Análise qualitativa dos dados de monitoramento de um talude rodoviário na serra do mar catarinense

Abstract

Resumo: A estabilidade de encostas ou a ocorrência de movimentos de massa estão diretamente relacionados com a incidência de chuvas. Motivados pelas ocorrências de escorregamentos registrados em 2008 na rodovia BR-101, o grupo de Geotecnia da UFPR, junto com a Concessionária Autopista Litoral Sul, vem monitorando o Morro do Boi, encosta na Serra do Mar entre os municípios de Balneário Camboriú e Itapema, no estado de Santa Catarina. O monitoramento foi iniciado em 2012 e chegou em 2019 no seu sétimo ano. Este trabalho objetiva apresentar uma análise geral do desenvolvimento das poro pressões e deslocamentos com dados de cerca de 7 anos de monitoramento. O local é uma encosta rodoviária típica da Serra do Mar, com um leito rochoso e solos residuais cobertos por uma fina camada coluvionar, suscetível à movimentos de massa. O sistema de monitoramento contempla 8 tensiômetros do tipo jet fill, 6 piezômetros de corda vibrante, 2 inclinômetros e 1 pluviógrafo. Neste trabalho é feita uma análise qualitativa das séries históricas para o período entre maio de 2012 a fevereiro de 2019, onde avalia-se o desenvolvimento das poro pressões, analisando os comportamentos dos instrumentos, correlacionando suas leituras com a precipitação e com variações do nível d’água. Foi possível estimara duração de um evento pluviométrico para o solo, como sendo aquele intervalo de tempo entre a ocorrência da chuva e a dissipação do excesso de poro pressão. Esses intervalos têm entre 3 e 26 dias de duração. Identificou-se 8 padrões de comportamento para as leituras de sucção, inclusive comportamentos não esperados. Identificou-se uma possível profundidade de superfície de ruptura a 5 m e deslocamentos totais de 10,33 mm com velocidades médias de 1,41 mm/ano. Através de uma análise determinística usando o método de equilíbrio limite, foi possível estimar os possíveis valores dos parâmetros de resistência ao cisalhamento na superfície de ruptura. As principais conclusões foram: Não é possível correlacionar as leituras de poro pressão e sucção diretamente com dados de precipitação; Há um atraso entre a ocorrência da precipitação e o registro de pico de poro pressão, bem como há um intervalo de tempo necessário para dissipação do acréscimo de poro pressão gerado; São identificados padrões de comportamento esperados para os desenvolvimentos da sucção, porém também são identificados padrões não esperados, o que levanta uma questão quanto a confiabilidade dos tensiômetros do tipo jet fill; A magnitude e velocidade dos deslocamentos são esperados e compatíveis com o tipo de estrutura de contenção existente.

Abstract: The stability of slopes or the occurrence of mass movements are directly related to the incidence of rainfall. Motivated by the occurrences of landslides recorded in 2008 on the BR-101 highway, the UFPR Geotechnics group, together with the Concessionaire Autopista Litoral Sul, has been monitoring Morro do Boi, a hillside in Serra do Mar between the municipalities of Balneário Camboriú and Itapema, in the state of Santa Catarina. Monitoring started in 2012 and arrived in 2019 in its seventh year. This work aims to present a general analysis of the development of pore pressures and displacements with data from about 7 years of monitoring. The site is a typical Serra do Mar road slope, with a bedrock and residual soils covered by a thin colluvial layer, susceptible to mass movements. The monitoring system includes 8 jet fill type tensiometers, 6 vibrating wire piezometers, 2 inclinometers and 1 rain gauge. In this work a qualitative analysis of the historical series is made for the period between May 2012 and February 2019, where the development of pore pressures is evaluated, analyzing the behaviors of the instruments, correlating their readings with precipitation and with variations in the water table. It was possible to estimate the duration of a rainfall event for the soil, as that time interval between the occurrence of rain and the dissipation of excess pore pressure. These intervals are between 3 and 26 days in duration. 8 behavior patterns were identified for the suction readings, including unexpected behaviors. A possible rupture surface depth at 5 m and total displacements of 10.33 mm were identified with average speeds of 1.41 mm / year. Through a deterministic analysis using the limit equilibrium method, it was possible to estimate the possible values of the shear strength parameters on the rupture surface. The main conclusions were: It is not possible to correlate the pore pressure and suction readings directly with precipitation data; There is a delay between the occurrence of precipitation and the recording of the peak pore pressure, as well as a time interval required to dissipate the increase in the pore pressure generated; Patterns of behavior expected for suction developments are identified, but unexpected patterns are also identified, which raises a question about the reliability of jet fill type tensiometers; The magnitude and speed of the displacements are expected and compatible with the type of existing retaining structure.