Efeito da variação do nível da água subterrânea na estabilidade de uma encosta de granito e diabásio da Ilha de Santa Catarina/Florianópolis - SC

Abstract

O presente trabalho se propôs a verificar como as variações do nível de água (NA) subterrâneo, associados ao regime de chuvas da região, alteram o fator de segurança ao escorregamento. A região estudada fica na SC-401, na cidade de Florianópolis, e possui amplo histórico de instabilidades. Os índices pluviométricos foram obtidos através de pluviômetro instalado na localidade, de responsabilidade do EPAGRI/CIRAM. O NA da área foi monitorado através da instalação de 10 indicadores de nível d água e sensores de sucção, instalados a 3 metros de profundidade cada um. Com o material proveniente da instalação dos equipamentos foi realizada a caracterização do solo. Os equipamentos foram instalados em regiões com solo residual de diabásio e de granito. Em relação ao tempo de resposta às precipitações, não se observou diferenças significativas entre os 2 tipos de solo. Em geral, observa-se uma resposta rápida, sendo sensível a mudança no nível d água nas horas seguintes aos eventos de precipitação mais intensos. Os solos residuais de diabásio estudados apresentam maior fração fina em relação aos solos residuais de granito. Em termos de consistência, as amostras de ambas as origens apresentaram resultados semelhantes. A região estudada possui drenagem superficial complexa, com diversos trechos de drenagem natural e artificial, sempre intermitentes. Além disso, apresenta, em alguns trechos, sumidouros e canais subterrâneos. Estudou-se a estabilidade de dois taludes da região. Nas simulações de estabilidade de taludes foram simuladas duas hipóteses: 5 e 10 metros de espessura de camada de solo residual, e com condição de ruptura circular e não circular. Observou-se que os fatores obtidos para os cenários com 10 metros de espessura foram muito baixos (menores que 1). Nas simulações com 5 metros, os fatores de segurança calculados apresentaram valores coerentes. Como toda a instrumentação foi instalada a 3 metros de profundidade, pode-se estimar que a espessura da camada de solo na região esteja entre 3 e 5 metros.

Abstract: The present study aimed to verify how variations in the underground water level, associated to the rainfall regime of the region, alter the slope stability safety factor. The studied region is located in SC-401, in the city of Florianópolis, and has a wide history of instabilities. The rainfall indexes were obtained through a pluviometer installed in the locality, under the responsibility of EPAGRI/CIRAM. The area water level was monitored through the installation of 10 water level indicators and suction sensors, installed at 3 meters depth each. With the extracted material from the installation of the equipment was carried out the characterization of the soil. The equipment was installed in regions with residual diabase and granite soil. Regarding the rainfall response time, no significant differences were observed between the two types of soil. In general, a rapid response is observed, with fast response in the level of water in the hours following the more intense events of precipitation. The residual soils of diabase studied presented a greater fine fraction in relation to the residual soils of granite. In terms of consistency, the samples from both origins did not present different results. The region studied has complex surface drainage, with several sections of natural, artificial, perennial and intermittent drainage. In addition, it presents, in some sections, sinks and underground channels. The stability of two slopes of the region was studied. In the slope stability simulations, two hypotheses were simulated: 5 and 10 meters thickness of residual soil layer, with circular and non-circular rupture conditions. It was observed that the safety factors obtained for the 10-meter-thick scenarios were very low (less than 1). In the 5-meter simulations, the calculated safety factors presented coherent values. As all instrumentation was installed at 3 meters depth, it can be estimated that the thickness of the soil layer in the region is between 3 and 5 meters.