Ricardo Garske Borges
Título
ANÁLISES DE RESPOSTA SÍSMICA E ESTABILIDADE DE TALUDES NO PLANEJAMENTO E PROJETO DE ESTRUTURAS SUBMARINAS
Resumo
A avaliação de efeitos sísmicos locais em áreas de desenvolvimento da produção de petróleo em águas profundas representa um passo importante na proposição de estratégias para a mitigação de ameaças geológicas. Dentre outros fatores que afetam o movimento do chão em um certo local, depósitos profundos de solo e irregularidades topográficas têm potencial para modificar o movimento na superfície. Com base nos resultados de simulações numéricas validadas por ensaios centrífugos, foi avaliada a influência dos efeitos combinados da estratigrafia e da topografia na amplificação do movimento do chão. Além disso, foram avaliadas as condições de resistência e estabilidade de uma área selecionada como de interesse na margem continental do Sudeste do Brasil considerando a amplificação do solo. As análises de resposta sísmica foram combinadas em um Sistema de Informações Geográficas para estimar a propensão à deslizamentos. Obteve-se uma melhor compreensão dos fenômenos físicos que governam os efeitos locais em situações morfológicas complexas, quantificando tais efeitos a partir de um sismo de baixa amplitude de aceleração. Verificou-se que os efeitos locais não se relacionam apenas à complexidade geomorfológica, mas também à estratificação local. O mapeamento de estabilidade de taludes poderá ser usado para otimizar o posicionamento de sistemas submarinos de produção de óleo e gás e ancoragem, além de rotas de dutos, para evitar áreas mais susceptíveis à ruptura onde possível e auxiliar no projeto de estruturas com base em uma melhor compreensão das ameaças potenciais. Isto é particularmente importante em áreas de relevo acidentado, notadamente com a presença de cânions.
Abstract
The assessment of local seismic effects in deep water areas of oil production development represents an important step in proposing strategies to mitigate geological hazards.
Among other factors that affect the ground motion in a specific site, deep soil deposits and topographic irregularities have the potential to modify the motion on the surface.
Based on the results of numerical simulations validated by centrifuge tests, the influence of the combined effects of stratigraphy and topography on the ground motion amplification was evaluated. In addition, the strength and stability conditions of an area selected as of interest on the continental margin of southeastern Brazil were evaluated considering the soil amplification. The site response analyzes were combined in a Geographic Information System to estimate the landslide susceptibility. A better understanding of the physical phenomena that govern site effects in complex morphological situations was obtained, quantifying such effects from a low acceleration amplitude earthquake. It was found that site effects are not only related to the geomorphological complexity, but also to local stratification. The slope stability mapping can be used to optimize the positioning of subsea systems for oil and gas production and anchoring, in addition to pipeline routes, to avoid areas most susceptible to failure where possible and assist in the design of structures based on a better understanding of potential hazards. This is particularly important in rugged relief areas, notably with the presence of canyons.
