Modelagem tridimensional e estudo de estabilidade com abordagem probabilística de uma encosta da Serra do Mar

Abstract

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

Abstract: Due to the large tracts of pipelines, it is necessary to overcome natural slopes in soils with different characteristics and geological formations, which often consist of colluvium. The stability analysis required to assess the stability of these slopes become relatively complex, since the parameters of geotechnical materials varies spatially, often randomly. Usually, the evaluation of the stability of slopes is made considering deterministic values for the parameters of the soil, which can lead to very conservative response, or very optimistic, from the point of view of security, depending on the position adopted by the engineer. The consideration of the variation in geotechnical parameters becomes important in heterogeneous soils such as soils colluvium. This paper presents a study about the stability of a slope located in the Serra do Mar, Paraná state, through which the pipeline called OLAPA. In this slope, soil samples were collected and performed strength tests enabled the determination of statistical variables of strength parameters and specific weight of the soil. Stability analyzes were performed considering deterministic values for the soil parameters and the results were compared with analysis performed considering mean values and standard deviations of each parameter geotechnical, according to the methodology of Monte Carlo. The slope studied was also modeled threedimensionally. Information piezometers and water level gauges installed on the slope since 2000 have been incorporated into the geometric model. With the 3D model introduced new stratigraphic sections for carrying out further analysis in order to acquire a larger share of knowledge of the mechanisms involved in the overall stability of the slope.