Plataforma integrada para a avaliação do risco devido aos deslizamentos superficiais deflagrados por chuvas

Abstract

Nos últimos anos, os registros de perdas humanas associadas aos movimentos de massa aumentaram significativamente, tornando-se uma ameaça latente para as comunidades de regiões montanhosas. Tendo em vista que a ruptura de um maciço não é sempre atingida sob condições saturadas e que em alguns casos, a análise do fenômeno não saturado pode ser mais confiável, é proposta, nesta pesquisa, uma plataforma integrada para avaliar a probabilidade de falha na condição não saturada, sendo este, o input principal para a avaliação do risco de deslizamentos deflagrados por eventos de precipitação. Neste trabalho, as incertezas associadas aos parâmetros físicos, hidráulicos e de resistência que definem a estabilidade da encosta, são incorporadas por meio da aplicação do Método da Aproximação de Primeira Ordem da Variância (First-Order Second-Moment Method - FOSM). Para isto, é implementado o modelo analítico de estabilidade proposto por Cavalcante e Mascarenhas, em 2021, sendo este desenvolvido para meios porosos não saturados considerando uma análise transiente. Para a implementação do modelo, foi desenvolvida uma rotina computacional na linguagem de programação Wolfram Mathematica. A metodologia proposta nesta pesquisa é validada utilizando as informações do trabalho de Gerscovich publicado em 1994, no qual foi analisado um deslizamento associado às precipitações ocorridas na região do Rio de Janeiro. A implementação da metodologia desenvolvida na presente tese demonstrou a importância de migrar das análises determinísticas para as análises probabilísticas, facilitando o critério do engenheiro quando existem ferramentas que permitem determinar os momentos estatísticos das propriedades envolvidas nos fenômenos físicos e a sua importância no cenário escolhido para a análise da estabilidade. A utilização do FOSM desencadeou em bons resultados na obtenção da probabilidade de falha na seção transversal da encosta, obtendo, também, um desempenho positivo no custo computacional. As análises feitas para o caso de estudo mostraram a importância de analisar as chuvas antecedentes para definir o estado inicial prévio ao evento de falha, sendo este cenário indispensável para a obtenção de perfis da ameaça mais realistas. Finalmente, é demostrado que a abordagem probabilística transiente da estabilidade das encostas é uma excelente alternativa para avaliar a ameaça associada à ocorrência de um movimento de massa, já que, em função dos eventos de precipitação, o estado de umidade e de tensões varia no interior do maciço, mudando também a dispersão estatística das propriedades físicas ao longo do talude.