Banco de dados de parâmetros geotécnicos de solos residuais de gnaisse e aplicação à análise de estabilidade de taludes probabilística

Abstract

Os métodos probabilísticos aplicados à estabilidade de taludes permitem avaliar a influência da variabilidade dos parâmetros do solo, o cálculo da probabilidade de falha de uma estrutura e o gerenciamento dos riscos associados a um projeto. Todavia, esses métodos exigem um volume maior de dados para a estimativa dos valores médios e das medidas de dispersão dos parâmetros em estudo. Observando que diversos autores já haviam estudado propriedades de resistência de solos residuais de gnaisse típicos da cidade de Viçosa-MG, cogitou-se avaliar o potencial dessas informações para a realização de análises probabilísticas. O estudo visou, então, reunir essas informações em um banco de dados e fornecer valores referência de coeficientes de variação para os solos da região. Para isso, foram levantados trabalhos acadêmicos em sua maioria apresentados à Universidade Federal de Viçosa (UFV). Os dados coletados foram tratados e as principais medidas estatísticas foram obtidas. A relevância dos valores encontrados foi avaliada a partir de análises de estabilidade probabilísticas realizadas em um talude típico da cidade composto por solos residuais em diferentes cenários. Os valores de probabilidade de ruptura obtidos foram comparados com critérios propostos na literatura. Diante dos resultados, percebeu-se que não seria adequado utilizar em casos práticos os coeficientes de variação obtidos a partir da análise dos dados levantados, pois acarretariam em uma probabilidade de falha alta e conservadora. Avaliou-se também os resultados do tratamento estatístico de dados brutos de ensaios de cisalhamento direto, gerando coeficientes de variação baixos e pouco representativos, logo sua utilização poderia causar uma falsa impressão de segurança em uma análise. Outra contribuição deste trabalho foi a elaboração de um banco de dados com informações a respeito de solos residuais da cidade de Viçosa-MG. Palavras-chave: Análise probabilística. Solos residuais de gnaisse. Coeficientes de variação

Probabilistic methods applied to slope stability allow the evaluation of soil parameter variability, the calculation of the probability of failure and the risk management of a project. However, these methods require a larger volume of data to estimate the mean values and dispersion measurements of the parameters under study. It was evaluated the possibility of using previously published data from gneiss residual soils typical of Viçosa-MG to perform probabilistic analyzes. The study aimed to gather this information in a database and provide reference values of coefficients of variation for the soils of the region. Most of the academic papers analyzed were presented to the Federal University of Viçosa (UFV). The collected data were processed, and the main statistical measures were obtained. The relevance of the results was assessed based on probabilistic stability analyzes performed in a typical slope composed of mature and young residual soils, considering several scenarios. The rupture probability values obtained in the analysis were compared to criteria proposed in the literature. Given the results, it was concluded that it would not be appropriate to use the coefficients of variation obtained from the analysis of the data collected in practical cases, because they would result in a high and conservative probability of failure. The results of the statistical treatment of raw data from direct shear tests were also evaluated, with the coefficients of variation being low and not very representative, so their use could give a false impression of security in an stability analysis. Other contribution of this work was the elaboration of a database with information about residual soils of the city of Viçosa-MG. Keywords: Probabilistic analyzes. Gneiss Residual Soil. Coefficient of variation.