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OBRAS DE TERRA Uma Revisão Bibliográfica sobre “Talude Terroso de Corte” (A review on the “Cut Earth Slope”) Márcio Humberto de Carvalho [marcio.h@academico.ifg.edu.br] Engenharia Civil – Campus Aparecida de Goiânia Instituto Federal de Goiás Resumo Este trabalho visa a apresentar uma revisão bibliográfica acerca do tema “estabilização de um talude terroso de corte de uma rodovia” realizada a partir da consulta a um projeto de trabalho de conclusão de curso de graduação que abordou sobre este assunto. Inicialmente foi necessário definir um tipo específico de talude e, a partir de então, concentrar o trabalho de pesquisa numa publicação que aborde sobre o tema. A partir dessa definição, observou-se a existência de vários trabalhos que apresentam informações sobre tipo de solo; métodos para analisar a estabilidade de taludes e métodos de solução para proteção e estabilização de taludes de corte. Palavras-chave: Estabilidade de Talude, Taludes de Corte, Cortina Ancorada. Abstract This work has as objective to present a bibliographical review on the topic “stabilization of a cut earth slope of a highway” performed from research of a university graduate course conclusion work project that approach about the subject. Initially, it was necessary to define a specific type of slope and, from then on, to concentrate the research work on a publication that approach about the topic. From this definition, the existence of several works that present information on soil type was observed; methods for analyzing slope stability and solution methods for protection and stabilization of cut slopes. Key-words: Slope Stability, Cut Slopes, Anchored Curtain. 1.Introdução Essa revisão bibliográfica tem como referência a consulta realizada em um trabalho de conclusão de curso de Engenharia Civil que aborda sobre projeto de estabilização de taludes e estruturas de contenção englobando dimensionamento geotécnico e estrutural. O propósito fundamental do trabalho consultado é recomendar uma solução para a estabilização de um talude terroso de corte de uma rodovia localizada no estado do Rio de Janeiro, Brasil. Assim é apresentado o dimensionamento geotécnico, estrutural; bem como análise da estabilidade dele. Logo esta revisão propõe a apresentar a exposição do tema do trabalho consultado, entretanto sem expor em detalhes a solução proposta. 2.Generalidades do Local Portanto o trabalho usado como referência realizou o exame do local do sinistro onde ocorreram quatro escorregamentos de terra em um trecho de aproximadamente 140m na rodovia objeto do projeto; deslizamentos provenientes de uma encosta, às margens desta rodovia, que invadiu a pista de rolamento de veículos. A constatação inicial sobre as causas do deslizamento do talude indicou que após forte chuva que ocorreu e devido a obstruções e deficiências na rede de drenagem provocou a saturação do solo levando a um aumento de poro- pressão; além de não ter sido identificada nenhuma medida estrutural que pudesse atenuar o acidente. A partir dessa análise foi realizado um estudo minucioso sobre as possíveis causas do acidente e algumas soluções possíveis de serem implementadas e ao final foi recomendada uma proposta de solução com a construção de uma cortina ancorada para recompor e proteger o talude. 3.Geometria e Parâmetros Geotécnicos Básicos do Local Para alcançar a finalidade principal do projeto, foi adotada uma metodologia para o estudo em questão de forma que o trabalho fosse dividido em algumas etapas. Dentre as etapas tem se o levantamento planialtimétrico e cadastral da área de interesse do projeto de estabilidade do talude; elaboração de um reconhecimento com dados geológico-geotécnico da área que precisa de aplicação da solução de estabilização de talude; programação geotécnica de ensaios de campo e de laboratório para definição dos parâmetros geotécnicos do solo; entre outras aqui não citadas. O levantamento planialtimétrico e cadastral, de 5m em 5m, para o mapeamento do local do talude gerou as curvas de nível da topografia do terreno em estudo e assim viabilizou a reconstituição da geometria do talude antes da ruptura; o levantamento topográfico também proporcionou obter a geometria do talude após a ruptura e o peso específico do solo foi estimado pela equipe de engenheiros geotécnicos que vistoriaram a área no valor de = 17 kN/m³. A respeito da caracterização geológica-geotécnica do talude, realizada por vistoria de uma equipe geólogos e engenheiros geotécnicos, que foi caracterizado como talude de corte, unidade geológica de solo residual jovem do tipo saprólito e geomorfologia de morro. Por meio de um exame táctil-visual e comparação de outros ensaios de amostras similares ao local do acidente, realizados no mesmo maciço terroso, em locais próximos ao escorregamento, estimou-se sua classificação geotécnica do solo como uma argila silto arenosa de consistência firme; bem como observou-se neste exame que o solo apresentava alguma coesão. De acordo com o exame realizado, os parâmetros geotécnicos de resistência ao cisalhamento do solo foram estimados inicialmente para que fosse realizado uma retroanálise e então determinar com mais precisão os parâmetros do solo. A retroanálise para diversas combinações dos parâmetros do solo foi executada com o auxílio do software computacional Slide da Rocscience, trata- se de uma ferramenta para exame geotécnico de solos e encostas rochosas voltados para engenharia civil e mineração. Daí obteve-se a superfície de ruptura análoga à ocorrida no local do acidente e cujo valor do fator de segurança aproximou-se de 1. Consequentemente obteve-se os parâmetros da superfície de ruptura, ou seja, peso específico, coesão e ângulo de atrito do material respectivamente 𝛾𝐾 = 17 𝑘𝑁/𝑚³ ; 𝑐𝑘 = 8 𝑘𝑁/𝑚²; 𝜙𝑘 = 32; 𝐹𝑆 = 0,998. Outros parâmetros do talude como ângulo do plano de deslizamento mais provável; comprimento da linha de maior declive do plano crítico de deslizamento e peso da cunha mais provável de deslizamento de dimensão transversal unitária; respectivamente 𝜃𝑐𝑟 = 61º; ℓ = 8,98 e 𝒫 = 129,51. Para alcançar um fator de segurança maior ou igual a 1,5 que é superior ao mínimo encontrado, adotou-se o ângulo formado pela horizontal com o plano de ancoragem 𝜃′=44º. 4.Proposta de Solução O trabalho sobre projeto de estabilização de taludes apresenta alguns modelos de obras de estabilização de taludes como, por exemplo, solo grampeado; retaludamento; drenagem e cortinas ancoradas e estaqueadas. A seleção do método de estabilização para aplicação ao caso específico do talude de corte da rodovia ponderou algumas variáveis para então fazer a escolha, entre as quais prazo de execução; questões geotécnicas; limitantes geométricos; moradias próximas; método de execução; viabilidade econômica; etc. Portanto a solução mais adequada ao projeto foi a cortina ancorada e estaqueada. A cortina ancorada e estaqueada proposta como recomendação para recompor e estabilizar o talude consiste em uma estrutura de contenção composta de concreto armado que transmite os esforços de tração ao terreno por meio de tirantes e, embora de custo elevado, trata-se de uma prática muito usual em rodovias e ferrovias onde o terreno é bastante acidentado com limitantes em sua geometria. (DUTRA, 2013, p.11). Considerou-se também pelas análises e levantamentos realizados no talude objeto do projeto a necessidade de contenção não se limitava somente aos pontos de escorregamento, as obras deveriam se estender também para a estabilização de áreas laterais consideradas de fator de risco elevado em função dos deslizamentos terem sido muito próximos e em taludes de geometria e geologia análogas, além de considerar o fato que se tratava de trecho onde tem habitação o que expõe vidas humanas em risco; logo a decisão foi de estender a proteção do talude além dos pontos de escorregamento.Então a solução recomendada para estabilização do talude incluiu desde o pé do corte até uma altura definida de aproximadamente 22 metros; compreendendo a execução de 3 níveis de cortinas ancoradas de concreto armado; cada cortina com 14 painéis de 10 metros de extensão; cada painel com 2 tirantes na vertical a cada 2,5m; solo com coeficiente Κ=0,3; alcançando-se um fator de segurança 𝐹𝑆=1,623, porém adotando-se 𝐹𝑆=1,75 devido aos tirantes ser permanentes; além de execução de corte e aterro da área deslizada e manutenção da geometria verticalizada com suavização entre as verticais e utilização de banquetas no meio das suavizações; Como forma de esclarecer a geometria do talude, o apêndice A apresenta algumas figuras para demonstrar suas características. 5.Conclusão Uma análise conclusiva desta revisão é a importância de ter em mente que qualquer que seja o tipo de projeto solução para estabilização de taludes é relevante que se procure uma solução que esteja fundamentada em estudos e principalmente considerar as características do meio físico e quais processos de instabilidade envolvidos. REFERÊNCIA DUTRA, Vinicius Araújo de Souza. Projeto de Estabilização de Taludes e Estruturas de Contenção englobando Dimensionamento Geotécnico e Estrutural. Abril de 2013. 83 f. TCC (Engenharia Civil) – Escola Politécnica, Universidade Federal do Rio de Janeiro, 2013. APÊNDICE A Figura 1 – Seção Típica das Cortinas do Talude do Projeto Fonte: Dutra, Vinicius Araújo de Souza. Figura 2 – Seção Geometria do Talude Cortinas Ancoradas Fonte: Dutra, Vinicius Araújo de Souza Figura 3 – Seção da Cortina de Projeto Fonte: Dutra, Vinicius Araújo de Souza. Figura 4 – Cortina Atirantada Vista Frontal do Painel de 3,5m x 10m Fonte: Dutra, Vinicius Araújo de Souza Figura 5 – Corte da Cortina Atirantada Trecho Livre e Ancorado Fonte: DUTRA, Vinicius Araújo de Souza.
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