A análise de estabilidade de taludes constitui uma etapa fundamental na avaliação da segurança de estruturas geotécnicas associadas à mineração. Entretanto, os resultados dessas análises podem ser influenciados por diversos fatores, como a definição dos parâmetros geotécnicos, as condições hidráulicas consideradas, a geometria do talude e o modelo geotécnico adotado. Este trabalho apresenta um estudo de caso aplicado a um talude antropizado localizado na margem esquerda do reservatório de uma barragem situada no Quadrilátero Ferrífero, em Minas Gerais. A avaliação foi realizada por meio de inspeções de campo, revisão documental, ensaios laboratoriais e análises de estabilidade utilizando métodos de equilíbrio limite. Inicialmente, as análises de estabilidade foram realizadas utilizando parâmetros de resistência estimados a partir de correlações empíricas com o índice de resistência à penetração (Nspt). Os resultados indicaram fator de segurança inferior ao recomendado pelas normas técnicas brasileiras, evidenciando a necessidade de investigações complementares. Ensaios triaxiais CIUsat foram realizados em amostras indeformadas coletadas em solo natural e em material de aterro presente na área de estudo. Os resultados indicaram comportamento semelhante entre os materiais, com ângulo de atrito efetivo próximo de 30° e intercepto coesivo praticamente nulo. A partir desses resultados, foram avaliadas alternativas de estabilização capazes de restabelecer níveis adequados de segurança.