Análise geológico-geotécnica e de estabilidade frente a eventos pluviométricos de um talude rodoviário localizado na BR-376 - Serra do Mar paranaense

Abstract

Resumo: A análise geológico-geotécnica e de estabilidade na região da Serra do Mar assume relevância no estudo de taludes rodoviários, uma vez que a região é caracterizada por relevo acidentado e eventos pluviométricos intensos. Esta dissertação tem como objetivo realizar uma análise geológico-geotécnica de um talude rodoviário da BR-376, localizado no município de Guaratuba - PR, a partir dos resultados das sondagens e ensaios geofísicos realizados no talude, determinar parâmetros e criar um modelo típico. Além disso, este trabalho também apresenta uma análise dos dados pluviométricos de 2022, a fim de utilizá-los como condições de contorno para análise de estabilidade 2D por meio das abordagens determinística e probabilística. A interpretação da campanha de investigação geotécnica e geofísica permitiu a determinação do perfil geológico-geotécnico, composto por camadas de aterro, que permitiu a definição da área que passou por obras de retaludamento; a camada de solo coluvionar; a camada de solo saprolítico e o maciço rochoso, que se demonstrou com elevado grau de fraturamento e alteração. Os parâmetros geotécnicos determinados foram peso específico, massa específica dos grãos, ângulo de atrito, intercepto coesivo, parâmetros da curva de retenção, coeficiente de permeabilidade e parâmetros elásticos. A análise pluviométrica revelou anomalias ao longo do ano de 2022, especialmente nos meses de abril, agosto e novembro, escolhidos para embasar as análises de estabilidade, assim como a avaliação dos eventos comparativamente aos limiares pluviométricos críticos estabelecidos para a região. Os resultados das análises de estabilidade permitiram a avaliação da estabilidade em condições sem incidência de precipitações e de precipitações intensas. Na abordagem determinística, a variação entre as condições não se mostrou tão expressiva e os coeficientes de segurança estão acima de 1,0 e abaixo de 1,5. Já na abordagem probabilística, verifica-se que os cenários estabelecidos para o mês de novembro assumiram probabilidade de ruptura positiva, revelando a diferença entre as abordagens, os cenários e a ocorrência de precipitações de alta intensidade. O estudo dos eventos pluviométricos como condição de contorno permitiu a análise da influência destes na estabilidade

Abstract: The geological-geotechnical analysis and stability assessment in the Serra do Mar region are relevant in the study of roadside slopes, as the region is characterized by rugged terrain and intense rainfall events. This dissertation aims to perform a geological-geotechnical analysis of a roadside slope on BR-376, located in Guaratuba - PR municipality, based on the results of boreholes and geophysical tests conducted on the slope, determining parameters, and creating a typical model. Additionally, this work also presents an analysis of rainfall data from 2022 to use them as boundary conditions for 2D stability analysis using deterministic and probabilistic approaches. The interpretation of the geotechnical and geophysical investigation campaign allowed the determination of the geological-geotechnical profile, composed of layers of embankment, which defined the area that underwent retrenchment works; the colluvial soil layer; the saprolitic soil layer; and the rocky mass, which demonstrated a high degree of fracturing and alteration. The determined geotechnical parameters included specific weight, grain-specific mass, angle of friction, cohesive intercept, retention curve parameters, permeability coefficient, and elastic parameters. The rainfall analysis revealed anomalies throughout the year 2022, especially in April, August, and November, chosen to support stability analyses, as well as the evaluation of events compared to critical rainfall thresholds established for the region. The results of the stability analyses allowed the assessment of stability under drought conditions and intense precipitation. In the deterministic approach, the variation between conditions was not as significant, and the safety coefficients are above 1.0 and below 1.5. In the probabilistic approach, it is observed that scenarios established for the month of November assumed a positive probability of rupture, revealing the difference between approaches, scenarios, and the occurrence of high-intensity precipitation. The study of rainfall events as boundary conditions allowed the analysis of their influence on stability