Modelo analítico dos efeitos mecânicos e hidrológicos da vegetação na estabilidade superficial de taludes sob condição não saturada

Abstract

Este trabalho aborda a problemática da expansão urbana desordenada e os desafios associados, como deslizamentos de encostas e aumento da velocidade do fluxo de água durante chuvas intensas. Destaca-se a importância da vegetação na estabilização do solo, enfocando os efeitos hidrológicos e mecânicos que contribuem para aumentar a resistência ao cisalhamento e o Fator de Segurança (FS) do talude. Para simular esses efeitos e avaliá-los minunciosamente, foi proposta a formulação de um modelo analítico destinado a medir os impactos mecânicos e hidrológicos da vegetação, com foco primordial na segurança, e seu subsequente efeito na estabilidade superficial dos taludes. A análise fundamentou-se nos parâmetros de um solo do tipo Cambissolo do Distrito Federal, conforme estudado por Wanderley Neto (2020) e parâmetros do capim vetiver, estudados por Machado (2014), considerando um talude infinito de solo em condição não saturada. Os efeitos hidrológicos do capim vetiver resultaram em um aumento notável da sucção, contribuindo para um significativo aumento do FS ao longo do talude. Os efeitos mecânicos, destacados pela coesão atribuída pelo capim vetiver, levaram a um aumento potencial de até 18 vezes no FS, especialmente na região da zona de raízes. Esses valores superaram consideravelmente os observados em solos não vegetados, apresentando crescimento exponencial e indicando uma relação direta entre a extensão da zona de raízes e a estabilidade, com notáveis incrementos de segurança nessa área específica. Fora dessa região crítica, a presença da vegetação aumentou o FS em até 33% a uma profundidade de 1 metro, comparado a um solo não saturado e sem vegetação. Esses resultados evidenciam a importância dos efeitos hidráulicos da vegetação em toda a extensão do talude e dos efeitos mecânicos principalmente relacionados à profundidade das raízes no solo. A análise também compreendeu diferentes parâmetros, como ângulo de inclinação, tamanho e profundidade das raízes, coesão efetiva, ângulo de atrito, condutividade hidráulica e variações sazonais na taxa de transpiração. Portanto, conclui-se que a escolha adequada desses parâmetros é crucial para a segurança do talude, influenciando tanto os efeitos vii hidrológicos quanto mecânicos. Destaca-se também, a importância de integrar essas descobertas em estratégias práticas de manejo do solo e da vegetação, especialmente em áreas suscetíveis a desastres ambientais. A pesquisa também aponta para a necessidade de considerar as características específicas de cada região, tipo de solo e vegetação ao desenvolver práticas de manejo personalizadas. As conclusões ressaltam o papel decisivo da vegetação, especialmente do capim vetiver, na prevenção de deslizamentos de terra e na promoção da estabilidade dos taludes.