Análise de estabilidade de taludes aplicando técnicas de engenharia natural

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Rocha, Eduardo Vieira de Goes
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/87623
Resumo: Orientadora: Prof.ª Dr.ª Larissa de Brum Passini
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spelling Gavassoni Neto, Elvídio, 1978-Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia CivilPassini, Larissa de Brum, 1984-Rocha, Eduardo Vieira de Goes2024-04-22T20:36:55Z2024-04-22T20:36:55Z2023https://hdl.handle.net/1884/87623Orientadora: Prof.ª Dr.ª Larissa de Brum PassiniCoorientador: Prof. Dr. Elvidio Gavassoni NetoDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. Defesa : Curitiba, 22/08/2023Inclui referênciasÁrea de concentração: GeotecniaResumo: Com o vislumbre do aumento dos catastróficos eventos naturais impulsionados pela rápida mudança climática e o olhar inerte da sociedade a esse panorama iminente, tentativas em desacelerar esse dinâmico processo tem crescido globalmente nas mais diversas áreas da ciência. No âmbito da engenharia civil, alternativas às técnicas tradicionais de construção civil e aos materiais empregados tem se intensificado, aspirando a diminuir os efeitos negativos causados ao meio ambiente. Nesse campo de atuação, destaca-se o uso da engenharia natural (bioengenharia de solos) por apresentar baixo impacto ambiental e por seu baixo custo, quando se compara com os métodos construtivos clássicos. As técnicas são empregadas para estabilização de taludes e encostas, e estabilização de margens fluviais, e que por utilizar técnicas que combinam materiais vivos, de origem vegetal (árvores, arbustos e gramíneas), com materiais inertes (madeira e rochas) a torna uma solução mais amigável ambientalmente. Contudo, como são empregados componentes vivos nesse tipo de técnica, a análise da estabilidade necessária para garantir a segurança dessas torna-se bastante complexa, devido ao número de incertezas envolvidas na quantificação do aumento de reforço no solo. Com isso, buscou-se estudar formas de avaliar a estabilidade de taludes onde foram empregadas tais estruturas, discutindo as possíveis maneiras de abordar a presença da vegetação nos cálculos de estabilidade. Para tanto, foi definido uma técnica de estabilização de engenharia natural, comumente executada para estabilização de taludes, tendo como componente uma espécie de arbusto autóctone (Phyllanthus sellowianus ) que se faz presente na região sul do Brasil, do qual dados analíticos e qualitativos da literatura serviram de apoio. Foram simulados taludes tipo problema com três declividades (30, 45 e 50º), para o tempo de trabalho de 1, 2 5 e 10 anos. A lacuna existente de dados de desenvolvimento da Phyllanthus sellowianus no curto e longo prazo suplantada com estimativas estatísticas para justificativa dos valores discutidos. Resultados das estimativas encontradas foram utilizados para quantificação de incremento de resistência ao cisalhamento utilizando o método de Wu e Waldron (WWM). Dados de ensaios de campo encontrados na literatura também foram abordados. O método de análise consistiu em encontrar os Fatores Segurança dos Taludes sugeridos por meio de Método de Talude infinito, Métodos de Equilíbrio limite (Morgenstern & Price, (1965) e Greenwood (1983)), sendo utilizados no cálculo, planilhas de Excel próprias, o software SLIP4EX e o Software SLOPE/W. Por fim, foi realizado estudo de caso, sendo proposto uma intervenção de um talude real, que sofreu escorregamento, a partir das conclusões previamente apontadas nas análises de estabilidade. Os resultados permitiram concluir que a eficiência das raízes para aumentar a resistência ao cisalhamento. Apesar dos resultados observados, são necessários estudos que considerem parâmetros que não foram adotados nas análises.Abstract: With the glimpse of the increasing catastrophic natural events driven by rapid climate change and the society's passive gaze at this imminent scenario, attempts to slow down this dynamic process have intensified globally in various scientific fields. In the realm of civil engineering, alternatives to traditional civil construction techniques and materials have intensified, aiming to reduce the negative effects on the environment. In this field of action, the use of soil bioengineering stands out for its low environmental impact and low cost compared to classical construction methods. The techniques are employed for slope and hillside stabilization and riverbank stabilization, utilizing a combination of living, plant-origin materials (trees, shrubs, grasses) with inert materials such as wood and rocks, making it a more environmentally friendly solution. However, since living components are used in this type of technique, the stability analysis necessary to ensure their safety becomes quite complex due to the number of uncertainties involved in quantifying the reinforcement increase in the soil Thus, efforts were made to study ways of evaluating the stability of slopes where such structures were employed, discussing possible approaches to account for the presence of vegetation in stability calculations. For this purpose, a soil bioengineering stabilization technique was defined, commonly executed for slope stabilization, incorporating a native shrub species (Phyllanthus sellowianus) present in the southern region of Brazil, for which analytical and qualitative data from the literature served as support. Slope-type problem simulations were conducted with three inclinations (30, 45, and 50º) for working times of 1, 2, 5, and 10 years. The existing gap in short and long-term Phyllanthus sellowianus development data was overcome with statistical estimates to justify the discussed values. Results of the estimates were used to quantify the increase in shear strength using Wu and Waldron's method (WWM). Field test data found in the literature were also addressed. The analysis method consisted of finding Slope Safety Factors suggested through the Infinite Slope Method, Limit Equilibrium Methods (Morgenstern & Price (1965), and Greenwood (1983)), using custom Excel spreadsheets, the SLIP4EX software, and the SLOPE/W software. Finally, a case study was conducted, proposing an intervention for a real slope that experienced landslope, based on the previously pointed stability analyses. The results allowed us to conclude the efficiency of roots in increasing shear strength. Despite the observed results, further studies considering parameters not adopted in the analyses are necessary.1 recurso online : PDF.application/pdfEngenharia civilTaludes (Mecânica do solo)Estabilidade estruturalEngenharia CivilAnálise de estabilidade de taludes aplicando técnicas de engenharia naturalinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - EDUARDO VIEIRA DE GOES ROCHA.pdfapplication/pdf13052044https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/87623/1/R%20-%20D%20-%20EDUARDO%20VIEIRA%20DE%20GOES%20ROCHA.pdf3435fccf30076811b6d7f6c64a85954eMD51open access1884/876232024-04-22 17:36:55.856open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/87623Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082024-04-22T20:36:55Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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