Autora: Nayhara Arielly Pinto Paulino
Movimentos de massa são frequentemente associados a períodos de chuvas intensas que penetram no solo causando a redução de seus parâmetros de resistência ao cisalhamento e provocando instabilidades que podem levar à ruptura. Com a utilização da tecnologia de fibra óptica, é possível realizar o monitoramento da evolução das deformações superficiais em uma extensa área e dos níveis d’água presentes no subsolo, complementando a instrumentação geotécnica tradicional. A fibra óptica atua como sensor intrínseco, onde o próprio cabo óptico é o elemento sensor, transmitindo e recebendo informações, diferentemente dos sensores chamados extrínsecos, responsáveis apenas pela transmissão de informações de sensores pontuais. A fibra óptica é um material leve, maleável e imune a interferências eletromagnéticas, tornando-a ideal para este tipo de aplicação devido à sua robustez, além de permitir um controle prático e obtenção de resultados confiáveis. A utilização do sistema abordado proporciona a aquisição de um histórico de deformações e níveis d’água que viabiliza um embasamento para a tomada de decisões durante possíveis processos de movimentos de massa e pode gerar alertas de iminência de rupturas. Esta dissertação aborda os resultados do monitoramento geotécnico utilizando a tecnologia de fibra óptica. O sistema de monitoramento inclui dois cabos ópticos, uma unidade leitora DTSS (Sensor Distribuído de Temperatura e Deformação) e uma unidade leitora DTS (Sensor Distribuído de Temperatura). A área de estudo foi selecionada em virtude de indicativos visuais de movimentação de um muro de contenção existente na encosta atravessada por dutos monitorada, localizada em São Paulo, rodovia SP 055. Foram coletadas amostras de solo do topo e da base da encosta objetivando a caracterização geotécnica do solo da área. Ainda, outro cabo óptico foi instalado em dois tubos geomecânicos distintos e instalados na encosta, configurando um medidor de nível d’água e um piezômetro para acompanhamento do nível d’água. Foram realizadas seis campanhas de monitoramento com o DTSS e sete campanhas de monitoramento com o DTS. Uma rotina em MatLab foi melhorada e adaptada às necessidades desta dissertação, para gerenciar e facilitar a interpretação dos dados oriundos do monitoramento geotécnico com base na tecnologia de fibra óptica. As diferenças entre os níveis d’água obtidos com o DTS e com o pio elétrico foram majoritariamente inferiores a 1,0 m, o que representa resultados adequados, porém abre margem para aperfeiçoamento nos métodos considerados. Para a fibra óptica instalada na encosta, a máxima deformação e máximo alívio de tensão foram 1528,29 µε e -2867,69 µε, respectivamente, evidenciando deformações inferiores a 0,2%, mas que não permitem afirmar a movimentação da encosta. Dada a eficácia e confiança da instrumentação convencional, a instrumentação à Fibra Óptica pode ser instalada concomitantemente para complementação e comparações que permitam sua viabilização.
DESCRIÇÃO COMPLETA:
Data da defesa: 14/02/2020
Banca Examinadora
Orientador: Luiz: Rodrigo Moraes da Silveira (Lactec)
Membro da Banca: Luiz Felipe Barrozo Toledo (Lactec)
Membro da Banca: Tânia Lucia Graf Miranda (Lactec)
Membro da Banca: Vitor Pereira Faro (UFPR)
Palavra(s)-Chave: Fibra óptica; DTSS; Instrumentação geotécnica; Movimentos de massa; MatLab.
Keywords: Optical fiber; DTSS; Geotechnical monitoring; Mass movements; MatLab.
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