Avaliação geotécnica da ruptura de um talude em um solo residual migmatítico do leste de Santa Catarina

Abstract

Este trabalho apresenta os procedimentos adotados na investigação das causas que levaram um talude rodoviário de corte em um solo residual migmatítico, no leste catarinense, ao fracasso. O movimento gravitacional de massa ocorrido em 19 de fevereiro de 2015 é classificado como um escorregamento rotacional lento, abarcando cerca de 25.000 m³. A elevação das poro- pressões positivas atuou como mecanismo deflagrador da ruptura, tendo em vista que precipitações pluviométricas de grande magnitude ocorreram ao longo desse mês, com destaque para o dia 14, com níveis próximos aos 110 mm. Três materiais distintos foram coletados na encosta: os solos MgB e MgB-C pertencem ao perfil de alteração do solo residual, ao passo que o solo SDE é oriundo, possivelmente, de um dique de diabásio. De qualquer sorte, todos são classificados como siltes. O solo MgB foi contemplado com ensaios de cisalhamento direto em amostras indeformadas, enquanto no solo MgB-C, mais representativo para a encosta, também foram efetuados ensaios triaxiais não-drenados (CIU) em amostras indeformadas. Ensaios de torção anelar (ring shear) versaram sobre todos os materiais. Os parâmetros de resistência de pico dos solos MgB e MgB-C são similares, situando-se genericamente em valores próximos de Ø=30° e c’=30 kPa. Os valores de ângulo de atrito interno residuais obtidos para os materiais, situados na faixa de 13,8° - 19,2°, indicam um comportamento transicional dos solos. Ensaios de condutividade hidráulica foram empreendidos sobre o solo MgB-C, que apresentou ksat na faixa de 10-7m/s, valor típico para solos siltosos. Este valor baixo de permeabilidade ocasionou uma resposta tardia da encosta face às chuvas de fevereiro, tendo em vista que a ruptura ocorreu pouco mais de 4 dias após o evento do dia 14. Análises de estabilidade em equilíbrio limite foram conduzidas através do software Slope/W, indicando que somente valores elevados de poro-pressão são capazes de gerar um movimento de massa na encosta. Todavia, o alivio de tensões e a alteração da geometria propiciados por escavações pretéritas, e estruturas reliquiares presentes na encosta, também exerceram influência na ruptura. As simulações indicam, ainda, em conjunto com os parâmetros de resistência ao cisalhamento residual, que após o movimento de fevereiro de 2015 a estabilidade do talude passou a ser controlada pela resistência residual dos materiais.

This work presents the procedures carried out in the investigation of the causes which brought a hill cut road slope in a migmatitic residual soil, on the east of Santa Catarina state, to the failure. The landslide that occurred in february 19th 2015 is classified as a slow rotational landslide, embracing about 25.000 m³. The elevation of positive pore-pressures act as the triggering mechanism of the failure, considering the high rainfall levels during this month, specially on the 14th, with levels near 110 mm. Three different materials were collected on the hillslope: the MgB and MgB-C soils belong to the alteration profile of residual soil, whereas the SDE soil probably descends from a diabase dike. Either way, they are all classified as silts. The MgB soil was contemplied with direct shear tests in undisturbed samples, while in the MgB-C soil, which is more representative to the hillslope, were also carried out undrained triaxial tests (CIU) in undisturbed samples. Ring shear tests involved all the materials. The peak strength parameters of MgB and MgB-C soils are similar, with values around Ø=30° and c’=30 kPa. The values of residual friction angle obtained ranged between 13,8° - 19,2° indicating a transitional behaviour of the soils. Hydraulic conductivity tests were taken upon the MgB-C soil, with ksat around 10-7m/s, tipical for silty soils. This low value of permeability promoted a late response of the slope in relation to the rainfalls in february, considering that the failure occurred 4 days after the episode of the 14th. Limit equilibrium analysis were conducted with software Slope/W, indicating that only elevated positive poro-pressures values are capable of generate a landslide. However, the stress relief and the geometry change caused by past excavations, and relict structures in the slope, also influenced the rupture. Furthermore the simulations indicate along with the residual shear strength parameters, that from the landslide in february 2015 on, the stability of the slope was controlled by the residual strength of the materials.