FLUXO DA ÁGUA EM TALUDE ARENOSO: MODELAGEM FÍSICA E NUMÉRICA
Documento
Informações da Tese
Título
FLUXO DA ÁGUA EM TALUDE ARENOSO: MODELAGEM FÍSICA E NUMÉRICA
Autor
Anderson Borghetti Soares
Resumo
O presente trabalho visa contribuir para o entendimento do mecanismo de infiltração da água da chuva em taludes coluvionares sobrepostos a um material com condutividade hidráulica inferior (p.ex., um solo residual ou rocha). A infiltração da água da chuva modifica os valores de sucção no solo e, consequentemente, a estabilidade do talude. Para simular o fenômeno foi utilizada uma caixa experimental de acrílico em formato de encosta, com drenagem permitida no pé, preenchida com um solo arenoso, instrumentada com medidores de poro-pressão, sucção, umidade e temperatura, sujeita a uma chuva artificial. Foram simuladas intensidades de chuva (i) inferiores à condutividade hidráulica saturada do material (ksat). No modelo experimental foram variados alguns parâmetros tais como a chuva aplicada (intensidade e duração), perfil de umidade inicial, drenagem a jusante do pé e inclinação, sendo os resultados obtidos comparados com uma simulação numérica do fluxo utilizando o programa GEOSLOPE, obtendo-se uma boa concordância. Os resultados experimentais mostraram distribuições de umidade não uniformes no talude, na região não saturada, ainda que o solo tenha sido depositado em condições homogêneas de compacidade, indicando que o fluxo seguiu caminhos preferenciais de percolação durante a infiltração vertical.
Abstract
The current work aims at understanding the mechanism of rainwater infiltration in colluvial slopes overlying a material with a smaller hydraulic conductivity (residual soil or rock). The rain infiltration in the slope modifies the soil suction distribution, and, consequently, the slope stability. An experimental flume with a typical slope shape and filled with sand was used to simulate the phenomenon. Drainage was allowed at the foot, and pore-pressure, suction, humidity and temperature was measured during an artificial rain on the surface. Rain intensities (i) less than material saturated hydraulic conductivity (ksat) were simulated. Different parameters were varied in the experiment, such as rainfall pattern (intensity and duration), initial moisture profile, slope angle and foot drainage. The experimental results were compared with numerical simulations using the Finite Element program GEOSLOPE, with good agreement. Non uniform humidity distributions in the unsaturated area were observed, although the soil had been deposited in homogeneous conditions of density, indicating that the flow followed preferential seepage path during rain infiltration.
Ano
2006
Orientadores
Willy Alvarenga Lacerda | Francisco de Rezende Lopes