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No Estado do Rio Grande do Norte, encontram-se falésias constituídas por sedimento da Formação Barreiras, sobre os quais se desenvolvem cidades e obras de infraestrutura. Nessa região, são relatados movimentos de massa em proporções relevantes, principalmente em períodos de chuva. O desenvolvimento das cidades litorâneas e o crescente mercado de turismo nessa área tem demandado o estudo das falésias e do material que as compõem, de forma que os projetos de engenharia sejam implementados com maior segurança. Os objetivos deste trabalho foram estudar as propriedades geotécnicas dos sedimentos da Formação Barreiras que compõem a falésia da praia da Barra de Tabatinga/RN e avaliar a sua estabilidade sob o ponto de vista determinístico. A falésia estudada foi dividida em três solos predominantes, os quais estão localizados na camada de base (AM-01), meio (AM-02) e topo (AM-03). Com essessolos, foram realizados ensaios de caracterização (geotécnica, química e mineralógica), ensaios para determinação da curva de retenção, ensaios de permeabilidade e compressão triaxial e diametral nas condições saturada e não saturada. Considerando o Sistema Unificado de Classificação dos Solos (SUCS), as amostras AM-01, AM-02 e AM-03 foram classificadas como de comportamento similar à de uma areia siltoargilosa (SM-SC), areia siltosa (SM) e areia mal graduada (SP), respectivamente. As análises químicas identificaram óxidos de silício, alumínio e ferro em maiores percentuais. Em relação às análises mineralógicas, foram detectadas as presenças de quartzo e caulinita em todas as amostras. As amostras AM-01 e AM-02 apresentaram curvas de retenção bimodais, diferentemente da amostra do topo, que apresentou formato unimodal. Além disso, todas elas apresentaram intercepto de coesão próximo de zero e ângulo de atrito em torno de 30° na condição saturada. No entanto, quando não saturadas, os parâmetros de resistência aumentaram consideravelmente, apresentando diferenças significativas entre as amostras. Na condição não saturada, o solo do topo é o menos resistente ao cisalhamento e a tração. No tocante as análises de estabilidade, essas foram realizadas no Slope/W (Geostudio,2012) considerando três hipóteses distintas: maciço totalmente saturado (hipótese 01); maciço totalmente seco (hipótese 02) e o avanço da frente umedecimento (hipótese 03) através de modelagem numérica no Seep/W (Geostudio, 2012). A hipótese 03 tentou se aproximar da condição crítica real, buscando considerar o efeito da chuva na estabilidade da falésia. Logo, concluiu-se que para a chuva considerada, a ruptura da falésia é caracterizada, já que o FS =1 é alcançado. Ademais, observou-se que a ruptura se dá completamente através do material da camada de topo e pode atingir profundidades de até 8 metros. In the state of Rio Grande do Norte exists outcrops of cliffs that belongs to the Barreiras Formation, which cities and infrastructure works are developed on. In this region, mass movements are reported in relevant proportions, especially in rainy season. The development of coastal cities and the growing tourism market in this area has demanded the study of the cliffs and their material, so that new engineering projects are safely implemented. The aims of this work were to study the geotechnical properties of the Barreiras Formation soils that make up the Barra de Tabatinga / RN beach cliff and to evaluate the stability of the cliff from the deterministic point of view. The studied cliff was divided into three predominant soils, which are located at the base (AM-01), middle (AM-02) and top (AM-03) layers. In these soils, were performed characterization tests (geotechnical, chemical and mineralogical), tests to determine the soil-water retention curve, permeability tests, triaxial and diametral compression tests under saturated and unsaturated conditions. Considering the Unified Soil Classification System (SUCS), samples AM-01, AM-02 and AM-03 were respectively classified as similar in behavior to silt-clay sand (SM-SC), silt sand (SM) and poorly graded sand (SP). The chemical analysis identified oxides of silicon, aluminum and iron in higher percentages. Regarding the mineralogical analyzes, the presence of Quartz and Kaolinite were detected in all samples. Samples AM-01 and AM-02 showed bimodal soil-water retention curves, unlike the top sample, which presented unimodal fit. In addition, all of them presented close to zero cohesion and angle of friction around 30° in the saturated condition. However, when unsaturated, the strength parameters increased considerably, especially the cohesion. In unsaturated condition, the top soil is the least shear and tensile strength. Concerning stability analyzes, these were performed in Slope / W (Geostudio, 2012) considering three different hypotheses: fully saturated cliff (hypothesis 01); totally dry cliff (hypothesis 02) and the water infiltration on cliff top (hypothesis 03) through numerical modeling in Seep / W (Geostudio, 2012). Hypothesis 03 attempted to approach the actual critical condition, trying to consider the effect of rain on cliff stability. Therefore, it was concluded that for the considered rain, the cliff rupture is characterized, since FS = 1 is reached. Moreover, it was observed that the rupture occurs completely through the top layer material and can reach depths of up to 8 meters.

O litoral do Estado do Rio Grande do Norte é caracterizada pela presença de dunas e falésias. Estas últimas consistem em taludes com altura de até 40 metros e inclinação variando de 30o a 90o com a horizontal. Assim, esta dissertação teve como objetivo a avaliação da estabilidade da falésia da Ponta do Pirambu em Tibau do Sul/RN, e a realização de um estudo paramétrico sobre a estabilidade de uma falésia homogênea considerando como variáveis a coesão do material, a altura da falésia e a inclinação do talude. O estudo na Ponta do Pirambu considerou ainda a possibilidade da existência de uma cobertura coluvionar com espessura variando de 0,50 a 5,00 metros. As análises foram realizadas pelo método de Bishop, utilizando o programa GEO5. Na análise paramétrica foram produzidos gráficos que relacionam altura da falésia com a inclinação, para fatores de segurança iguais a 1,00 e 1,50; além de gráficos onde é possível obter facilmente o menor fator de segurança a partir da coesão, altura da falésia e sua inclinação. Concluiu-se que esses gráficos são muito úteis para análises preliminares, para a definição de áreas críticas em mapeamentos de riscos em áreas de falésias e para determinação de uma equação para obtenção do menor fator de segurança em função dos parâmetros de resistência e da geometria de um talude. Em relação à falésia da Ponta do Pirambu, os resultados mostraram que a falésia está sujeita a deslizamentos superficiais localizados nos pontos onde pode haver a presença do colúvio com espessuras superiores a dois metros. Entretanto, a falésia se mantém estável, apresentando fator de segurança global igual ou superior a 2,50 na condição saturada. The coastline from Rio Grande do Norte state is characterized for the presence of dunes and cliffs. The latter consist of slopes with height up to 40 meters and inclinations ranging from 30° to 90° wich horizontal. Thus, this dissertation had as objective the evaluation of the stability of cliff from Ponta do Pirambu in Tibau do Sul/RN, and the realization of a parametric study on the stability of a homogeneous cliff considering as variables the material's cohesion, the cliff height and the slope inclination. The study in Ponta do Pirambu considered yet the possibility of the existence of a colluvial cover with thickness ranging from 0.50 to 5.00 meters. The analyzes were performed by Bishop method, using GEO5 software. In parametric analysis were produced graphics that relate height cliff with the inclination, to safety factors equals to 1.00 and 1.50; besides graphics where it is possible easily get the lowest safety factor as from the cohesion, cliff height and its inclination. It was concluded that these graphs are very useful to preliminary analyzes, for the definition of critical areas in risk mappings in areas of cliffs and for determination of an equation for obtaining the lowest safety factor function of the strength parameters and of slope geometry. Regarding the cliff from Ponta do Pirambu, the results showed that the cliff is subject to superficial landslides located in the points where may there be the presence of colluvium with thicknesses greater than two meters. However, the cliff remains stable presenting the global safety factor equal or superior to 2.50 in the saturated condition.

O litoral brasileiro é banhado pelo Oceano Atlântico e composto por diversas paisagens ao longo da costa. Entre elas encontram-se as falésias, que, por sua beleza, atraem a exploração turística o que, muitas vezes, compromete seu equilíbrio. Com a finalidade de proteger o meio ambiente das ações antrópicas, o poder público vem criando áreas para preservar e/ou conservar o meio ambiente, entre elas existem as APA e as APP. O objetivo do presente trabalho foi analisar a variabilidade espaço-temporal da linha de ruptura do relevo, na borda das falésias da APA Tambaba, entre os anos de 1985 e 2012; e identificar a existência de edificações dentro da APP no ano de 2012. Para tanto, foram utilizadas imagens do satélite Quickbird de 2012, do satélite IKONOS II de 2005 e fotos aéreas de 1985 para delimitação das linhas das falésias; o DSAS, que é uma extensão gratuita do ArcGIS, para obtenção de taxas de variação da linha de ruptura do relevo; e o software ArcGIS para delimitação e análise das APP. Como resultados, foram identificadas variações no movimento das linhas estudadas, tanto para erosão como para deposição nas falésias da APA Tambaba. No maior trecho da APA obteve-se uma média de -0,17m/ano para erosão e de 0,49m/ano para deposição, já no menor trecho a média de erosão foi -0,38m/ano e de deposição 0,14m/ano. Foi comprovada a existência de edificações irregulares correspondente a 22.818,91 m², o que equivale a aproximadamente 3% da área total da APP.

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Mecânica O aproveitamento da energia eólica é feito a partir de turbinas normalmente instaladas em zonas de declive ligeiramente acentuado, devido ao aumento da velocidade local do vento. Este incremento na velocidade é favorável dado que a potência disponível depende do cubo da velocidade. No entanto, nas falésias, o efeito de bloqueio provoca uma forte inclinação do escoamento reduzindo a eficiência e desempenho das turbinas nestes locais. O presente trabalho tem como principal objectivo estudar a influência do escoamento das turbinas colocadas numa falésia. Este estudo é realizado a partir de simulações numéricas tendo como base um código numérico comercial, que resolve as equações RANS utilizando o método dos volumes finitos. Neste trabalho, inicialmente valida-se a influência da variação abrupta da superfície da falésia no escoamento e o seu impacto na produção de energia com testes numéricos. Posteriormente modela-se a turbina através de um meio poroso. Na parte final estuda-se a interferência da esteira de uma turbina noutra colocada a sotavento. Dos resultados numéricos obtidos concluiu-se que as falésias constituem um local apropriado para a colocação de turbinas se devidamente posicionadas. Adicionalmente o meio poroso revelou-se uma boa alternativa simplificada à caracterização da esteira de turbinas.

Neste trabalho analisam-se as características espectrais da turbulência atmosférica na região do Centro de Lançamento de Alcântara (CLA), que sofre a influência de uma falésia e da brisa marítima provinda do oceano, visando obter informações sobre a estrutura turbulenta do local. Determinaram-se os espectros das 3 componentes do vento (u, v e w) na camada limite superficial sobre esse terreno homogêneo, visando aplicações no Projeto e Desenvolvimento dos foguetes de sondagem e do Veículo Lançador de Satélite (VLS) realizado pelo IAE. Os dados foram coletados no mês de agosto do ano de 1999 através de um anemômetro sônico tridimensional. Também se obteve resultados envolvendo as relações σu/u*, σv/u* e σw/u*, todos condizentes com os previstos na literatura. In this work is analyzed the spectral characteristics of atmospheric turbulence in the Alcântara Launching Center (CLA), which suffers the influence of a cliff and of the sea breeze coming from the ocean. The atmospheric spectra were determined for the 3 wind components (u, v, and w) in the superficial boundary layer, to be used for the Research and Developpment (R&D) of sounding rockets and Satellite Launch Vehicle (VLS) build by IAE. The data were collected during the month of August, 1999 using a 3D sonic anemometer. Results involving the σu/u*, σv/u* and σw/u* relations are obtained, and are all consistent with those reported in literature.

Estudou-se o escoamento atmosférico no Centro de Lançamento de Alcântara (CLA), localizado junto a uma falésia de 50 m de altura, através de simulações em túnel de vento (TV) do CTA/ITA, na escala geométrica 1:1000, com a realização de quatro diferentes ensaios. No TV, os ensaios com degraus de 90° e de 70°, correspondentes à falésia, ambos sem e com simulação de rugosidade adicional a sotavento deles, mostraram: (i) perfeita simulação do perfil de vento oceânico (α = 0,15) sobre a posição do degrau representativo da falésia, utilizando pista de tapete, a montante, para prover a rugosidade necessária; (ii) número de Reynolds máximo possível com comprimento característico igual à altura do degrau neste TV foi 6,52.10(4), enquanto no CLA é da ordem de 3.10(7), razão pela qual é necessário um túnel mais potente; (iii) os expoentes mais próximos dos observados em Roballo e Fisch (2008) foram obtidos com um degrau reto, sem nenhum revestimento especial no piso normal do túnel, exceto o tapete a montante do degrau; (iv) a fixação de cubos a jusante do degrau para representar a vegetação resultou em rugosidades bem maiores que as observadas sobre a vegetação do CLA, possivelmente simulando situações urbanas ou industriais; (v) simulação das características típicas do escoamento após o degrau, tais como o descolamento, a formação de bolha de circulação e nova aderência; (vi) uso de TVs mais potentes certamente permitirá a simulação da situação atmosférica do CLA.

Estudou-se o escoamento atmosférico no Centro de Lançamento de Alcântara (CLA), localizado junto a uma falésia de 50 m de altura, através de simulações em túnel de vento (TV) do CTA/ITA, na escala geométrica 1:1000, com a realização de quatro diferentes ensaios. No TV, os ensaios com degraus de 90° e de 70°, correspondentes à falésia, ambos sem e com simulação de rugosidade adicional a sotavento deles, mostraram: (i) perfeita simulação do perfil de vento oceânico (α = 0,15) sobre a posição do degrau representativo da falésia, utilizando pista de tapete, a montante, para prover a rugosidade necessária; (ii) número de Reynolds máximo possível com comprimento característico igual à altura do degrau neste TV foi 6,52.10(4), enquanto no CLA é da ordem de 3.10(7), razão pela qual é necessário um túnel mais potente; (iii) os expoentes mais próximos dos observados em Roballo e Fisch (2008) foram obtidos com um degrau reto, sem nenhum revestimento especial no piso normal do túnel, exceto o tapete a montante do degrau; (iv) a fixação de cubos a jusante do degrau para representar a vegetação resultou em rugosidades bem maiores que as observadas sobre a vegetação do CLA, possivelmente simulando situações urbanas ou industriais; (v) simulação das características típicas do escoamento após o degrau, tais como o descolamento, a formação de bolha de circulação e nova aderência; (vi) uso de TVs mais potentes certamente permitirá a simulação da situação atmosférica do CLA. The atmospheric flow at the Alcantara Launching Center (ALC), which is localized near a 50 m cliff, was studied through analysis of wind tunnel (WT) experiments, using a 1:1000 geometric scale and floor level configurations to represent the cliff and its downwind roughness. The WT experiments, with 90° and 70° steps representing the cliff, both with and without additional downwind roughness, did show: (i) a perfect simulation of the ocean wind profile (α = 0.15) above the position of the step representing the cliff, through the use of a upwind carpeted fetch to provide the necessary roughness; (ii) the highest Reynolds number possible, based on the height of the cliff, was 6.52 x 10(4) inside this WT, while it reached 3 x10(7) at the ACL - thus, a more powerful tunnel is needed to simulate this last situation; (iii) the values of α nearest to the ones obtained at the ACL resulted from the 90° step experiment without any extra covering over the floor, except the upwind carpet; (iv) the fixing of cubes downwind of the step resulted roughness much greater than the ones observed over the ACL vegetation, so possibly simulating urban or industrial situations; (v) typical characteristics which occur downwind a step were simulated, such as the detachment and the posterior reattachment of the flow, plus the formation of circulation bubbles; (vi) the use of more powerful WTs would certainly permit the simulation of the atmospheric behavior of the ACL.