Otimização de taludes utilizando um algoritmo genético acoplado ao método de confiabilidade FOSM

Abstract

A análise de estabilidade de taludes é um problema recorrente na Geotecnia, cuja avaliação tradicional é frequentemente realizada por métodos determinísticos baseados no equilíbrio limite. Entretanto, as incertezas associadas às propriedades dos solos podem comprometer a representatividade dessas análises. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo desenvolver uma ferramenta computacional para análise da estabilidade de taludes, utilizando o método de Fellenius para o cálculo do fator de segurança, associado à aplicação de um algoritmo genético binário e do método FOSM (First Order Second Moment) para identificação da superfície crítica de ruptura correspondente à maior probabilidade de falha. A implementação foi realizada em linguagem Python, permitindo a determinação automática da geometria da superfície crítica, do fator de segurança, do índice de confiabilidade e da probabilidade de falha associada. Adicionalmente, uma abordagem determinística baseada na minimização do fator de segurança foi empregada para fins de validação e comparação dos resultados. Os resultados obtidos evidenciaram que a consideração das incertezas geotécnicas pode alterar a avaliação da estabilidade do talude, demonstrando que superfícies associadas aos menores fatores de segurança não necessariamente correspondem às maiores probabilidades de falha. Dessa forma, a metodologia proposta contribui para a integração entre métodos determinísticos e probabilísticos aplicados à Engenharia Geotécnica e Civil.