[pt] O comportamento geotécnico da barragem de Curuá-Una, Pará, foi estudado devido à importância que a barragem representa para a Região Norte do Brasil. A usina hidrelétrica de Curuá-Una, inaugurada em 1977, está localizada na Amazônia, próxima à cidade de Santarém. O estudo englobou a avaliação das condições atuais de operação e a previsão de desempenho após uma possível elevação de 1,5m do nível do reservatório, com e sem alteamento simultâneo da crista da barragem. A elevação do nível do reservatório possibilitaria o aumento da potência útil da usina, beneficiando toda a região. Uma ampla campanha de ensaios geotécnicos foi realizada em amostras indeformadas dos materiais constituintes da barragem. As amostras de bloco foram extraídas dos taludes de jusante e montante, acima do nível freático. O programa experimental incluiu ensaios de caracterização, permeabilidade, adensamento, cisalhamento direto, e triaxiais, com diferentes condições de umidade. A pesquisa envolveu também a análise dos resultados da instrumentação de campo, composta por piezômetros instalados no corpo da barragem e na fundação de material arenoso. Uma surgência da linha freática foi identificada no talude de jusante, sugerindo um funcionamento inadequado do filtro vertical. As análises englobaram simulações numéricas da elevação do nível do reservatório e da cota da crista da barragem, com o objetivo de avaliar a deformabilidade do maciço. Foram também definidos os níveis de alerta referentes à segurança da barragem, com base em estudos de estabilidade realizados para diferentes condições de geometria e carregamento. / [en] The geotechnical behavior of Curuá-Una dam, Pará, was studied due its importance to the North Region of Brazil. The power plant, in operation since 1977, is located in the Amazon forest, next to the city of Santarém. The study was comprised of the evaluation of current operation conditions of the dam and prediction of its performance after a possible rise of 1,5m of the level of the reservoir with and without simultaneous rise of the dam s crest. The rise of the reservoir would increase the power capacity of Curuá- Una plant, benefiting the entire region. A comprehensive program of geotechnical tests was carried out on undisturbed samples of the dam materials. Block samples were extracted from the upstream and downstream slopes of the dam. The experimental program included characterization tests, permeability, consolidation, direct shear and triaxial tests, with different saturation conditions. The research also included the analysis of field instrumentation results. The instrumentation included several piezometers, installed in the body of the dam and in the sandy foundation. A surgency of the freatic line was identified at the downstream slope, suggesting a malfunctioning of the vertical filter. The analyses included numerical simulations of different reservoir and crest levels, with objective to evaluate the deformability of the earth embankment. In addition, stability studies for different geometries and loading conditions were also carried out. Alert levels regarding the dam s stability were established.

[pt] O objetivo desta dissertação foi avaliar os mecanismos de ruptura em solo residual não saturado, nos locais da Comunidade da Prainha e Condomínio do Lago, em Nova Friburgo, após os deslizamentos ocorridos do dia 11 para 12 de janeiro de 2011, evento conhecido como Megadesastre 11 da Serra Fluminense. Para isso foram realizados ensaios de caracterização física, química e mineralógica, ensaios de permeabilidade in situ e no laboratório, ensaios para a determinação da curva característica e porosimetria de mercúrio. Para a determinação dos parâmetros de resistência foram realizado ensaios de cisalhamento convencional em amostras indeformadas submersas. A partir destes resultados foram realizadas análises numéricas de infiltração e estabilidade com a utilização dos programas Vadose/W e Slope/W ambos do pacote GeoStudio 2007. Os resultados das análises mostraram que as rupturas foram do tipo planar, ocorrendo na transição do solo maduro para o solo jovem para ambos locais. No caso do Condomínio do Lago verificou-se que a ruptura foi iniciada na base do talude, indicando um movimento de baixo para cima. Na Comunidade da Prainha a ruptura foi iniciada no topo da encosta. Em ambos os casos, ruptura ocorreu em decorrência da infiltração das águas de chuva. / [en] The objective of this dissertation was to assess the failure mechanisms in unsaturated residual soil, in places of Comunidade da Prainha Prainha (Comunity of Prainha) and Condomínio do Lago (Lago Condominium), in Nova Friburgo, after the landslides that occurred from the 11th to 12th of January of 2011. The event is known as Megadesastre 11 da Serra Fluminense. For this, tests of physical, chemical and mineralogical characterization, in situ permeability tests and the in laboratory, tests to determine the characteristic curve and mercury porosimetry were performed. To determine the strength parameters, were conducted conventional shear tests on submerged soil samples. From these results, numerical analyzes of infiltration and stability were performed with the use of Vadose/W and Slope/W, both programs of GeoStudio 2007. The analysis results showed that the ruptures were planar, occurring in the transition from the mature soil to the young soil for both locations. In the case of Condomínio do Lago, the failure surface was located at the base of the slope, indicating a movement from bottom to top. In the Comunidade da Prainha the failure surface was located at the top of the slope. In both cases rupture occurred due to infiltration of the rainwater.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The protection of watercourses is motivated by legal instruments establishing permanent preservation areas (PPAs) along them, being defined from the width of the waterway. However, it is believed that there are other factors to consider, such as ecosystem services offered by PPAs. With the objective of developing a methodology for easy application that supports the identification of ecosystem services promoted by APPs along watercourses, in particular the stability of river embankments, this study developed a Rapid Assessment Protocol (RAP), compound for 7 parameters - vegetation, soil texture, stretch of river, slope inclination, soil depth in slope, width of the stream and, use and land cover, assigning them weights 0-4, depending on influence of their categories in the susceptibility to erosion of river embankments. The RAP was applied in 40 sampling units in the watershed of the Arroio Val de Buia, in Silveira Martins, RS. The end result of the RAP for each sample unit allowed the creation of classes of susceptibility to erosion, "stable", "susceptible" and "unstable". Simultaneously, we developed an algorithm programming in Python 2.6 (ArcGIS ® 10) language in order to determine indicators of fragility erosion of slopes of the watercourse areas and the contribution of these in susceptibility to erosion of river embankments. Statistical analysis (t test) revealed significant differences between the units evaluated by RAP. From the techniques of Hierarchical Cluster Analysis (HCA) and Principal Component Analysis (PCA), we observed the occurrence of clustering between different sampling units into two distinct classes, according to the categories of susceptibility to erosion resulting RAP. The basic parameters that determine the groupings were: soil, soil depth on slope, vegetation, portions of the stream and use and land cover. The PCA also showed that the first principal component (PC1) explained 43.54 % of the total variance, while the second explained 25.93 %, which showed the similarities between the "stable" sample units and "unstable", respectively. For indicators of fragility to erosion, the following information was obtained: maximum length of the tributary side, average steepness of maximum length side, accumulated tributary drainage area, average steepness of the cumulative tributary drainage area and, average velocity of maximum length side. The contribution of indicators of fragility in susceptibility to erosion of river embankments can be enhanced or attenuated depending on the category of the parameters evaluated in the RAP. It also pointed out that one of the products of this work was the algorithm programming that originated maps on indicators of fragility erosion down slope. Finally, it is concluded that the proposed protocol was presented as a good tool for rapid assessment of rivers with similar characteristics to Arroio Val de Buia, and useful for zoning and hierarchy of priority areas for environmental management and recovery degraded areas, especially those related to works of natural engineering, may be disseminated and applied, provided to regional characteristics. / A proteção aos cursos d água é motivada por instrumentos legais que instituem áreas de preservação permanente (APPs) ao longo dos mesmos, sendo essas definidas a partir da largura do curso d água. Contudo, acredita-se que há outros fatores a serem considerados, como os serviços ecossistêmicos oferecidos pelas APPs. Com o objetivo de desenvolver uma metodologia de aplicação fácil e que apoie a identificação de serviços ecossistêmicos promovidos pelas APPs ao longo de cursos d água, em particular a estabilidade dos taludes fluviais, este estudo desenvolveu um Protocolo de Avaliação Rápida (PAR), composto por 7 parâmetros - vegetação, textura do solo, trecho do rio, inclinação do talude, profundidade do solo no talude, largura do curso d água e, uso e cobertura da terra, atribuindo a eles pesos de 0 a 4, em função da influência de suas categorias na suscetibilidade à erosão de taludes fluviais. O PAR foi aplicado em 40 unidades amostrais na microbacia do Arroio Val de Buia, no município de Silveira Martins, RS. O resultado final do PAR para cada unidade amostral permitiu a criação de classes de suscetibilidade à erosão: estável , suscetível e instável . Simultaneamente, desenvolveu-se a programação de um algoritmo em linguagem Python 2.6 (ArcGIS® 10), a fim de determinar indicadores de fragilidade à erosão de áreas vertentes ao curso d água e a contribuição dos mesmos na suscetibilidade à erosão de taludes fluviais. A análise estatística (teste t) evidenciou diferenças significativas entre as unidades avaliadas pelo PAR. A partir das técnicas de Análise Hierárquica de Agrupamentos (AHA) e de Análise de Componentes Principais (ACP), foi possível observar a ocorrência de agrupamento entre as diferentes unidades amostrais, em duas classes distintas, de acordo com as categorias de suscetibilidade à erosão resultantes do PAR. Os parâmetros fundamentais que determinaram os agrupamentos foram: solo, profundidade do solo no talude, vegetação, trecho do curso d água e uso e cobertura da terra. A ACP mostrou ainda que a primeira componente principal (CP1) explicou 43,54% da variância total dos dados, enquanto a segunda explicou 25,93%, as quais evidenciaram as semelhanças entre as unidades amostrais estáveis e instáveis , respectivamente. Para os indicadores de fragilidade à erosão, foram obtidas as seguintes informações: comprimento máximo de vertente afluente; declividade média da vertente de comprimento máximo; área de drenagem afluente acumulada; declividade média da área de drenagem afluente acumulada e; velocidade média de vertente de comprimento máximo. A contribuição dos indicadores de fragilidade na suscetibilidade à erosão de taludes fluviais pode ser intensificada ou atenuada em função das categorias dos parâmetros avaliados no PAR. Cabe destacar ainda, que um dos produtos deste trabalho foi a programação do algoritmo que originou os mapas relativos aos indicadores de fragilidade à erosão de vertente. Por fim, conclui-se que o protocolo proposto apresentou-se como uma boa ferramenta de avaliação rápida de rios com características semelhantes às do Arroio Val de Buia, e útil para o zoneamento e a hierarquização de áreas prioritárias para o gerenciamento ambiental e a recuperação de áreas degradadas, especialmente aquelas ligadas a obras de engenharia natural, podendo ser difundido e aplicado, desde que adaptado às características regionais.

In this study 18 sediment samples were collected from the upper continental slope across the coast of the state of Sergipe in January 2007. The composition and distribution pattern of recent foraminifera were studied. For each sample, 300 foraminifera shells were identified, reaching 5400 different specimens. The samples were treated initially with the division by quartering, washed with water, weighed to 1 g and finally screened. The study shows 4504 specimens from benthic and 896 planktonic foraminifera. A total of 167 taxa were identified, with 84 genera and 157 benthic taxa. The benthic species most frequent were Amphistegina sp, Cassidulina laevigata, Siphonina pulchra and Peneroplis carinatus. Benthic and planktonic foraminifera appeared in all samples. For seven genera of planktonic foraminifera, an amount of 10 species could be identified. Planktonic species most frequent were Globigerinoides conglobatus, G. ruber, G. trilobus, Globorotalia menardii e Globigerina bulloides. The 18 sampling sites in the study area are predominantly located in bioclastic environments, except for two points that are located near of the São Francisco canyon, which is a siliciclastic environment. These results are completely new and they will allow extending the composition of foraminifera that occur along the studied area. The data are consistent with those found by other authors in different regions of the northeastern Brazilian coast. Taxonomic changes observed on this study at the generic and specific level of the studied foraminifera agree with literature data. / Neste trabalho foram analisadas 18 amostras de sedimento provenientes do talude continental superior do Estado de Sergipe, coletadas em janeiro de 2007. Os objetivos do trabalho foram analisar a composição e o padrão de distribuição dos foraminíferos recentes ao longo do talude continental superior de Sergipe e correlacioná-los aos fatores abióticos, como granulometria, teor de matéria orgânica e carbonato de cálcio. Foram triadas 300 carapaças de foraminíferos de cada amostra, totalizando 5400 exemplares. As amostras de sedimento foram quarteadas, em seguida foram lavadas, pesadas (1g de sedimento) e triadas para análise dos foraminíferos. Foram identificados 4.504 exemplares de foraminíferos bentônicos e 896 exemplares de planctônicos, com um total de 167 táxons. Tanto os foraminíferos bentônicos quanto os planctônicos estiveram presentes em todas as amostras analisadas. Foram identificados 84 gêneros de foraminíferos bentônicos representados por 157 táxons. Os bentônicos que apresentaram maior frequência relativa foram Amphistegina sp, Cassidulina laevigata, Siphonina pulchra e Peneroplis carinatus. Em relação aos planctônicos foram identificados sete gêneros representados por 10 espécies. As espécies planctônicas com maior frequência foram Globigerinoides conglobatus, G. ruber, G. trilobus, Globorotalia menardii e Globigerina bulloides. Os 18 pontos de amostragem da área de estudo estão predominantemente localizados em ambientes bioclásticos, com exceção de dois pontos que estão localizados próximos ao canyon do rio São Francisco, que é um ambiente siliciclástico. Em relação ao índice de equitatividade, os táxons identificados em cada uma das amostras apresentam uma tendência à homogeneidade nas 18 amostras. Os resultados obtidos trazem o conhecimento inédito sobre a composição dos foraminíferos que ocorrem ao longo do talude continental superior da costa do Estado de Sergipe. Os dados são compatíveis aos encontrados por outros autores em diferentes regiões da costa do nordeste brasileiro. Foi possível revisar, a partir de diversas literaturas, algumas mudanças taxonômicas dos foraminíferos a nível genérico e específico.

[pt] O principal objetivo deste trabalho é a aplicação do método dos elementos finitos (MEF) na análise da estabilidade de taludes em solo, para identificação da superfície crítica de deslizamento e cálculo do correspondente fator de segurança. Ainda que o método dos elementos finitos tenha se tornado ferramenta popular para análise de muitos problemas da engenharia geotécnica, existem relativamente poucas aplicações específicas publicadas na literatura sobre estabilidade de taludes. Dois métodos podem ser empregados para a utilização do MEF na área da estabilidade de taludes: o método direto, onde os resultados numéricos são exclusivamente usados para localização da potencial superfície de deslizamento e cálculo do fator de segurança, e o método indireto, onde seus resultados são acoplados a uma técnica para auxiliar a pesquisa da superfície crítica. Comparações entre resultados obtidos pelo método dos elementos finitos e de equilíbrio limite são feitas em vários exemplos numéricos investigados nesta dissertação, comentando-se a aplicabilidade, vantagens e limitações de ambas as metodologias em estudos da estabilidade de taludes em solos. / [en] The main objective of this research is the application of the finite element method (FEM) to analyze the stability of soil slopes, searching the position of the failure slip surface in the soil mass and its corresponding safety factor. The finite element method has become a popular tool for the study of many geotechnical engineering problems but, in the specific area of slope stability analysis, there are relatively few applications reported in the literature. Basically, two methods have evolved for application of the FEM results in slope stability problems: the direct method, that uses the numerical results only for establishing the slip surface and computation of the related safety factor, and the indirect method, where the FEM results are combined with another numerical technique to improve the search process of slip surfaces. Several numerical examples have been studied in this dissertation, making comparisons among the results obtained using the finite element and limit equilibrium methods. The applicability, advantages and shortcomings of both approaches are also discussed. / [es] 1276 El objetivo principal de este trabajo es la aplicación del método de los elementos finitos (MEF) al análisis de estabilidad de taludes de suelo, con el próposito de identificar la superfície crítica de deslizamento y cálculo del correspondiente factor de seguridad. Aunque el método de los elementos finitos se haya convertido en una herramienta popular en el análisis de muchos problemas de la ingeniería geotécnica, existen relativamente pocas aplicaciones específicas publicadas en la literatura sobre la estabilidad de taludes. Dos métodos pueden ser empleados para la utilización del MEF en el área de estabilidad de taludes: el método directo, donde los resultados numéricos son exclusivamente usados para localización de la potencial superficie de deslizamento y el cálculo del factor de seguridad; y el método indirecto, donde los resultados se acoplan a una técnica para auxiliar la investigación de la superficie crítica. Se utilizan varios ejemplos con el fin de comparar los resultados obtenidos por el método de los elementos finitos y por el método de equilibrio límite investigados en esta disertación. Se incluyen comentarios sobre la aplicabilidad, ventajas y limitaciones de ambas metodologías en estudios de la estabilidad de taludes en suelos.