is a reduction in suction value on embankment which indicates a decrease in shear strength of slope. Therefore, a correlation between suction and dielectric constant value is formulated in this study using Complex Refractive index model/Time propagation (CRIM/TP) model for soils. To validate this theoretical correlation, a laboratory study was conducted on pure kaolinite and on normal soil. For pure kaolinite this correlation proves beneficial while, for other type of soil, the correlation was off due to the limitations in filter paper test to measure suction below 2.5pF.

Water-induced soil erosion and shallow landslides interact with each other and need to be studied in an integrated approach to understand hillslope sediment yields. The principal aim of this thesis was to study and model soil erosion and shallow landslides in an integrated way. The thesis presents results from laboratory and catchment-scale studies and modelling. A laboratory flume under a rainfall simulator was used for shallow landslide and soil erosion experiments using sandy and silty loess soils. In the experiments, landslide initiation, retrogressions and slip surface depths were measured and monitored directly or by using video camera recordings. Sediment and runoff were collected from the flume outlet every minute during landslides and every 10 minutes before and after landslides. Changes in the soil slope, after landslides, were recorded. Initially, six experiments including two repetitions were conducted using sandy soils at a 30º and 10º compound slope configuration, but with different soil profile depths. The experimental results showed that total and landslide-driven sediment yields were affected by the original soil profile depth; the greater the depth, the higher the sediment yield. Later, twelve other experiments were conducted on different slopes using silty loess soils. The experimental observations were used to validate an integrated modelling approach which includes WEPP for runoff and soil erosion modelling, a slope stability model for simulating shallow landslides, and a simple soil redistribution model for runout distance prediction. The model predictions were in good alignment with the observations. In all (sandy and silty loess) experiments, peak sediment discharges were related to the landslide events, proximity to the outlet and landslide volume. The post-failure soil erosion rate decreased as a function of changes in the slope profile. The GeoWEPP-SLIP modelling approach was proposed for catchment-scale modelling. The approach simulates soil erosion using the Hillslope and Flowpath methods in WEPP, predicts shallow landslides using a slope stability model coupled with the WEPP’s hillslope hydrology and finally uses a simple rule-based soil redistribution model to predict runout distance and post-failure topography. A case study application of the model to the Bowenvale research catchment (300 ha) showed that the model predictions were in good agreement with the observed values. However, the Hillslope method over-predicted the outlet sediment yield due to the computational weighting involved in the method. The Hillslope method predicted consistent values of sediment yield and soil erosion regardless to the changes in topography and land-cover in the post-failure scenarios. The Flowpath method, on the other hand, predicted higher values of sediment yield in the post-failure vegetation removal scenario. The effects of DEM resolution on the approach were evaluated using four different resolutions. Statistical analyses for all methods and resolutions were performed by comparing the predicted versus measured runoff and sediment yield from the catchment outlet and the spatial distribution of shallow landslides. Results showed that changes in resolution did not significantly alter the sediment yield and runoff between the pre- and post-failure scenarios at the catchment outlet using the Hillslope method. However, the Flowpath method predicted higher hillslope sediment yields at a coarser resolution level. Similarly, larger landslide areas and volumes were predicted for coarser resolutions whereas deposition volume decreased with the increase in grid-cell size due to changes in slope and flowpath distributions. The research conducted in the laboratory and catchment presented in this thesis helped understand the interactions between shallow landslides and soil erosion in an integrated approach.

Os escorregamentos translacionais rasos são freqüentes na região da Serra do Mar, principalmente quando associados a eventos pluviométricos extremos, como em Janeiro de 1985 (380 mm, em 2 dias). Quando deflagrados de forma generalizada, podem ser catastróficos causando danos para a sociedade. Inúmeros métodos vêm sendo propostos para compreender a ocorrência destes processos na paisagem. O objetivo deste trabalho é avaliar a suscetibilidade a escorregamentos translacionais rasos na Serra do Mar por meio da aplicação de um modelo matemático em bases físicas, tendo como resultado um índice de estabilidade, que aponta, em forma de perigo relativo, áreas passíveis de instabilizações. As etapas de trabalho dividiramse na construção do Modelo Digital de Terreno e em produtos derivados (ângulo da encosta, curvatura, aspecto e área de contribuição), no mapeamento das cicatrizes de 1985 e na simulação dos cenários de suscetibilidade. Os mapas dos parâmetros topográficos, assim como, os mapas de suscetibilidade foram correlacionados com o mapa de cicatrizes e avaliados utilizando-se dos índices de Concentração de Cicatrizes (CC) e Potencial de Escorregamento (PE). Foram mapeadas 216 cicatrizes para uma área de 2,5 km² com uma produção de sedimentos estimado em 135,525m³. Os resultados apontam que encostas com ângulos entre 30° e 40° e com formato retilíneo foram as mais suscetíveis. A área foi considerada instável, segundo o modelo, em todos os cenários, tendo a melhor calibração para o cenário C2. O emprego de diferentes métodos demonstrou-se bastante satisfatório e concordante na análise do resultado final. Além disso, podem auxiliar como ferramentas de apoio de decisão no planejamento do uso do solo, principalmente em regiões onde é freqüente a ocorrência de movimentos de massa. Portanto, o resultado da avaliação a susceptibilidade a escorregamentos rasos na Serra do Mar pode direcionar ações mitigadoras político-administrativas e ambientais, tendo em vista minimizar o impacto sócio-ambiental de eventos futuros. / The shallow landslides are frequent in the Serra do Mar, especially when associated with intense rainfall events, as in January 1985 (380 mm in 2 days). When triggered generalized, causing damage to society. Several methods have been proposed to understand the occurrence of these processes in the landscape. The aim of this study is to evaluate the susceptibility to shallow landslides in the Serra do Mar by applying a physically based models, resulting in a stability index, which points in the form of relatively hazard and susceptible areas. The stages of his research were divided in building the Digital Terrain Model in their products derived (angle of slope, curvature, aspect and area of contribution), mapping the scars of 1985 and simulation of susceptibility scenarios. The maps of the parameters topographic, as well as the susceptibility maps were correlated with the scars map and evaluated using the indices of Scars Concentration (SC) and Landslide Potential (LP). 216 scars were mapped into here area of 2.5 km² with an estimated production of 135.525 m³ sediments. The results show that slopes with angles between 30° and 40° with rectilinear curvature were the most susceptible. The area was considered unstable, according to the model in all scenarios, with the best calibration for scenario C2. The use of different methods showed to be satisfactory and consistent when analyzing with these results. Moreover they can assist as tools for decision support in planning the soil use and, especially in regions where much frequent the occurrence of mass movement. Therefore, the result of susceptibility to shallow landslides in the Serra do Mar can help in the mitigation actions and politicaladministrative environment, aiming minimizes the environmental and social impact of future events.

Os escorregamentos translacionais rasos são freqüentes na região da Serra do Mar, principalmente quando associados a eventos pluviométricos extremos, como em Janeiro de 1985 (380 mm, em 2 dias). Quando deflagrados de forma generalizada, podem ser catastróficos causando danos para a sociedade. Inúmeros métodos vêm sendo propostos para compreender a ocorrência destes processos na paisagem. O objetivo deste trabalho é avaliar a suscetibilidade a escorregamentos translacionais rasos na Serra do Mar por meio da aplicação de um modelo matemático em bases físicas, tendo como resultado um índice de estabilidade, que aponta, em forma de perigo relativo, áreas passíveis de instabilizações. As etapas de trabalho dividiramse na construção do Modelo Digital de Terreno e em produtos derivados (ângulo da encosta, curvatura, aspecto e área de contribuição), no mapeamento das cicatrizes de 1985 e na simulação dos cenários de suscetibilidade. Os mapas dos parâmetros topográficos, assim como, os mapas de suscetibilidade foram correlacionados com o mapa de cicatrizes e avaliados utilizando-se dos índices de Concentração de Cicatrizes (CC) e Potencial de Escorregamento (PE). Foram mapeadas 216 cicatrizes para uma área de 2,5 km² com uma produção de sedimentos estimado em 135,525m³. Os resultados apontam que encostas com ângulos entre 30° e 40° e com formato retilíneo foram as mais suscetíveis. A área foi considerada instável, segundo o modelo, em todos os cenários, tendo a melhor calibração para o cenário C2. O emprego de diferentes métodos demonstrou-se bastante satisfatório e concordante na análise do resultado final. Além disso, podem auxiliar como ferramentas de apoio de decisão no planejamento do uso do solo, principalmente em regiões onde é freqüente a ocorrência de movimentos de massa. Portanto, o resultado da avaliação a susceptibilidade a escorregamentos rasos na Serra do Mar pode direcionar ações mitigadoras político-administrativas e ambientais, tendo em vista minimizar o impacto sócio-ambiental de eventos futuros. / The shallow landslides are frequent in the Serra do Mar, especially when associated with intense rainfall events, as in January 1985 (380 mm in 2 days). When triggered generalized, causing damage to society. Several methods have been proposed to understand the occurrence of these processes in the landscape. The aim of this study is to evaluate the susceptibility to shallow landslides in the Serra do Mar by applying a physically based models, resulting in a stability index, which points in the form of relatively hazard and susceptible areas. The stages of his research were divided in building the Digital Terrain Model in their products derived (angle of slope, curvature, aspect and area of contribution), mapping the scars of 1985 and simulation of susceptibility scenarios. The maps of the parameters topographic, as well as the susceptibility maps were correlated with the scars map and evaluated using the indices of Scars Concentration (SC) and Landslide Potential (LP). 216 scars were mapped into here area of 2.5 km² with an estimated production of 135.525 m³ sediments. The results show that slopes with angles between 30° and 40° with rectilinear curvature were the most susceptible. The area was considered unstable, according to the model in all scenarios, with the best calibration for scenario C2. The use of different methods showed to be satisfactory and consistent when analyzing with these results. Moreover they can assist as tools for decision support in planning the soil use and, especially in regions where much frequent the occurrence of mass movement. Therefore, the result of susceptibility to shallow landslides in the Serra do Mar can help in the mitigation actions and politicaladministrative environment, aiming minimizes the environmental and social impact of future events.

Changes in climatic regimes and land use have led to increases in wildfire activities around the world. Wildfires are now happening more frequently, at higher altitudes, and higher severities. Adverse impacts of wildfires can last years after the fire has been contained through post-fire geohazards, such as shallow landslides. Post-wildfire shallow landslides are often mobilized by rainfall and due to fire-induced changes in soil and land cover properties and near-surface processes. This study aims to develop a physics-based framework to evaluate the stability of burned hillslopes against rainfall-triggered shallow landslides. A coupled hydromechanical infiltration model is developed by employing a closed-form solution of the Richards equation. The model is integrated into an infinite slope stability analysis to capture the effect of temporal changes in the pressure head profile of an unsaturated vegetated slope on its stability. The proposed model considers the antecedent condition of soil and vegetation cover, the time-varying nature of rainfall intensity, and wildfire-induced changes in soil properties, root reinforcement, transpiration rate, and canopy interception. The efficacy of the proposed framework is illustrated through modeling a case study in the Las Lomas watershed in California, USA. The watershed was a part of a larger area that was burned in the San Gabriel Complex Fire (consisting of two separate fires, the Fish Fire and the Reservoir Fire) in 2016. Three years later, during a heavy rainstorm in January 2019, the affected area, including the Las Lomas watershed, experienced widespread landslides. The proposed framework is then integrated into a geographic information system (GIS) to generate a susceptibility map of post-wildfire rainfall-triggered shallow landslides. The applicability of the proposed framework at a regional scale is tested for the entire area affected by the San Gabriel Complex Fire to model the observed shallow landslides within the boundaries of the Fish Fire and the Reservoir Fire. The findings of this study can be used to warn the community of post-wildfire shallow landslides activities.

A previsão de áreas suscetíveis a escorregamentos translacionais rasos tem como fundamental etapa a investigação dos fatores condicionantes e dos mecanismos de ruptura. Algumas destas propriedades, como os parâmetros físicos e hidrológicos dos solos, são determinantes para a instabilização de encostas que estão sujeitas a eventos pluviométricos intensos. Uma destas propriedades é a condutividade hidráulica saturada, cujo comportamento pode influenciar no desenvolvimento de poro-pressão positiva ou levar à perda de sucção dos solos, ocasionando rupturas. Desta forma, o objetivo principal desta pesquisa foi analisar a distribuição lateral e vertical da condutividade hidráulica saturada (Ksat) dos solos e sua influência nos escorregamentos translacionais rasos na Serra do Mar (SP). Para tanto, foi selecionada uma bacia representativa da Serra do Mar e nela foram escolhidas três cicatrizes acessíveis e com limites bem preservados para a realização dos ensaios in situ. As profundidades onde foram realizados os ensaios foram definidas a partir da caracterização morfológica dos mantos de alteração nas trincheiras abertas no topo, no centro e na lateral das cicatrizes (0.25, 0.50, 1.00, 1.50, 2.00 e 2.50 m). Finamente, foram realizados os ensaios in situ utilizando-se o Permeâmetro de Guelph, utilizando-se duas cargas hidráulicas H para a que fosse possível calcular a Ksat empregando-se as equações de Richards, Laplace e a análise de Elricket al. (1989), embora tenha sido utilizada esta última para a análise da variação dos valores. A partir dos valores de Ksat, das propriedades físicas dos materiais (distribuição granulométrica, micro e macroporosidade, porosidade total. Além disso, foi analisada a tendência de variação entre 10-4 e 10-7 m/s, predominando da Ksat com a profundidade. Foram obtidos 41 valores de Ksat, os quais variaram entre as ordens de grandeza 10-5 e 10-6 m/s (82,5% dos valores), que mostraram a pequena variabilidade da Ksat nos perfis de alteração investigados, se comparada às diferenças observadas nas propriedades dos solos e corroboram com os trabalhos desenvolvidos na Serra do Mar. Quando confrontado com as propriedades físicas dos materiais (por exemplo, granulometria e porosidade total), observou-se, principalmente, a correlação positiva com a fração areia. De forma geral, foi possível identificar uma tendência de aumento da Ksat com a profundidade, assim como a existência de algumas descontinuidades hidráulicas significativas, tanto de redução quanto de aumento brusco da Ksat em uma pequena profundidade. / The prediction of landslides-prone areas has as fundamental step researching controlling factors and failure mechanisms. Some of these properties, such as the physical and hydrological soil properties are crucial to the instability of slopes subject to intense rainfall events. One of these properties is the saturated hydraulic conductivity, whose behavior can influence and lead to the development of positive pore-pressure or the loss of soil suction, causing failures. The main objective of this research was to analyze the lateral and vertical hydraulic conductivity (Ksat) of soils and their influence on shallow landslides in the Serra do Mar (SP). Therefore, we selected a representative basin in the Serra do Mar and there three accessible scars, well preserved, were chosen for in situ measurements. Was also performed the topographical characterization of the scars (slope angle, curvature and orientation and contributing area). The depths where the measurements were performed were defined from the morphological characterization of soil profiles in opened trenches at the top, at the lateral and inside the scars (0.25, 0.50, 1.00, 1.50, 2.00 and 2.50 m). At last, were performed the in situ measurements using the Guelph Permeameter, using two heads H for calculating Ksat using Richards equations, Laplace equations and Elrick et al. (1989) analysis, although the latter has been used to analyze the range of values. From the Ksat values and physical soil properties (e. g. grain size distribution, micro and macroporosity, total porosity) we discussed the role played by them in Ksat values. Moreover was analyzed the trend of Ksat variation with depth. We obtained 41 Ksat values, which varied between 10-4 e 10-7 m/s, mostly among the orders of magnitude 10-5 e 10-6 m/s (82.5% values), that showed the small variability of Ksat in the soil profiles if compared to the observed differences in soil properties, and corroborate with studies developed in the Serra do Mar. When confronted with the physical properties of materials (eg, grain size and total porosity), we observed mainly the positive correlation with the sand content. In general, we observed a tendency of increase of Ksat with depth, as well as the existence of some significant hydraulic discontinuities, both the sudden decrease as the increase in Ksat in a small depth.

Na cidade de São Paulo, é freqüente a ocorrência de escorregamentos, causando a destruição de moradias e muitos danos econômicos com vítimas fatais e aumentando, a cada ano, o número de áreas de risco. O objetivo geral desta pesquisa é analisar o grau de risco e a suscetibilidade a escorregamentos translacionais rasos na bacia do rio Limoeiro, localizada na cabeceira da bacia do rio Aricanduva, uma das principais da cidade de São Paulo. Especificamente, objetiva-se, identificar e analisar as principais intervenções antropogênicas (classes de uso do solo) no período 1973-2007, identificar em escala de zoneamento e caracterizar espacialmente as áreas de risco, caracterizar e analisar o papel dos parâmetros topográficos e avaliar a concordância entre o mapa de risco e o de suscetibilidade. No mapeamento de risco, foi elaborada uma ficha de campo para avaliar o grau de risco em quatro escalas: R1 (baixo risco), R2 (médio), R3 (alto) a R4 (muito alto). A análise evolutiva do uso do solo foi realizada pela interpretação de fotografias aéreas. A partir de um Modelo Digital do Terreno foram gerados os mapas de ângulo, aspecto, curvatura e área de contribuição e calculada a Freqüência de Distribuição (FD), que foram correlacionados com o mapa de risco, gerando-se dois índices: Concentração de Risco (CR) e Potencial de Risco (PR). Na análise da suscetibilidade a escorregamentos foi utilizado o modelo matemático SHALSTAB (Shallow Landsliding Stability) e calculados os índices de FD, de CR e de PR. A última etapa consistiu numa análise conjunta entre os mapas de risco e de suscetibilidade, na qual foi verificada a concordância ou discordância em cada setor de risco. A análise evolutiva do uso do solo, mostrou uma redução de 36% de cobertura vegetal e o aumento de 23% de áreas urbanas no período 1973-2007. Foram mapeados 16 setores de risco contendo aproximadamente 1872 moradias, sendo 6 setores com grau muito alto de risco (R4). Topograficamente, as áreas mais suscetíveis foram aquelas com ângulos superiores a 16,8°, orientadas para SW, com formas côncavas e com os maiores valores de área de contribuição. O mapa de suscetibilidade apresentou 41% de áreas Estáveis e 20% de áreas Incondicionalmente Instáveis que, embora em menor proporção, apresentaram uma CR de 40% com PR de 12%. Concluiu-se que houve concordância entre as áreas previstas como instáveis pelo modelo com as áreas de risco mapeadas, acreditando-se que a combinação destes métodos possa ser aplicada na avaliação final do risco a escorregamentos em áreas urbanas, podendo subsidiar a gestão pública na definição de áreas instáveis para a ocupação. / In the city of São Paulo, landslides occur frequently, causing the destruction of houses and economic damage with fatalities and the number of areas threatened by landslides has been increasing each year. The general objective of this research is to analyze the probability of risk and susceptibility to shallow landslides in the Limoeiro River basin, which is located at the head of the Aricanduva River basin, one of the main in the city of São Paulo. Specifically, the objective is to identify and analyze major anthropogenic interventions (land use classes) in 1973 to 2007 period, identify scale zoning and characterize spatially the risk areas, characterize and analyze the role of topographic parameters and assess the correlation between the risk areas and susceptibility maps. To map risk areas, we created a cadastral survey form to evaluate landslide risk in the field into four levels: R1 (low risk), R2 (average risk), R3 (high risk), and R4 (very high risk). To land use evolutionary analyses, was made the aerial photographs interpretation. From a Digital Elevation Model were generated slope angle, aspect, curvature and contributing area maps and calculated the Frequency Distribution (FD), that subsequently, these maps were correlated with the risk map, generating two indexes: Risk Concentration (RC) and Risk Potential (RP). To analyze susceptibility to landslides, we used the SHALSTAB (Shallow Landsliding Stability) mathematical model and calculated the FD, RC and RP. The last step was a joint analysis of the risk areas and of the susceptibility maps, which was verified the agreement or disagreement on each risk sector. From the land use evolutionary analysis, there was a 36% reduction of plant cover and increase of 23% in urban areas in the period 1973-2007. We mapped 16 risk sectors containing approximately 1872 at-risk homes, with 6 sectors with very high risk degree (R4). Topographically, the most susceptible areas those located at slope angles above 16,8°, oriented southwest quadrant, with concave forms with the largest contributing area. In the susceptibility map, 41% of the area was classified as stable and 20% as unconditionally unstable. Although the latter category accounted a smaller proportion of the total area, it contained a RC of 40% with a RP of 12%. We found that the locations of areas predicted to be unstable coincided with the risk areas mapped and this combination of methods can be applied to evaluate the landslides risk in urban areas and can assist public managers in defining areas that are unstable for occupation.

Na cidade de São Paulo, é freqüente a ocorrência de escorregamentos, causando a destruição de moradias e muitos danos econômicos com vítimas fatais e aumentando, a cada ano, o número de áreas de risco. O objetivo geral desta pesquisa é analisar o grau de risco e a suscetibilidade a escorregamentos translacionais rasos na bacia do rio Limoeiro, localizada na cabeceira da bacia do rio Aricanduva, uma das principais da cidade de São Paulo. Especificamente, objetiva-se, identificar e analisar as principais intervenções antropogênicas (classes de uso do solo) no período 1973-2007, identificar em escala de zoneamento e caracterizar espacialmente as áreas de risco, caracterizar e analisar o papel dos parâmetros topográficos e avaliar a concordância entre o mapa de risco e o de suscetibilidade. No mapeamento de risco, foi elaborada uma ficha de campo para avaliar o grau de risco em quatro escalas: R1 (baixo risco), R2 (médio), R3 (alto) a R4 (muito alto). A análise evolutiva do uso do solo foi realizada pela interpretação de fotografias aéreas. A partir de um Modelo Digital do Terreno foram gerados os mapas de ângulo, aspecto, curvatura e área de contribuição e calculada a Freqüência de Distribuição (FD), que foram correlacionados com o mapa de risco, gerando-se dois índices: Concentração de Risco (CR) e Potencial de Risco (PR). Na análise da suscetibilidade a escorregamentos foi utilizado o modelo matemático SHALSTAB (Shallow Landsliding Stability) e calculados os índices de FD, de CR e de PR. A última etapa consistiu numa análise conjunta entre os mapas de risco e de suscetibilidade, na qual foi verificada a concordância ou discordância em cada setor de risco. A análise evolutiva do uso do solo, mostrou uma redução de 36% de cobertura vegetal e o aumento de 23% de áreas urbanas no período 1973-2007. Foram mapeados 16 setores de risco contendo aproximadamente 1872 moradias, sendo 6 setores com grau muito alto de risco (R4). Topograficamente, as áreas mais suscetíveis foram aquelas com ângulos superiores a 16,8°, orientadas para SW, com formas côncavas e com os maiores valores de área de contribuição. O mapa de suscetibilidade apresentou 41% de áreas Estáveis e 20% de áreas Incondicionalmente Instáveis que, embora em menor proporção, apresentaram uma CR de 40% com PR de 12%. Concluiu-se que houve concordância entre as áreas previstas como instáveis pelo modelo com as áreas de risco mapeadas, acreditando-se que a combinação destes métodos possa ser aplicada na avaliação final do risco a escorregamentos em áreas urbanas, podendo subsidiar a gestão pública na definição de áreas instáveis para a ocupação. / In the city of São Paulo, landslides occur frequently, causing the destruction of houses and economic damage with fatalities and the number of areas threatened by landslides has been increasing each year. The general objective of this research is to analyze the probability of risk and susceptibility to shallow landslides in the Limoeiro River basin, which is located at the head of the Aricanduva River basin, one of the main in the city of São Paulo. Specifically, the objective is to identify and analyze major anthropogenic interventions (land use classes) in 1973 to 2007 period, identify scale zoning and characterize spatially the risk areas, characterize and analyze the role of topographic parameters and assess the correlation between the risk areas and susceptibility maps. To map risk areas, we created a cadastral survey form to evaluate landslide risk in the field into four levels: R1 (low risk), R2 (average risk), R3 (high risk), and R4 (very high risk). To land use evolutionary analyses, was made the aerial photographs interpretation. From a Digital Elevation Model were generated slope angle, aspect, curvature and contributing area maps and calculated the Frequency Distribution (FD), that subsequently, these maps were correlated with the risk map, generating two indexes: Risk Concentration (RC) and Risk Potential (RP). To analyze susceptibility to landslides, we used the SHALSTAB (Shallow Landsliding Stability) mathematical model and calculated the FD, RC and RP. The last step was a joint analysis of the risk areas and of the susceptibility maps, which was verified the agreement or disagreement on each risk sector. From the land use evolutionary analysis, there was a 36% reduction of plant cover and increase of 23% in urban areas in the period 1973-2007. We mapped 16 risk sectors containing approximately 1872 at-risk homes, with 6 sectors with very high risk degree (R4). Topographically, the most susceptible areas those located at slope angles above 16,8°, oriented southwest quadrant, with concave forms with the largest contributing area. In the susceptibility map, 41% of the area was classified as stable and 20% as unconditionally unstable. Although the latter category accounted a smaller proportion of the total area, it contained a RC of 40% with a RP of 12%. We found that the locations of areas predicted to be unstable coincided with the risk areas mapped and this combination of methods can be applied to evaluate the landslides risk in urban areas and can assist public managers in defining areas that are unstable for occupation.

A previsão de áreas suscetíveis a escorregamentos translacionais rasos tem como fundamental etapa a investigação dos fatores condicionantes e dos mecanismos de ruptura. Algumas destas propriedades, como os parâmetros físicos e hidrológicos dos solos, são determinantes para a instabilização de encostas que estão sujeitas a eventos pluviométricos intensos. Uma destas propriedades é a condutividade hidráulica saturada, cujo comportamento pode influenciar no desenvolvimento de poro-pressão positiva ou levar à perda de sucção dos solos, ocasionando rupturas. Desta forma, o objetivo principal desta pesquisa foi analisar a distribuição lateral e vertical da condutividade hidráulica saturada (Ksat) dos solos e sua influência nos escorregamentos translacionais rasos na Serra do Mar (SP). Para tanto, foi selecionada uma bacia representativa da Serra do Mar e nela foram escolhidas três cicatrizes acessíveis e com limites bem preservados para a realização dos ensaios in situ. As profundidades onde foram realizados os ensaios foram definidas a partir da caracterização morfológica dos mantos de alteração nas trincheiras abertas no topo, no centro e na lateral das cicatrizes (0.25, 0.50, 1.00, 1.50, 2.00 e 2.50 m). Finamente, foram realizados os ensaios in situ utilizando-se o Permeâmetro de Guelph, utilizando-se duas cargas hidráulicas H para a que fosse possível calcular a Ksat empregando-se as equações de Richards, Laplace e a análise de Elricket al. (1989), embora tenha sido utilizada esta última para a análise da variação dos valores. A partir dos valores de Ksat, das propriedades físicas dos materiais (distribuição granulométrica, micro e macroporosidade, porosidade total. Além disso, foi analisada a tendência de variação entre 10-4 e 10-7 m/s, predominando da Ksat com a profundidade. Foram obtidos 41 valores de Ksat, os quais variaram entre as ordens de grandeza 10-5 e 10-6 m/s (82,5% dos valores), que mostraram a pequena variabilidade da Ksat nos perfis de alteração investigados, se comparada às diferenças observadas nas propriedades dos solos e corroboram com os trabalhos desenvolvidos na Serra do Mar. Quando confrontado com as propriedades físicas dos materiais (por exemplo, granulometria e porosidade total), observou-se, principalmente, a correlação positiva com a fração areia. De forma geral, foi possível identificar uma tendência de aumento da Ksat com a profundidade, assim como a existência de algumas descontinuidades hidráulicas significativas, tanto de redução quanto de aumento brusco da Ksat em uma pequena profundidade. / The prediction of landslides-prone areas has as fundamental step researching controlling factors and failure mechanisms. Some of these properties, such as the physical and hydrological soil properties are crucial to the instability of slopes subject to intense rainfall events. One of these properties is the saturated hydraulic conductivity, whose behavior can influence and lead to the development of positive pore-pressure or the loss of soil suction, causing failures. The main objective of this research was to analyze the lateral and vertical hydraulic conductivity (Ksat) of soils and their influence on shallow landslides in the Serra do Mar (SP). Therefore, we selected a representative basin in the Serra do Mar and there three accessible scars, well preserved, were chosen for in situ measurements. Was also performed the topographical characterization of the scars (slope angle, curvature and orientation and contributing area). The depths where the measurements were performed were defined from the morphological characterization of soil profiles in opened trenches at the top, at the lateral and inside the scars (0.25, 0.50, 1.00, 1.50, 2.00 and 2.50 m). At last, were performed the in situ measurements using the Guelph Permeameter, using two heads H for calculating Ksat using Richards equations, Laplace equations and Elrick et al. (1989) analysis, although the latter has been used to analyze the range of values. From the Ksat values and physical soil properties (e. g. grain size distribution, micro and macroporosity, total porosity) we discussed the role played by them in Ksat values. Moreover was analyzed the trend of Ksat variation with depth. We obtained 41 Ksat values, which varied between 10-4 e 10-7 m/s, mostly among the orders of magnitude 10-5 e 10-6 m/s (82.5% values), that showed the small variability of Ksat in the soil profiles if compared to the observed differences in soil properties, and corroborate with studies developed in the Serra do Mar. When confronted with the physical properties of materials (eg, grain size and total porosity), we observed mainly the positive correlation with the sand content. In general, we observed a tendency of increase of Ksat with depth, as well as the existence of some significant hydraulic discontinuities, both the sudden decrease as the increase in Ksat in a small depth.

Os movimentos de massa fazem parte da dinâmica da paisagem e se destacam como um dos principais processos geomorfológicos responsáveis pela evolução do relevo. Estes são condicionados por uma relação complexa de fatores naturais: geomorfológicos, geológicos e geotécnicos e hidrológicos. Tais tipos de movimentos de massa ficaram registrados em 17 e 18 de março de 1967 nas encostas da escarpa da Serra do Mar no município de Caraguatatuba, quando ocorreram de modo generalizado, causando um grande impacto ambiental, culminando em 120 mortes e 400 casas destruídas, mais concentrados em uma área de aproximadamente 180km2 em torno do município. Sendo assim, o objetivo deste trabalho é investigar algumas propriedades físicas do solo a fim de analisar a influência destas na distribuição e na deflagração dos escorregamentos translacionais rasos. As amostras de solo foram coletadas em três pontos, em diferentes profundidades (lateral, superior e interior) de três cicatrizes de escorregamentos rasos de 1967. As seguintes propriedades foram analisadas: distribuição granulométrica, limites de Atterberg, porosidade, densidade, curvas de retenção de água e resistência ao cisalhamento. As amostras apresentaram valores altos para as frações de areia, cerca de 80%, com uma composição granulométrica variável, destacando a existência de areias siltosas e pouco argilosas e siltes pouco argilosos, com os horizontes de solos mais profundos formados predominantemente por materiais siltosos e/ou arenosos, enquanto os horizontes superficiais apresentaram-se mais argilosos. Ainda que com baixos índices de atividade e por muitas vezes inatividades, não apresentaram significativa variabilidade quanto aos índices físicos onde os corpos de prova não atingiram a saturação total, alcançando uma média percentual de 70% de umidade e valores para densidade e índices de vazios muito próximos, de 2,55 g/cm3 e 1,151 g/cm3, respectivamente quanto aos parâmetros de resistência. Os ângulos de atrito foram menores para os horizontes superficiais (29,1º e 25,8º) em detrimento das camadas subjacentes, 1,75m e 2,00m, (31,9º e 36,8º). É importante ressaltar que boa parte dos estudos já desenvolvidos sobre a temática Serra do Mar Paulista focam o mapeamento destes processos na paisagem e o papel dos parâmetros topográficos, sobretudo da declividade, na distribuição dos mesmos. Entretanto, são escassas as informações sobre a tipologia e as propriedades dos solos, em escala de detalhe que possam efetivamente influenciar a estabilidade das encostas da Serra do Mar. Espera-se, portanto, que este estudo possa subsidiar em melhor entendimento dos mecanismos de ruptura dos escorregamentos rasos neste compartimento geomorfológico. / Mass movements are part of the landscape dynamics and stand out as major geomorphological processes responsible for the evolution of relief. These are determined by a complex of natural factors: geomorphological, geological and geotechnical and hydrological. These types of mass movements were recorded on 17 and 18 March 1967 on the slopes of the escarpment of the Serra do Mar in the city of Caraguatatuba, when there were so widespread, causing a major environmental impact, resulting in 120 deaths and 400 homes destroyed more concentrated in an area of approximately 180km2 around the county. Therefore, the objective of this work is to investigate some physical properties of the soil in order to analyze their influence on the distribution and outbreak of shallow translational landsliding. Soil samples were collected at three points at different depths (side, top and interior) of three shallow landslide scars from 1967. The following properties were analyzed: size distribution, Atterberg limits, porosity, density, water retention curves and shear strength. The samples had high values for the sand fractions, about 80%, with a variable grain size composition, highlighting the existence of silty sands and silts and clay little bit clay, with deeper soil horizons formed predominantly silty materials and / or sandy, while the surface horizons were more clay. Even with low levels of activity and often outages, showed no significant variation between the physical indexes where the samples have not reached full saturation, reaching an average percentage of 70% moisture content and density values for indices and very empty next, at 2.55 g/cm3 and 1.151 g/cm3, respectively for the parameters of resistance. The friction angles were smaller in surface horizons (29.1 º and 25.8 º) over the underlying layers, 1.75 m and 2.00 m (31.9 º and 36.8 º). Importantly, many of the studies already undertaken on the subject Serra do Mar Paulista focus on the mapping of these processes in the landscape and the role of topographic parameters, especially the slope in their distribution. However, there is little information about the types and properties of soils in detail scale that can effectively influence the stability of the slopes of the Serra do Mar. It is hoped, therefore, that this study may support better understanding of failure mechanisms of shallow landslides in geomorphological compartment.