Análise da estabilidade de um talude em solo natural com avaliação dos parâmetros de resistência em diferentes profundidades, Nova Trento - SC

Abstract

O entendimento do comportamento geotécnico dos solos de Santa Catarina é de extrema importância. Por se tratar de um clima subtropical, a intensidade com que os processos de alteração ocorrem, possibilita o desenvolvimento de espessos perfis de solos. Tendo em vista a ocorrência de diversos problemas geotécnicos a mensuração dos parâmetros do solo é de elevada importância para qualquer tipo de análise. Citam-se como exemplo, os deslizamentos de terra, mais evidentes e possivelmente mais frequentes nos últimos anos. O presente trabalho apresenta uma caracterização geotécnica de um perfil de solo granítico da cidade de Nova Trento – SC, utilizando-se análise das características geotécnicas do local, ensaios laboratoriais e análises microscópicas, além de uma análise de estabilidade para o talude em situação de saturação. Essas análises visam a objetivar o entendimento do comportamento deste tipo de solo, coletado em diferentes profundidades, portanto, submetidos em escala geológica à variação do grau de alteração. Foram coletadas cinco amostras em um talude de solo natural, executados para o trabalho. Foram realizados ensaios de caracterização física e cisalhamento direto, além de uma análise geológica e mineralógica com utilização de espectrometria de dispersão (EDS) e microscopia eletrônica de varredura. De acordo com a granulometria o horizonte mais subsuperficial do solo é caracterizado como areia siltosa enquanto a porção mais superficial é argila muito plástica. A espectrometria de dispersão indicou a presença de diferentes graus de lixiviação e a formação de argilominerais. As amostras mais profundas apresentaram um grau de alteração menor, ou seja, uma maior identidade da rocha mãe. Nos resultados do ensaio de cisalhamento direto inundado, foram obtidos parâmetros de resistência numa faixa de coesão entre 11.3 e 4.5 kPa, enquanto que o valor de ângulo de atrito interno esteve entre 39.2 e 28.6°. Nos resultados obtidos matematicamente para a permeabilidade das amostras, foram obtidos, para as amostras mais granulares, valores que variaram de 7.2x10-6 a 1.5x10-5. Já para a amostra menos granular, amostra do topo do talude, o resultado encontrado foi 1.0x10-11, o que não correspondeu com o esperado pelo fato da amostra apresenta estruturação em grumus. A análise de estabilidade do talude, para a condição de saturação, apresentou o fator de segurança de 1.161, podendo ser classificado como um grau baixo de segurança. De forma geral os resultados evidenciaram um comportamento típico, com a presença de cimentação, além da influência do grau de alteração na caracterização geotécnica das diferentes profundidades. Por outro lado, o resultado da análise de estabilidade para um caso de saturação suposta acontecer, é pouco provável, pois o talude apresenta vegetação no local, permeabilidade alta e uma ótima drenagem superficial, evitando uma grande infiltrabilidade de água no solo. Não está descartada a possibilidade de uma eventual saturação do talude, caso ocorra longos períodos de chuvas na região.

The geotechnical behaviour’s knowledge of the soils of Santa Catarina is fundamental. Because of its subtropical climate, the intensity of which the alteration processes occur enables the development of thick soil profiles. In view of the occurrence of several geotechnical problems the measurement of the soil’s parameters is fundamental to any type of analysis. It is mentioned as an example, the landslides, more evident and perhaps more frequent in the last years. This work presents the geotechnical characterization of a granitic soil profile in the city of Nova Trento - SC, using the local’s geotechnical characteristics, laboratory tests and microscopic analysis, besides a slope stability analysis considering a condition of saturation. These analyses have the aim to objectify the understanding of this type of soil, collected in different depths, therefore, submitted in geological scale to a variation of the degree of alteration. Five samples were collected in an artificial slope of natural soil. Physical characterization tests and direct shear tests were executed, besides a geological and a mineralogical analysis by dispersion spectrometry and scanning electron microscopy. According to the granulometry the sub surface, soil horizon is characterized as silty sand whereas the shallow portion is highly plastic clay. The dispersion spectrometry indicated the presence of different degrees of leaching and the formation of clay minerals. The deeper samples showed a minor degree of alteration, that is, a higher identity with the bedrock. In the drained direct shear test results were obtained resistance parameters of cohesion with values from 11.3 to 4.5kPa, whereas the internal angle of friction values variated from 39.2 to 28.6°. The results obtained mathematically for the permeability of the samples were, for the granular samples, values from 7.2x10-6 to 1.5x10-5. For the less granular sample, collected in the top of the slope, the value were of 1.0x10-11, which not correspond to the expected by the fact that the sample has aggregation structuration. The stability slope analysis, for the condition of saturation, presented a safety factor of 1.161, which is classified as a low safety factor. In general the results evidence a typical behavior, with the presence of cementation, besides the degree of alteration influence in the geotechnical characterization of the different depths. On the other hand, the slope stability analysis result for a supposed condition of saturation is unlikely to happen, because the slope has vegetation, high permeability and a good surface drainage, avoiding a high infiltrability of water in the soil. It is not impossible the possibility of an eventual saturation of the slope, in case of long rainy periods occur in the region.