P2N MOT - 2021-2 GABRIEL

Prévia do material em texto

CENTRO UNIVERSITÁRIO DE SANTA FÉ DO SUL 
UNIFUNEC 
GRADUANDO EM ENGENHARIA CIVIL 
 
 
 
 
 
 
GABRIEL OLIVEIRA DE SOUZA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RESOLUÇÃO DA PROVA DE MACIÇOS E 
OBRAS DE TERRA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SANTA FÉ DO SUL 
 
12/2021
 
 Centro Universitário de Santa Fé do Sul – 
 UNIFUNEC Bacharel em Engenharia Civil 
Componente curricular: Maciços e Obras de Terra 
Professor Alan Henrique Vicentini 
Atenção às informações: 
✓ A prova deve ser realizada à mão; 
✓ Todas as folhas deverão ter assinatura do aluno; 
✓ A prova pode ser enviada por fotografia ou digitalização; 
✓ Fotografias sem foco e sem nitidez não serão consideradas para avaliação; 
✓ Deverá ser enviado somente um arquivo em PDF, contendo toda a resolução da prova na sequência; 
✓ Ao serem enviados mais de 1 arquivo, somente será considerado o último enviado, sendo os demais desconsiderados. 
✓ Qualquer regra não cumprida adequadamente acarretará em prejuízo à nota, sem reposição da mesma. 
 
 
A análise da estabilidade de barragens é, usualmente, realizada com base em métodos conhecidos como Equilíbrio Limite. 
Com o uso destes métodos é possível calcular o fator de segurança à ruptura da obra. Em outras palavras, o fator de 
segurança expressa a estabilidade da barragem à ruptura (Araújo, 2006). Embora estes métodos de análise por Equilíbrio 
Limite não forneçam informações como deformações e deslocamentos, o uso destas ferramentas ainda é muito comum, em 
detrimento da fácil aplicação de forma manual em barragens em geral. Contudo, já existem softwares capazes de processar 
as análises rapidamente. Podem ser citados os métodos de Fellenius, Bishop Simplificado, Morgenstern-Price e Janbu. Para 
realização dos cálculos, são utilizados parâmetros como peso específico dos materiais, camadas de solo, ângulo de atrito 
interno e coesão dos solos. 
Mesmo que sejam métodos diferentes, suas análises devem, para um mesmo maciço, resultar em superfícies de ruptura e 
fatores de segurança próximos entre si. A Figura 1 mostra uma análise de superfície de ruptura pelo método Morgenstern- 
Price. 
 
Figura 1 – Superfície de ruptura da barragem para um FS=2,08 
Utilize estas informações para responder às questões 1, 2 e 3. 
1. Preencha com verdadeiro (V) ou falso (F) as afirmações que seguem: 
(V ) Os métodos para análise de estabilidade de taludes se baseiam na hipótese do equilíbrio na massa de solo, a qual se 
comporta como corpo rígido, na iminência do processo de escorregamento. 
(V ) Por meio das equações de equilíbrio (força e momento fletor), são calculadas as tensões cisalhantes e momentos 
atuantes. Por meio dos valores calculados, é calculado o fator de segurança do maciço. 
( V ) No estudo da estabilidade de taludes naturais e barragens de terra, define-se o fator de segurança (FS) como sendo a 
relação entre a tensão cisalhante solicitante (ou atuante) e a tensão resistente ao cisalhamento do solo. 
(V ) As equações de equilíbrio são válidas somente até o estado estático da barragem ou talude. Após a ruptura, o 
fenômeno torna-se dinâmico e mais complicado de analisar. 
(F ) O método das lamelas admite que a linha de ruptura seja um arco de elipse e que, acima desta superfície, o solo é dividido 
em lamelas verticais, como fatias dividias necessariamente com mesma largura. 
2. Calcule o fator de segurança do maciço da Figura 2 pelo método de Fellenius. Utilize os dados da Tabela 1 como consulta. 
O solo possui peso específico de 20 kN/m³, ângulo de atrito interno de 25° coesão de 15 kPa. 
Figura 2 – Maciço de terra (medidas em metros) 
 
Tabela 1 – Parâmetros das lamelas 
Lamela Θ (°) Área (m²) 
1 58 1,72 
2 35 12,50 
3 -5 5,65 
4 -21 6,20 
 
 
 
3. A barragem de terra homogênea é o tipo de estrutura de contenção que mais tolera deformações, podendo ser acomodar 
em fundações de solos moles, porém, a inclinação dos taludes deve ser constante para garantir a estabilidade da estrutura 
ao longo de sua vida útil. Indique quais condições físicas e geográficas permitem que a barragem de terra homogênea seja 
a mais utilizada no Brasil e faça um desenho indicando os principais elementos deste tipo de barragem. 
 
4. A barragem de terra-enrocamento é o tipo mais seguro de barragem construída até hoje. Um dos fatores que aguçam esta 
afirmação é o ângulo de atrito interno do enrocamento, que é extremamente elevado quando comparado a solos siltosos ou 
argilosos. Contudo, o núcleo destas barragens deve ser constituído por outro tipo de material para garantir a estanqueidade 
da estrutura. Além disso, é importante que barragens como essa se apoiem em fundações com boa capacidade de carga, 
mesmo que permitam uma maior deformabilidade. Desenhe o perfil de uma barragem de terra enrocamento com núcleo 
central, elencando seus principais elementos e cite as vantagens da barragem de terra enrocamento com face de concreto 
em relação a esta. 
 
 
5. As barragens de rejeito podem ser construídas com material compactado proveniente de áreas de empréstimo o com o 
próprio material do rejeito. Ao contrário disto, barragens convencionais devem ser construídas com materiais provenientes 
de uma mesma jazida, com parâmetros físicos e mineralógicos semelhantes (Araújo, 2006). A Figura 3 mostra a diferença 
entre os dois tipos de barragem. Explique os métodos construtivos das barragens de rejeito em relação ao processo de 
alteamento dos maciços. 
Figura 3 – Barragem de rejeitos (esquerda) e de enrocamento (direita) 
 
 
 
 
 
Resolução: 
 
1) RESPOSTA 
(V) 
(V) 
(V) 
(V) 
(F) 
 
2)RESPOSTA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3)RESPOSTA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4) resposta: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5) resposta