Procedimento para estimativa da confiabilidade geotécnica a partir de simulações numéricas: aplicação a um talude de solo não saturado

• Autor(a) principal: Zuccolo, Paula Lodo
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18132/tde-10072017-095348/
• topic: Confiabilidade; Reliability; Slopes; Solo não saturado; Taludes; Unsatured soil

Todo cálculo em engenharia está sujeito a incertezas, já que nenhum modelo descreve perfeitamente a realidade e está susceptível a erros de diversas espécies. No entanto, em se tratando de geotecnia, as incertezas podem ser ainda maiores, pois o material estudado – o solo – apresenta grande variabilidade. Esta dissertação tem por objetivo discutir os principais métodos de confiabilidade, e propor um procedimento prático e automático para cálculo da confiabilidade geotécnica a partir do acoplamento de um programa comercial de geotecnia – o GeoStudio – e e um programa acadêmico de confiabilidade – o StRAnD – por meio de um código em linguagem Fortran. O índice de confiabilidade e a probabilidade de falha foram estimados pelo método de primeira ordem (FORM), que mostrou bons resultados e um custo computacional bastante inferior aos métodos de simulação. O exemplo estudado nesse trabalho consistiu em um talude de solo não saturado, de forma a investigar a grande variação dos parâmetros em função da sucção. O uso do FORM nesse caso também se justificou pelo fato de as análises de fluxo terem um longo tempo de processamento. Os resultados encontrados para essa aplicação evidenciaram a importância da variabilidade dos parâmetros nas análises de confiabilidade, que podem modificar totalmente a confiabilidade do sistema. Os resultados mostraram ainda as discrepâncias que podem ocorrer em relação à análise determinística, seja em termos da superfície crítica ou do próprio diagnóstico de segurança do talude. As análises com o FORM forneceram também informações sobre a sensibilidade dos parâmetros, possibilitando reduzir o número de variáveis de forma a considerar apenas as que contribuam de forma significativa na confiabilidade, no caso, coesão, ângulo de atrito, Φb e peso específico. Ainda que os parâmetros hidráulicos não tenham apresentado grande sensibilidade neste exemplo, o aumento da quantidade de água que entra no talude, seja pelo aumento da condutividade hidráulica ou pela intensidade da chuva, mostrou uma tendência de aumento da sensibilidade desses parâmetros.