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Análise Probabilística de Estabilidade de Taludes pelo Método de Monte Carlo

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Análise Probabilística de Estabilidade de Taludes pelo Método de

Monte Carlo

Marco Aurelio Flores Apaza

LENC Consultoria e Engenharia, São Paulo, Brasil, marcogeotec@gmail.com José Maria de Camargo Barros

Instituto de Pesquisas Tecnológicas - IPT, São Paulo, Brasil, jmbarros@ipt.br

RESUMO: As análises de estabilidade de taludes são em geral realizadas por métodos determinísticos e avaliadas por meio de um fator de segurança. Embora se saiba que os parâmetros geotécnicos podem apresentar grande dispersão, nessas análises eles são considerados fixos e conhecidos. Os métodos probabilísticos, por sua vez, quantificam as incertezas oriundas da variabilidade dos parâmetros geotécnicos, permitindo a determinação de um índice de confiabilidade e de uma probabilidade de ruína. Existem três métodos probabilísticos frequentemente utilizados no meio geotécnico: Primeira Ordem e Segundo Momento (FOSM), Estimativas Pontuais (PE) e Monte Carlo (MC). São analisados no trabalho pelo método de MC dois casos reais de estabilidade de taludes, o primeiro de um talude de mineração e o segundo de um talude submerso, ambos reportados na literatura técnica com análises probabilísticas pelos métodos FOSM e PE. Os seguintes métodos de estabilidade foram empregados no estudo: Fellenius, Bishop Simplificado, Janbu, Spencer e Morgenstern-Price. Em ambos os casos estudados, verificou-se que o índice de confiabilidade e a probabilidade de ruína são influenciados pelos métodos de análise de estabilidade adotados. Também se verificou que o método de MC apresenta diversas vantagens perante os outros dois métodos probabilísticos. Recomenda-se a sua aplicação em conjunto com as análises de estabilidade determinísticas.

PALAVRAS-CHAVE: Estabilidade de Taludes, Análise probabilística, Probabilidade de ruína, Índice de confiabilidade.

1 INTRODUÇÃO

As análises de estabilidade de taludes são

tradicionalmente realizadas com o emprego de métodos determinísticos e avaliadas por meio de um fator de segurança (FS). Nessas análises, os parâmetros geotécnicos dos solos envolvidos, embora possam apresentar grande dispersão, são considerados fixos.

Um enfoque probabilístico para estudar a estabilidade de taludes, por sua vez, permite

quantificar as incertezas oriundas da

variabilidade dos parâmetros geotécnicos, com a determinação de um índice de confiabilidade e de uma probabilidade de ruína.

Os métodos probabilísticos não são novos; na realidade foram desenvolvidos há algumas

décadas. Infelizmente, o seu uso na engenharia geotécnica não tem sido tão expressivo quanto se poderia desejar.

Este trabalho apresenta um estudo comparativo dos métodos probabilísticos Primeira Ordem e

Segundo Momento (FOSM), Estimativas

Pontuais (PE) e Monte Carlo (MC) aplicados a dois casos da literatura, o primeiro de um talude de mineração e o segundo, o caso de um talude submerso.

2 INDICE DE CONFIABILIDADE E

PROBABILIDADE DE RUÍNA

O fator de segurança pode ser substituído pela margem de segurança:

(2)

sendo R e S, respectivamente, resistência e

solicitação. Define-se probabilidade de ruína Pf

como sendo a probabilidade de Z≤0.

Se a resistência e a solicitação seguem distribuições normais, então a probabilidade de ruína pode ser avaliada como:

Pf=1-ф(β)= ф(-β) (2)

onde ф é a função de distribuição normal e β é o parâmetro usado para caracterizar o grau de segurança comumente chamado de Índice de Confiabilidade, definido pela expressão:

2 2 R S Z Normal Z R S RS R S                  (3)

onde µR, µS, µZ, σR, σS e σZ são as médias e

desvios-padrões de R, S e Z respectivamente. O coeficiente de correlação entre R e S é denotado

por ρRS. Pode-se também calcular o índice de

confiabilidade pela expressão:

    1 FS FS      (4)

onde µ(FS) e σ(FS) são respectivamente a média e

o desvio-padrão do fator de segurança. No caso em que R e S apresentem distribuições log-normais, o índice de confiabilidade será:

 

 

  2 FS 2 , 2 1 LnFS LnFS Lognormal LnFS v FS Ln Ln c         (5)

sendo Cv,FS=σFS/µFS (coeficiente de variação de

FS)

A Figura 1 mostra a relação entre o índice de confiabilidade (normal e log-normal) e a probabilidade de ruína. Observa-se que, para valores de β>0,8, a distribuição normal fornece

valores de Pf superiores que a distribuição

log-normal, enquanto que para β<0,8 pode-se

considerar que Pf independe do tipo de

distribuição. Portanto, quando não há

informação suficiente, a adoção de distribuição de probabilidade normal é um procedimento a favor da segurança.

Figura 1. Relação entre probabilidade de ruína e índice de confiabilidade para distribuição normal e log-normal de FS (adaptado de Dell’Avanzi e Sayão,1998).

3 METODOS PROBABILÍSTICOS

Existem três métodos probabilísticos

frequentemente utilizados no meio geotécnico: Monte Carlo, também conhecido como método direto, e os métodos de Primeira Ordem e Segundo Momento (FOSM) e das Estimativas Pontuais (PE), também conhecidos como indiretos.

3.1 Método FOSM

O método FOSM é desenvolvido por uma expansão da série de Taylor, para a determinação da distribuição de probabilidade de uma função com um certo número de

variáveis aleatórias. O desenvolvimento

matemático é abordado e descrito por Harr (1987).

3.2 Método das Estimativas Pontuais (PE) Este método, proposto por Rosenblueth (1975), assume uma distribuição normal para os fatores de segurança calculados com as variáveis nos pontos de estimativa, o fator de segurança médio é calculado pelo primeiro momento da distribuição.

3.3 Método de Monte Carlo (MC)

O método de MC ganhou significância com o desenvolvimento de computadores para a

(3)

automação de dados. Para aplicação do método, é necessário conhecer as funções de densidade de probabilidade das variáveis aleatórias. Faz-se uma série de análises, por um método determinístico qualquer, sendo que em cada uma delas atribui-se um valor a cada variável aleatória a partir de sua distribuição de probabilidade. Após um grande número de simulações, é construído um histograma com todos os dados armazenados, obtendo-se uma função de distribuição de probabilidade do fator de segurança (Figura 2) e como consequência a probabilidade de ruína.

Há dois aspectos importantes a considerar no método de MC. O primeiro refere-se à procura da superfície crítica para cada conjunto de

valores de entrada de dados gerados

aleatoriamente, o que envolve significativo esforço computacional, tornando-se pouco prático. A maneira comumente usada para resolver essa dificuldade é tomar como superfície de ruptura crítica aquela obtida pelo método determinístico, portanto independente dos valores do conjunto de dados de entrada da análise probabilística (El Ramly, 2001).

Figura 2 Gráfico de distribuição de probabilidade do FS, Talude Submerso, método Spencer.

O segundo aspecto importante é a quantidade de iterações, pois quanto mais iterações forem feitas maior acurácia terá a solução. A maneira prática para determinar o número adequado de iterações é através do gráfico de convergência. A Figura 3 apresenta exemplo desse gráfico, para um caso de uma simulação de MC com

10.000 iterações. Verifica-se que uma

quantidade de 2.000 iterações seria suficiente para atingir valores de probabilidade de ruína estáveis.

Figura 3 Gráfico de convergência de probabilidade, Talude Submerso, método Spencer.

O método de Monte Carlo apresenta uma série de vantagens perante os outros dois métodos. Fornece a curva de distribuição estatística do fator de segurança e a curva de convergência da probabilidade de ruína, permite o uso de diferentes tipos de distribuição probabilística para os parâmetros geotécnicos, de várias camadas de solos com diferentes distribuições de probabilidade e ainda de correlações entre as variáveis envolvidas nas análises.

4 OBTENÇÃO DE DADOS

ESTATISTICOS

Para a aplicação de métodos probabilísticos em estudos geotécnicos, são necessários os valores estatísticos de média e variância. Quando não se dispõe de dados e apenas são conhecidos os valores médios dos parâmetros, é possível estimar os desvios-padrões e consequentemente as variâncias a partir de coeficientes de variação existentes na literatura. Valores típicos podem ser encontrados em Ribeiro (2008).

Para uma estimativa do desvio padrão em análises probabilísticas, Duncan (2000) propõe usar a “Three Sigma Rule”, baseada no fato de que 99,7% dos dados normalmente distribuídos estão dentro de ±3σ. A expressão 6 pode ser utilizada para obtenção do desvio-padrão, quando se dispõe de dados limitados ou para avaliar coeficientes de variação publicados na literatura.

6

HCV LCV

   (6)

(4)

concebível do parâmetro, respectivamente.

5 PROBABILIDADE DE RUÍNA E

ACEITÁVEIS

Têm sido publicados, na literatura técnica, critérios para o gerenciamento do risco em função da probabilidade de ruína ou índice de confiabilidade e das consequências (vidas humanas, construções afetadas, prejuízos, etc.) para diferentes tipos de obras. Como se pode verificar a seguir, há variações consideráveis entre os critérios propostos.

Na Tabela 2, apresentam-se, de acordo com o

Corps of Engineers (1997), níveis de

desempenho esperados em função da

probabilidade de ruína e do índice de confiabilidade. Verifica-se que um nível médio de desempenho corresponde nessa tabela a uma

probabilidade de ruína de 10-3.

Tabela 2. Relação entre índice de confiabilidade e probabilidade de ruína. Nível Índice de confiabilidade Probabilidade de ruína Alto Bom Acima da média Abaixo da media Pobre Não satisfatório Perigoso 5,0 4,0 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 3 x 10-7 3x 10-5 0,0013 0,006 0,023 0,07 0,16

Na Figura 4 e na Tabela 3, apresentam-se limites de risco admissíveis propostos por Whitman (1984) e por Dell´avanzi e Sayão (1998) para projetos de engenharia. Para o caso específico de taludes de minas, Whitman

considera como aceitável uma Pf=10-1, enquanto

Dell´avanzi e Sayão propõem 10-1 a 10-2.

Sandroni e Sayão (1992), baseados em retro-análises de taludes estáveis e rompidos de mineração de ferro, concluem pela adoção de

Pf=2,3x10-2 como valor máximo de projeto.

Para taludes de barragens, têm-se as seguintes

probabilidades de ruína aceitáveis: <10-4

(Whitman, 1984), de 10-3 a 10-5 (Dell’avanzi e

Sayão, 1998) e 3x10-5 (Wolff, 1996).

Finalmente, para taludes em geral foram encontrados na literatura os seguintes valores

recomendados: 10-4 (Santamarina et al., 1992),

10-3 (Wolff, 1996) e 2x10-2 (El-Ramly, 2001).

Figura 4. Valores usuais de probabilidade e

consequências de ruína (Adaptado de Whitman, 1984)

Tabela 3. Valores típicos de índice de confiabilidade e probabilidade de ruína (Dell’avanzi e Sayão, 1998)

Casos Índice de Confiabilidade Probabilidade de ruína Fundações Taludes de mineração Barragens Estruturas de Contenção 2,3 a 3,0 1,0 a 2,3 3,5 a 5,0 2,0 a 3,0 10-2 a 10-3 10-1 a 10-2 10-3 a 10-5 10-2 a 10-3

6 APLICAÇÃO EM DOIS CASOS DA

LITERATURA TÉCNICA

São analisados neste trabalho pelo método de MC dois casos reais de estabilidade de taludes, o primeiro de um talude de mineração, apresentado por Sandroni e Sayão (1992), Farias e Assis (1998) e Sayão et al. (2012) e o segundo, um talude submerso apresentado por

Duncan (2000). Maiores detalhes desta

aplicação do método de MC podem ser encontrados em Flores (2013).

6.1 Talude de mineração

Sandroni e Sayão (1992) e Sayão et al. (2012) apresentaram procedimentos para a previsão da probabilidade de ruína, pelo método FOSM, de um talude de mineração a céu aberto apresentado esquematicamente na Figura 5.

(5)

O material constituinte do talude era predominantemente de saprolito de quartzito ferrífero, com o nível de água, determinado por meio de piezômetros, na profundidade próxima a 80,0m abaixo da crista do talude.

Figura 5. Seção típica para análise de estabilidade de talude

As análises de estabilidade realizadas

considerando uma superfície circular e com os valores de parâmetros geotécnicos médios apresentados na Tabela 4, indicaram, pelo método de Janbu, um FS=1,34. Os parâmetros geotécnicos e as variâncias foram obtidos de uma campanha de 50 ensaios de cisalhamento direto em amostras indeformadas.

Tabela 4. Parâmetros geotécnicos adotados (Sandroni e Sayão, 1992) Variável c (kPa)  (°) NA (m)  (kN/m3) sat (kN/m3) µ  ±24,3 25 38 ±5 80 ±20,0 28,3 ±1,4 29,0 ±1,4

Os resultados obtidos pelos autores para a avaliação da probabilidade de ruína pelo método FOSM são apresentados na Tabela 5. Farias e Assis (1998) analisaram o mesmo talude de mineração pelos métodos FOSM e PE, considerando quatro diferentes métodos de análise de estabilidade. A Tabela 6 apresenta um resumo dos resultados.

Tabela 5. Resumo de análise de estabilidade pelo método FOSM (Sandroni e Sayão, 1992)

Variável Resultados µ(FS) (FS) Pf(%) β 1,341 0,161 1,80 (≈1:60) 2,12

Tabela 6 Resumo dos resultados do FS para o talude de mineração (Farias e Assis, 1998)

Método adotado

Fellenius Bishop Janbu M-Price

µ(FS) FOSM PE 1,166 1,160 1,280 1,254 1,180 1,175 1,279 1,253 (FS) FOSM PE 0,157 0,152 0,169 0,172 0,155 0,160 0,166 0,171 Pf (%) FOSM PE 14,50 14,60 4,90 7,00 12,30 13,70 4,70 6,90

Com a finalidade de comparação, apresenta-se neste trabalho o resultado de uma nova análise de estabilidade do mesmo talude. Desta vez, utilizou-se o método de MC, fazendo uso do software geotécnico Slide, considerando 20.000 iterações, usando os parâmetros geotécnicos adotados por Sandroni e Sayão (1992). Nas análises de estabilidade foram adotados para o ângulo de atrito desvios-padrões de 3° e 5°. Os

métodos empregados nas análises de

estabilidade foram: Fellenius, Bishop

Simplificado, Janbu e Morgenstern-Price. A Figura 6 apresenta o modelo usado nas análises de estabilidade. Os resultados obtidos estão apresentados na Tabela 7.

W

W

Solo saprolitico - Quartzito ferrífero

Material Name ColorUnit Weight(kN/m3) Sat. Unit

Weight (kN/m3)

Strength TypeCohesion(kPa) (deg)PhiWater Surface

Solo saprolitico - Quartzito ferrífero 28.3 29 Mohr-Coulomb 25 38 Water Surface 200.00 80.00 34° Safety Factor 0.000 0.500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 3.500 4.000 4.500 5.000 5.500 6.000+ 250 200 150 100 50 0 -5 0 -1 0 0

-150 -100 Figura 6. Modelo adotado nas análises de estabilidade -50 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700

pelo método de Monte Carlo.

Pode-se verificar que os FS determinísticos

variam entre 1,177 (Janbu) e 1,269

(Morgenstern-Price), sendo que o método de Bishop apresenta valor próximo do limite superior e o método de Fellenius valor

intermediário. Foram obtidos valores

ligeiramente superiores para os FS médios obtidos pelo método de MC.

É interessante observar que os métodos de Bishop e Morgenstern-Price apresentaram

(6)

valores praticamente idênticos.

Tabela 7. Resumo dos resultados de análises probabilísticos para o talude de mineração pelo método de MC.

Variável

Fellenius Bishop

Simplificado Janbu M&Price

=3° =5° =3° =5° =3° =5° =3° =5° FSdeterm.. 1,203 1,268 1,177 1,269 µ(FS) 1,247 1,256 1,312 1,322 1,217 1,226 1,312 1,322 (FS) 0,127 0,212 0,134 0,223 0,125 0,208 0,134 0,223 Pf(%) 1,94 10,56 0,494 6,254 3,39 13,422 0,494 6,250 β 1,94 1,21 2,33 1,44 1,74 1,09 2,33 1,44

Pode-se verificar que a probabilidade de ruína e o índice de confiabilidade sofrem forte dependência do desvio-padrão do ângulo de atrito, como já sugerido por Sandroni e Sayão (1992). Ao se variar o desvio padrão do ângulo de atrito de 3º para 5º, a probabilidade de ruína aumentou de 4 a 12 vezes, dependendo do método de análise de estabilidade utilizado. A Tabela 8 apresenta a comparação dos

resultados obtidos pelos métodos

probabilísticos FOSM (Sandroni e Sayão, 1992), FOSM e PE (Farias e Assis, 1998) e MC.

Tabela 8. Resumo dos resultados de análises probabilísticos pelos métodos FOSM, PE e MC

Método Felle

nius Bishop Janbu M&Price

µ(FS) FOSM 1 FOSM 3 PE 1 MC 2 1,166 - 1,160 1,256 1,280 - 1,254 1,322 1,180 1,341 1,175 1,226 1,279 - 1,253 1,322 (FS) FOSM 1 FOSM 3 PE 1 MC 2 0,157 - 0,152 0,212 0,169 - 0,172 0,223 0,155 0,161 0,160 0,208 0,166 - 0,171 0,223 pf (%) FOSM 1 FOSM 3 PE 1 MC 2 14,50 - 14,60 10,56 4,90 - 7,00 6,25 12,30 1,67 13,70 13,42 4,70 - 6,90 6,25 β FOSM 1 FOSM 3 PE 1 MC 2 1,058 - 1,053 1,209 1.654 - 1,477 1,443 1,161 2,12 1,094 1,089 1,679 - 1,480 1,441 Fonte: Farias e Assis (1998)1, MC(=5º)2, Sandroni e Sayão (1992)3

Pode-se notar que: a) os valores de FS médios e

de Pf obtidos por Sandroni e Sayão (1992) são

discrepantes em relação aos demais; b) os métodos de Fellenius e Janbu resultam em

valores próximos de FS médio e de Pf; c) os

métodos de Bishop Simplificado e

Morgenstern-Price resultam em valores

próximos de FS médio e de Pf; d) Os métodos

de Bishop Simplificado e Morgenstern-Price resultam em valores mais elevados de FS e em

valores mais baixos de Pf que os obtidos pelos

outros dois métodos; d) em relação aos métodos probabilísticos, o método de MC foi o que resultou nos maiores valores de FS médio; em

termos de Pf não se observa grande diferença

entre os métodos probabilísticos.

Adotando Pf= 6,25% (MC, métodos de

Morgenstern-Price e Bishop), tem-se uma probabilidade de ruína muito superior à recomendada por Whitman (1984), Sandroni e Sayão (1992) e Dell’avanzi e Sayão (1998), confirmando que o talude estudado apresentava um nível de segurança abaixo do normalmente aceitável.

6.2 Talude Submerso

Duncan (2000) apresenta uma análise de estabilidade pelo método probabilístico FOSM, de um talude submerso, de 30m de altura e 600m de comprimento em planta, localizado na área portuária da cidade de São Francisco. O solo do talude é uma argila siltosa orgânica, normalmente adensada e de origem marinha e foi escavado com inclinação de 1V:0,875H. Em 20 de agosto de 1970, após escavação ao longo de 150m em planta, ocorreram deslizamentos e ruptura do talude num trecho de 135m. A Figura 7 apresenta a seção transversal do talude antes e após o deslizamento. Maiores detalhes a respeito da ruptura podem ser encontrados em Duncan e Buchignani (1973).

Os parâmetros adotados pelo autor para as análises de estabilidade estão apresentados na Tabela 9.

Um resumo dos resultados é apresentado na

Tabela 10, onde se nota um valor de Pf =18%.

Duncan não informa em seu trabalho qual o método de estabilidade que utilizou, porém

(7)

supõe-se que foi empregado o método de Janbu, em razão dos resultados obtidos.

Superfície após a ruptura Superfície escavada antes da ruptura

Profundidade de projeto Solo resistente

E le v a ç ã o -ft -M L L W

Superfície de ruptura estimado Dique

Bahia de San Francisco

Profundidade no momento da ruptura

Superfície antes da ruptura

1ft =0,305m

Figura 7. Geometria da ruptura do talude submerso (adaptado de Duncan, 2000).

Tabela 9. Parâmetros geotécnicos da argila orgânica

Variável Coesão Variação da Coesão Peso espec. saturado kPa kPa/m kN/m3 µ 4,79 1,54 15,71 Cv (%) - 1,25 3,30  - 0,19 0,518

Tabela 10 Resumo dos resultados de análises probabilísticos, pelo método FOSM

Variável Resultado

µ(FS) 1,17

(FS) 0,18

Pf(%) 18,0 (≈1:6)

β 0,94

Com a finalidade de comparação, apresentam-se neste trabalho os resultados de uma análise de estabilidade pelo método de MC, usando os mesmos parâmetros adotados por Duncan. Foram utilizados os métodos de análise de Fellenius, Bishop Simplificado, Janbu, Spencer

e Morgenstern-Price, usando a mesma

superfície de ruptura. A Figura 8 apresenta o modelo usado na análise.

W

Material Name ColorUnit Weight (kN/m3) Strength Type

Cohesion (kPa)

Cohesion Type

Argila siltosa orgânica 15.71 Undrained 4.788 FDatum Argila siltosa orgânica

0,875 1 1 0,875 20.42 21.43 27.54 12.21 31.37 Safety Factor 0.000 0.500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 3.500 4.000 4.500 5.000 5.500 6.000+ 30 20 10 0 -1 0 -2 0 -3 0 -4 0

-30 -20 Figura 8. Modelo geométrico usado nas análises de -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 estabilidade (em metros)

Nas análises pelo método de MC foram consideradas 20.000 iterações. A Tabela 11 apresenta o resumo dos resultados.

Pode-se observar que: a) os FS médios dos métodos probabilísticos foram ligeiramente superiores aos FS determinísticos; b) o método de Janbu foi o que resultou no menor FS médio

e no maior valor de Pf, os métodos de Spencer

e Morgenstern-Price apresentaram valores intermediários e os métodos de Fellenius e Bishop Simplificado apresentaram os valores

mais elevados de FS e mais baixos de Pf; c) em

relação aos métodos probabilísticos, os métodos

MC e FOSM apresentaram valores de FS e Pf

relativamente próximos.

Tabela 11. Resumo das análises probabilísticas, pelo método de MC Variável/Método F BS J S M-P FS Determ. 1,191 1,202 1,126 1,156 1,158 µ(FS) FOSM MC - 1,202 - 1,211 1,17 1,135 - 1,166 - 1,167 (FS) FOSM MC - 0,175 - 0,166 0,18 0,154 - 0,159 - 0,159 Pf(%) FOSM MC - 10,25 - 9,12 18,00 18,81 - 14,16 - 13,89 β FOSM MC - 1,214 - 1,276 0,94 0,880 - 1,045 - 1,055 F: Fellenius; BS: Bishop Simplificado; J: Janbu; S: Spencer e M-P: Morgenstern-Price.

Os valores de probabilidade de ruína

determinados (entre 9,1 a 18,8%) não atendem a

nenhum dos critérios apresentados

anteriormente, sendo classificado pelo Corps of Engineers (1997), como de nível perigoso.

7 CONCLUSÕES

Neste trabalho foram analisados pelo método de Monte Carlo dois casos reais de estabilidade de taludes, o primeiro de um talude de mineração e o segundo de um talude submerso, ambos reportados na literatura técnica com análises probabilísticas pelos métodos FOSM e PE. Os seguintes métodos de estabilidade foram empregados no estudo: Fellenius, Bishop Simplificado, Janbu, Spencer e Morgenstern-Price.

Em ambos os casos estudados, verificou-se que o fator de segurança médio e a probabilidade de ruína são influenciados pelos métodos de análise de estabilidade adotados. O método de

(8)

Janbu foi o que resultou em menores FS e

maiores Pf. Maiores FS e menores Pf foram

obtidos pelo método de Bishop Simplificado. Por outro lado, não se notou grande influência do método probabilístico utilizado no valor da probabilidade de ruína, observando-se valores ligeiramente menores para o método FOSM em relação aos métodos PE e MC.

Pôde-se verificar que a probabilidade de ruína é fortemente dependente da variabilidade do ângulo de atrito. Ao se variar o desvio padrão do ângulo de atrito de 3º para 5º, a probabilidade de ruína aumentou de 4 a 12 vezes, dependendo do método de análise de estabilidade utilizado.

O método de Monte Carlo apresenta uma série de vantagens perante os outros dois métodos probabilísticos. Fornece a curva de distribuição estatística do fator de segurança e a curva de convergência da probabilidade de ruína, permite o uso de diferentes tipos de distribuição probabilística para os parâmetros geotécnicos, de várias camadas de solos com diferentes distribuições de probabilidade e ainda de correlações entre as variáveis envolvidas nas análises.

O conceito de probabilidade de ruína pode se tornar uma ferramenta muito valiosa na avaliação da segurança de taludes, pois leva em consideração a variabilidade dos parâmetros dos materiais geotécnicos. Porém, o trabalho mostrou que ainda não existe um consenso quanto ao que seria uma probabilidade de ruína aceitável para uso em análise de estabilidade de taludes. Somente com a realização mais frequente de análises probabilísticas e a divulgação de seus resultados, será possível aumentar gradativamente a experiência na

definição de valores aceitáveis do Pf e β para

taludes e para os demais tipos de obras geotécnicas.

REFERÊNCIAS

Corps of Engineers, Engineering and Design Introduction to Probability and Reability Methods for Use in Geotechnical Engineering, Engineering Technical

Letter N 1110-2-547, Department of the Army, U. S., Washington, DC. 1997

Dell’avanzi, E. e Sayão, A.S. Avaliação da Probabilidade de Ruptura de Taludes. In: COBRAMSEG, 11, 1998, Brasília, Anais. Brasília, 1998. v. 2, p. 1289-1295. Duncan J. M. Factors of Safety and Reliability in

Geotechnical Engineering. Journal of Geot. and Geoenvir. Engineering, Volume 126, Number 4, pp.307 – 316, 2000.

Duncan, J. M. e Buchignano, A. L. Failure of Underwater Slope in San Francisco Bay. Journal Soil Mech. and Foundation, Division, ASCE, USA, Vol. 99 (9), p. 687-703, 1973.

El-Ramly, H. Probabilistic Analyses of Landslide Hazards and Risks: Bridging Theory and Practice. 2001. PhD. Thesis, University of Alberta, Canada, 2001.

Farias, M. M. e Assis, A. P. Uma Comparação entre Métodos Probabilísticos Aplicados à Estabilidade de Taludes. In: COBRAMSEG, 11, 1998, Brasília. Anais... Brasília 1998.v. 2: p. 1305 – 1313.

Flores, M. A, Análise Probabilistica de Estabilidade de Taludes pelo Método de Monte Carlo. 2013. 90p. Pós-Graduação. Prática de Fundações e Geotecnia em Empreendimentos Imobiliarios, FESP, SP, 2013. Harr, M. E. Reliability – Based Design in Civil

Engineering. New York, McGraw-Hill, 1987.

Ribeiro, R. C. H. Aplicações de Probabilidade e Estatística em Análises Geotécnicas. 2008. 161p. Teses de Doutorado. PUC, Rio de Janeiro, 2008. Rocscience. Slide v.6.025 – Theory Manual. Rocscience,

Toronto, Ontario, Canada, 2013.

Rosenblueth, R.Y. Point Estimates for Probability Moments. Proc. of the Nat. Acad. of Sciences, Mathematics Section, vol. 72 (10), p.p. 3812-3814. 1975

Sandroni, S. S. e Sayao, A. S. F. J. Avaliação Estatística do Coeficiente de Segurança de Taludes. In: COBRAE, I, ABMS, Rio de Janeiro, 1992. p. 523-536.

Santamarina P.J.; Altschaeffl A.G. e Chameu, J.L. “Reliability of Slopes: Incorporating Qualitative Information” Transportation research Record 1343, Rockfall,Prediction, control and landslide case histories, p 1-5, 1992.

Sayão, A.S.F.J.; Sandroni, S. S.; Fontoura, S.A.B.; Ribeiro, R. C. H. Considerations on the Probability of failure of mine slopes. Soils & Rocks, v. 35, p. 31-37, 2012.

Whitman, R. V. Evaluating Calculated Risk in Geotechnical Engineering. Journal of the Geotechnical Engineering, Division ASCE, vol. 110 (2), 145-188, 1984.

Wolff, T. F. "Probabilistic Slope Stability in Theory and Practice". Invited Paper, In Uncertainty in the Geologic Environment: From Theory to Practice, Proceedings of Uncertainty ’96, ASCE Geotechnical Special Publication ASCE, USA, Number 58, pp. 419-433. 1996.

Referências

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