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Esta dissertação objetivou instrumentar e monitorar as deformações de uma encosta atravessada por um duto de insumos operados pela Transpetro, utilizando a tecnologia distribuída de fibra óptica. A área selecionada para estudo está situada no estado do Paraná, próximo ao município de Guaratuba/PR, às margens da BR-376, no km 670. No local, encontra-se a estação de bombeamento de insumos Itararé, compreendida entre as posições geográficas UTM (706.600 E – 7.135.000 N) e (706.900 E – 7.134.700 N). Esta área foi selecionada para estudo devido ao histórico e aos indicativos de movimentos observados na encosta. Previamente à realização da instrumentação geotécnica, foram realizados levantamentos topográficos necessários para a instalação de cabos de fibra óptica. Além disso, foram coletados solos na condição deformada, visando a caracterização geotécnica. Os ensaios foram realizados com amostras deformadas coletadas em dois pontos da área de estudo. Os resultados dos ensaios permitiram classificar os solos coletados como silte areno argiloso e silte argilo arenoso. Em paralelo à realização dos ensaios de laboratório, a fibra óptica foi instalado na face da encosta no sentido transversal e longitudinal em relação ao seu declive, em trincheiras escavadas manualmente com equipamentos de corte, com profundidade aproximada de 15 cm a 30 cm. A instalação abrangeu uma área de 33.548,77 m². No local da instrumentação se encontra uma estrutura de contenção com indicativos de movimentos. O cabo de fibra óptica utilizado como sensor distribuído de deformação é fabricado pela empresa Sensornet. É composto por duas fibras monomodo e duas fibras multimodo e é envolvido por uma camada protetora de kevlar, além de uma proteção externa. O monitoramento geotécnico da área de estudo foi possível a partir da utilização do interrogador DTSS (Distributed Temperature Sensing and Strain). O interrogador consiste em uma unidade leitora óptica fabricada pela Sensornet. Foram realizadas 4 campanhas de monitoramento nos dias 07 de julho, 01 de setembro, 21 de setembro e 21 de dezembro de 2017. Os dados foram compilados com o auxílio do MATLAB. Para cada campanha de monitoramento foram analisados os dados de deformações e temperaturas nas seções de referência iniciais. Foram selecionados trechos de interesse longitudinais e transversais em relação ao declive da encosta para análise das deformações ao longo do tempo. Os resultados indicaram a variação da deformação e da temperatura ao longo das campanhas e apontaram para deformações relativamente pequenas para os trechos de interesse selecionados, sendo de 1334,04 με a -1137,74 με para os trechos longitudinais e da ordem de 940,62 με a -881,21 με para os trechos transversais. Com os valores obtidos não se pode afirmar que estas deformações monitoradas indicam movimento na encosta. Entende-se que será necessário um tempo maior de monitoramento para observações de deformações da encosta.
This dissertation aimed to instrument and monitor the deformations of a slope crossed by pipeline, operated by Transpetro, using distributed optic fiber technology. The selected area for study is situated in the Paraná state, near of Guaratuba City, Parana State, surrounding the BR-376, km 670. At this location, it is also found the pumping station Itararé, comprised between the UTM geografic coordinates (706.600 E – 7.135.000 N) and (706.900 E – 7.134.700 N). This area was chosen for study due to its history and the indicatives of movement observed on the slope. Prior the accomplishment of the geotechnical instrumentation, there were made topographical surveys necessary to the instalation of optic fiber. Furthermore, soil samples in deformed condition were collected, aiming geotechnical characterization. The tests were made with deformed soil samples collected from two points in the study area. The results of these tests allowed for classification of the soils as sand-loamy silt and clay-sandy silt. Parallel to the laboratory testing, optic fiber was installed in the face of the slope, transversal and longitudinal in relation to the direction of the declivity, in trenches dug manually with cutting equipment, with aproximate depth of 15 cm to 30 cm. The instalation covered an area of 33,548.77 m². In the instrumentaded area is located a containment structure with indicatives of movement. The optic fiber wire utilized as distributed deformation sensor is manufactures by Sensornet. It is composed of two singlemode fibers and two multimode fibers, and its envolved by a protective layer of kevlar, along with external protection. The geotechnical monitoring of the study site was made possible by the use of then DTSS interrogator (Distributed Temperature Sensing and Strain). The interrogator consists in optical reading unit manufactured by Sensornet. Four monitoring campaigns were concluded, on the dates of july 7th, september 1st and 21st, and december 21st, in 2017. The data was compiled with the assistance of the MATLAB. For each monitoring campaign, the deformation and temperature data in the initial secction of refference was analised. The stretches of interest, transversal and longitudinal relative to the direction of the declivity, were selected for analysis of deformation over time. The results indicate variation of the deformation and temperature over the course of the campaigns and to relatively small deformations for the stretches of interest selected, in the order of 1334.04 με to -1137.74 με for the longitudinal streches, and the order of 940.62 με to -881.21 με for the tranversal streches. With the values obtained, it cannot be stated that the deformantions monitored indicate movement of the slope. It is understood that a longer monitoring time will be necessary so that observations of deformation in the slope can be made.
Data da defesa: 23/02/2018
Banca Examinadora
Orientador (a): Rodrigo Moraes da Silveira (Lactec)
Membro da Banca: Kleber Franke Portella (Lactec)
Membro da Banca: Renato de Arruda Penteado Neto (Lactec)
Membro da Banca: Larissa de Brum Passini (UFPR)
Palavra(s)-Chave: Instabilidade de encostas. Fibra óptica. Monitoramento geotécnico.
Keywords: Slope instability. Fiber optical. Geotechnical monitoring.
