Avaliação da estabilidade de uma barragem de terra sob impacto de anomalias geotécnicas progressivas: uma abordagem determinística e probabilística
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Data
2026-06-19
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Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
Resumo
Este trabalho avalia a sensibilidade da estabilidade de uma barragem de terra diante do acúmulo de anomalias geotécnicas progressivas, comparando análises determinísticas e probabilísticas para quantificar a variação da segurança e o risco de ruptura da estrutura. A metodologia consiste em uma pesquisa quantitativa e explicativa, baseada em simulação computacional acadêmica e hipotética desenvolvida no software Slide2D. O estudo modela o comportamento da seção sob cinco cenários cumulativos: operação normal, dreno colmatado, dreno colmatado associado a surgência, adição de trinca saturada e descontinuidade geométrica no pé do talude. A avaliação determinística aplica os métodos de Equilíbrio Limite de Morgenstern-Price, Sarma e Spencer para obter o Fator de Segurança global. Em complemento, a etapa probabilística emprega o Método da Superfície de Resposta (RSM) com distribuição normal baseada em 1000 amostragens estatísticas. Esse método introduziu a variabilidade espacial das propriedades dos materiais — especificamente da coesão efetiva, do ângulo de atrito efetivo e do peso específico — para o cálculo do Índice de Confiabilidade (β) e da Probabilidade de Ruptura (Pf). A análise numérica indicou que o Fator de Segurança reduz aceleradamente à medida que os sistemas de drenagem falham e as pressões neutras se elevam, decaindo de 1,74 no cenário base para o valor crítico de 1,04 na condição mais degradada. A investigação probabilística revelou um contraste drástico no nível de segurança da estrutura: enquanto o cenário base apresentou plena estabilidade, com Probabilidade de Ruptura nula (Pf = 0,0%) e elevado Índice de Confiabilidade (β = 5,20), as condições apontadas como de estabilidade marginal pelo determinismo tradicional ocultam um risco severo. No cenário mais crítico, a Probabilidade de Ruptura atinge a marca alarmante de 29,8%, refletindo-se na queda brusca do Índice de Confiabilidade para patamares próximos de zero (β = 0,54), configurando profunda não conformidade legal nas situações mais críticas. O estudo concluiu que, embora os laudos estáticos e os métodos determinísticos sejam fundamentais e indispensáveis para a atestação primária da estabilidade, a segurança global exige o monitoramento contínuo da integridade física e hidráulica do maciço. Ademais, evidencia-se que a modelagem probabilística atua como um poderoso complemento analítico, sendo capaz de revelar cenários de iminência de colapso ao traduzir as incertezas inerentes do subsolo em indicadores quantitativos de risco.
Descrição
Palavras-chave
Barragens de terra – Segurança, Engenharia Geotécnica, Mecânica dos solos, Confiabilidade (Engenharia), Probabilidades – Modelos