A instabilidade de taludes pode representar um risco significativo, podendo provocar deslizamentos que ameaçam vidas e causam diversos tipos de danos. Para mitigar esses problemas, engenheiros geotécnicos empregam técnicas de melhoramento de solos, modificando ou substituindo o material para aumentar sua resistência. Esta pesquisa avalia as condições de contorno e os parâmetros de resistência do solo em taludes estabilizados, utilizando dados de ensaios de cisalhamento direto submetidos a tensões de 25, 50 e 100 kPa (Carvalho, 2019). O melhoramento foi realizado por meio de misturas solo-fibra, utilizando três tipos de fibras naturais (sisal, curauá e coco), nos teores de 0,5% e 0,75%, e nos comprimentos de 25 e 50 mm. As análises numéricas de equilíbrio limite demonstraram que as variações nos parâmetros de resistência, no tipo de fibra, na presença de água, nas camadas de reforço e no carregamento externo influenciam a estabilidade dos taludes. A análise realizada com o melhoramento do solo por meio da aplicação de fibras, considerando a presença de nível d'água no talude, resultou em um aumento de 22% no fator de segurança, enquanto o mesmo solo reforçado, sem a presença de nível d'água, apresentou uma redução de 26%. Os taludes submetidos a carregamentos adicionais apresentaram fatores de segurança inferiores a 1,5 na primeira camada de reforço. Conclui-se que a presença de água e a aplicação de carregamentos adicionais exigem atenção especial para garantir a segurança das estruturas em conformidade com as normas técnicas.