Modelagem analítica transiente do comportamento observado em modelo físico reduzido de talude sob evento de falha induzido por precipitação artificial

Abstract

A interação entre a dinâmica do solo e a atmosfera representa um desafio significativo e uma área de interesse crescente na engenharia geotécnica. A presente dissertação foca na modelagem do comportamento de taludes não saturados sujeitos a eventos de precipitação intensa, explorando a aplicabilidade de modelos analíticos. A base teórica inclui a Lei de Darcy e a Equação de Richards, complementada por avanços recentes na modelagem de fluxos em solos não saturados. O estudo avalia a precisão desses modelos em prever o comportamento transiente de taludes não saturados, validando as previsões com dados experimentais obtidos de modelo reduzido de talude. Este processo envolve a compreensão de como as variações na energia interna dos fluidos, a condutividade hidráulica e a curva de retenção de água no solo influenciam a movimentação da água e, consequentemente, a estabilidade dos taludes. A dissertação explora a aplicação da abordagem probabilística para avaliar a estabilidade de taludes não saturados, empregando o Método de Estimativas Pontuais de Rosenblueth (PEM) implementado no “software” Wolfram Mathematica. A análise foca na determinação da probabilidade de falha transiente e no índice de confiabilidade, incorporando variáveis aleatórias como o peso específico seco, a condutividade hidráulica, o parâmetro de ajuste hidráulico e o ângulo de atrito efetivo do solo. Foram realizadas 16 simulações, considerando as variáveis aleatórias e suas distribuições para estimar o fator de segurança sob diferentes condições de precipitação e umidade, calculando a probabilidade de falha para diferentes ensaios e profundidades. Esta metodologia permitiu identificar momentos críticos de aumento da probabilidade de falha, enfatizando a importância das condições iniciais de umidade e os efeitos das chuvas antecedentes.