Comparação entre os sistemas de classificação SMR e SSPC em um talude de siltito brando da Bacia do Itajaí em Gaspar - SC

Abstract

A estabilidade de taludes rochosos é determinada pela relação entre a resistência da rocha intacta e as características estruturais do maciço no qual se encontra. Em maciços de rocha branda, o peso dos parâmetros de resistência da rocha intacta na estabilidade aumenta consideravelmente. A região do Vale do Itajaí, em Santa Catarina, tem extenso histórico de deslizamentos, inclusive de rupturas planares, muitos dos quais às margens de rodovias com grande importância econômica. A proposta deste estudo consistiu na avaliação da estabilidade de um talude de rocha branda, intensamente alterada, localizado às margens da BR-470 em Gaspar, e composto por siltito – dentro do contexto geológico da Bacia do Itajaí. Assim, foi realizada uma avaliação da estabilidade puramente estrutural: análise cinemática; e duas análises por sistemas de classificação de maciços: Slope Mass Rating (SMR) e Slope Stability Probability Classification (SSPC), que incorporam parâmetros das descontinuidades e da rocha intacta. Com essas três análises, foi possível investigar a influência dos fatores estruturais e da resistência da rocha intacta na estabilidade do talude. Os resultados das classificações SMR e SSPC foram comparados, visto que a primeira tem utilização consolidada em diferentes regiões do mundo e a segunda ainda não foi devidamente testada em contextos distintos do qual foi desenvolvida. Como avaliação preliminar, a análise cinemática indicou instabilidade para rupturas planares e em cunha. As análises SMR resultaram em valores SMR baixos, de 20 a 34, que indicam desde rupturas por tombamento de blocos, grandes rupturas planares e/ou em cunha até rupturas circulares. O resultado da probabilidade de estabilidade SSPC independente de orientação foi de menos que 5%. A probabilidade de estabilidade SSPC para ruptura planar foi de 70% e para tombamento de blocos foi de 95%. Desta forma, as análises concordam quanto à extrema instabilidade do talude, ainda que com diferenças quanto a mecanismos. O sistema SMR se mostrou adequado para a avaliação de taludes de rocha branda nas condições climáticas da região. O sistema SSPC, por sua vez, ainda precisa de mais testes em contexto climático brasileiro, visto que foi criado em contexto europeu e resultou em avaliações divergentes em relação ao SMR.

Rock slope stability is determined by the relationship between the intact rock strength and the structural features of the rock mass. In soft rock masses, the weight of intact rock strength parameters in stability increases considerably. The Itajaí Valley region, in the state of Santa Catarina, Brazil, has a long history of landslides, including planar failures, many of which at the margins of important highways. This study aims to evaluate the stability of a soft, highly altered, rock slope located at the margins of BR-470 in Gaspar. The rock mass is formed by siltite, in the geologic context of the Itajaí Basin. A purely structural stability assessment was undertaken: kinematic analysis; and two additional analyses by rock mass classifications: Slope Mass Rating (SMR) and Slope Stability Probability Classification (SSPC), which incorporate both discontinuity parameters and intact rock strenght. By these three modes of assessment, the investigation of the influence of structural features and of the intact rock strenght was made possible. The results of SMR and SSPC were compared, given that the first is widely adopted throughout the world and the second to this day was not properly tested in different climatic contexts than those of Europe. As a preliminary assessment, kinematic analysis indicated instability to planar and wedge failures. The SMR analyses resulted in low SMR values, from 20 to 34, which indicate failures by toppling, big planar/wedge failures and even circular, soil-like failures. The results of SSPC orientation independent stability indicates a probability of stability of less than 5%. Orientation dependent stability, on the other hand, indicates probability of stability of 70% for planar failures and of 95% for toppling. In this manner, the analyses agree about the extreme instability of the slope, although with diferences regarding mechanisms. The SMR classification has proven adequate to assess the stability of soft rock slopes under the region’s climatic conditions. The SSPC system, on the other hand, still needs more testing under brazilian climate, given tha it was developed for european contexts and had diverging results from those of SMR.