Proposição de um equipamento em modelo físico a 1G para a simulação de deslizamentos superficiais em talude não saturado induzidos por precipitação artificial

Abstract

O aumento das emissões de gases de efeito estufa, a poluição dos oceanos, os desmatamentos em grande escala, o aumento da demanda energética e hidráulica, além de outros excessos produzidos pela ação antrópica tem contribuído para a aceleração em ritmo não natural das mudanças climáticas. Como consequência da transmutação climática, foi observado que nos últimos anos houve um aumento significativo dos fenômenos climáticos, dentre eles, os movimentos de massa induzidos por eventos intensos de precipitação. Estes fenômenos, naturalmente, são processos de gênese da superfície terrestre, mas que apresentam um grave risco geológico, devido à magnitude de destruição causada nos ambientes urbanos. Assim, diversos métodos, baseados em ferramentas computacionais, foram desenvolvidos para auxiliar no entendimento das condições de contorno do fluxo de água no talude. Entretanto, a modelagem física também se mostrou promissora, pela possibilidade de reprodução dos mecanismos de falha em laboratório. Neste contexto, a partir da abrangência de possibilidades de análise dos fenômenos de fluxo e falha que se pode produzir em um modelo físico, o objetivo desta Tese de Doutorado foi de propor um equipamento que possibilitasse analisar o desempenho de um modelo físico de talude, em pequena escala a 1g, durante a simulação de percolação de água e de deslizamentos superficiais induzidos por precipitação artificial. Para isto, foi construído um Equipamento Experimental em estrutura metálica, inspirado no equipamento de Pajalić et al. (2021), com dimensões de 220 cm (comprimento) x 110 cm (largura) x 125 cm (altura maior) e 57 cm (altura menor), contando com uma inclinação de 30°. Também foi instalado um sistema de chuva artificial composto por minibombas de alta pressão e aspersores de água para a reprodução de uma precipitação de até 78 mm/h. Além disto, para a instrumentação do modelo físico foram utilizados sensores de umidade, tensiômetros e um mini infiltrômetro de disco para o monitoramento e verificação dos parâmetros geotécnicos durante as simulações planejadas para a execução do programa experimental. Como resultado, obteve-se uma ferramenta de produção de dados confiáveis de um modelo físico de talude, para estudos que envolvam análises de fluxo e estabilidade, principalmente em simulações computacionais.