Análise do comportamento geológico-geotécnico aplicada à estabilidade de um talude - Camboriú,SC

Abstract

O presente trabalho avaliou o comportamento geológico-geotécnico de um talude, localizado no município de Camboriú - Santa Catarina, com foco na influência de estruturas reliquiares do horizonte C de um solo residual de xisto. O talude estudado apresentou um forte componente estrutural que somado às propriedades típicas de solos residuais tornaram necessárias à execução de análises criteriosas. A fim de melhor avaliar o comportamento geotécnico deste maciço, foram coletados dois blocos de amostra indeformada, correspondentes ao horizonte C e à rocha alterada. As amostras foram caracterizadas geotecnicamente e submetidas ao ensaio de cisalhamento direto para obtenção dos parâmetros de resistência. Adicionalmente foram realizadas caracterizações via Microscopia Eletrônica de Varredura associada à espectroscopia EDS a fim de observar as microestruturas presentes. Quanto ao comportamento estrutural macroscópico, foram realizadas análises cinemáticas para diversas orientações de vertentes revelando os tipos potencias de deslizamentos. Os dados mostram que no corpo de prova representativo do horizonte C, não foi observado comportamento anisotrópico frente ao ensaio de cisalhamento direto considerando orientações paralelas e perpendiculares à xistosidade principal. Os parâmetros c e u, considerados representativos da orientação paralela são de respectivamente 22,89 kPa e 36,85° enquanto que para a orientação perpendicular os valores escolhidos foram de 18,41 kPa e 37,37° . Os modelos desenvolvidos para obtenção dos fatores de segurança apontam que a instabilidade de determinadas porções está associada às altas declividades e que os fatores de segurança Fs obtidos tendem a unidades nestas porções quando submetidos à poropressões elevadas decorrentes do aumento do nível piezométrico. Por fim, a validação do duplo modelo obtido mostrou-se eficiente na predição de deslizamentos tendo um deles sido confirmado em campo após término desta análise.

The present work evaluated the geological-geotechnical behavior of a slope located in Camboriú City, Santa Catarina State (southern Brazil), focusing on the influence of reliquiar structures of C horizon of a schist residual soil. The studied slope presented a strong structural component which combined to the typical properties of residual soils made necessary the execution of a careful analysis. In order to achieve the objective two undisturbed sample blocks were collected, corresponding to the C horizon and the weathered rock. Both samples were geotechnically characterized and submitted to the direct shear test to obtain the shear strength parameters. Farther, an inspection under Scanning Electron Microscope associated with EDS spectroscopy was carried out to visualize the presence of microstructures and provided evidences of the chemical composition. In the other hand, the macroscopic structural behavior was analyzed applying kinematic analysis concepts to different slope orientations in order to reveal the potential types of landslides. The data had shown that the C horizon presented a mechanically isotropic behavior under the direct shear test, when tested in two different orientations (0 and 90° to the main schistosity). The strength parameter c e  achieved for the parallel orientation were 22.89 kPa e 36.85° and for the orthogonal were18.41 kPa e 37.37°. The developed stability model and its respective Safety Factor (SF) indicated that the highest instability slopes are associated with high angle slopes and SF values close to one are achieved in these conditions under the influence of pore water pressure as a result of an increase of piezometric surface. Lastly, the validation of the developed model had shown good results in prediction of landslides once a new one was verified on the field after this analysis.