Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
17/10/2022 21:31 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wyD… 1/24 Introdução Caro(a) estudante, como vai? Dentro da engenharia civil, é de fundamental importância estudar sobre como as estruturas de contenção resistem às forças exercidas pelo solo e como transmitem essas forças de forma segura, tanto para o solo de base quanto para regiões fora da massa analisada. Trata-se de uma área ampla, pois, na engenharia, é bastante comum que sejam necessários esses tipos de estruturas para conter movimentos de massas de solos instáveis. OBRAS DE TERRA EOBRAS DE TERRA E CONTENÇÕESCONTENÇÕES ESTRUTURAS DE CONTENÇÕESESTRUTURAS DE CONTENÇÕES CONVENCIONAIS E ESPECIAISCONVENCIONAIS E ESPECIAIS Au to r ( a ) : M e . E n g . A d r i a n o R o g é r i o K a n tov i s c k i R ev i s o r : M a . T h ay s Lu i z Tempo de leitura do conteúdo estimado em 1 hora e 9 minutos. 17/10/2022 21:31 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wyD… 2/24 Além disso, o solo , por possuir características especiais em termos de carga e composição , necessita, muitas vezes, ser estudado para que se determine a melhor estratégia técnica de contenção. Existem situações em que são necessárias contenções especiais pela utilização de elementos tecnológicos especí�cos, objetivando-se atingir os resultados esperados. A partir desse contexto inicial, faremos, neste material, uma introdução a respeito das contenções executadas com geossintéticos em termos de concepção, características e processos executivos. Faremos também uma imersão a respeito de como são feitos os controles de qualidade em obras de contenção em termos de processos construtivos. Além disso, estudaremos os princípios associados com o movimento do solo e a estabilidade de taludes. Seguimos juntos nesta jornada técnica e de conhecimentos? Vamos lá! Uma das decisões mais importantes no projeto é escolher o tipo de contenção que cumpra com e�ciência a função para a qual foi construída e com um custo menor. As contenções podem ser rígidas ou �exíveis, de acordo com o material utilizado. Existe um grande número de sistemas para a construção de contenções , tais como moldadas in loco , pré-moldadas ou de terra armada . Segundo Floriano (2016), em relação ao tipo de contenção e processo construtivo , devemos buscar aquele que melhor se adequa aos materiais e que pode gerar melhor resultado técnico e menores custos, com e�ciência garantida para estabilizar os movimentos. Contenções Especiais: Contenções com Geossintéticos Parâmetros ou fatores técnicosParâmetros ou fatores técnicos considerados na seleção daconsiderados na seleção da estrutura de contençãoestrutura de contenção Localização da contenção Disponibilidade de materiais 17/10/2022 21:31 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wyD… 3/24 #PraCegoVer : o infográ�co apresenta oito tópicos em linha horizontal, sendo quatro ao lado esquerdo e quatro ao lado direito. Acima dos tópicos, está o título “Parâmetros ou fatores técnicos considerados na seleção da estrutura de contenção”. Dos tópicos elencados ao lado esquerdo, o primeiro é “Localização da contenção” e, ao clicar nele, o seguinte texto é apresentado: "Avaliar a sua posição relativa e o espaço disponível para a execução”. O segundo tópico é “Altura” e, ao clicar nele, o seguinte texto é apresentado: “Avaliar a altura proposta e a topogra�a resultante”. O terceiro tópico é “Condições do solo” e, ao clicar nele, o seguinte texto é apresentado: “Avaliar as condições do terreno e a presença de lençol freático”. O quarto tópico é “Estabilidade do solo” e, ao clicar nele, o seguinte texto é apresentado: “Avaliar o movimento aceitável durante a construção, considerando a vida útil da estrutura e o efeito desse movimento em estruturas e elementos vizinhos”. Dos tópicos elencados ao lado direito, o primeiro é “Disponibilidade de materiais” e, ao clicar nele, o seguinte texto é apresentado: "Avaliar a disponibilidade de materiais disponíveis para a execução”. O segundo tópico é “Cronograma de obra” e, ao clicar nele, o seguinte texto é apresentado: “Avaliar o tempo disponível para a execução do projeto”. O terceiro tópico é “Aparência” e, ao clicar nele, o seguinte texto é apresentado: “Avaliar a possibilidade de embelezamento da contenção”. O quarto tópico é “Vida útil” e, ao clicar nele, o seguinte texto é apresentado: “Avaliar quais são as necessidades em termos de vida útil e manutenção do elemento de contenção”. Abaixo dos tópicos, há um vetor ilustrativo, em que há quatro homens em um terreno com uma lagoa, com equipamentos de topogra�a. Fonte: macrovector / 123RF. Altura Condições do solo Estabilidade do solo Cronograma de obra Aparência Vida útil 17/10/2022 21:31 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wyD… 4/24 Agora que você viu, por meio do infográ�co, os diferentes fatores que podem impactar o processo de seleção das estruturas de contenção, podemos dar sequência para abordarmos, mais profundamente, as contenções com geossintéticos, suas aplicabilidades e características técnicas gerais. Em muitos casos, as propriedades geomecânicas dos solos não satisfazem às características desejáveis para diferentes aplicações, exigindo diferentes processos e tratamentos especiais para modi�car seu comportamento para as condições técnicas desejadas. Os geossintéticos complementam as de�ciências dos materiais terrosos, permitindo obter excelentes vantagens técnicas e economia na construção de contenções reforçadas, encostas reforçadas, aterros em solos macios, sistemas de subdrenagem etc. Concepção e Características Vamos nos aprofundar mais a respeito das contenções especiais e do uso de geossintéticos ou geotêxteis? Vamos lá! O solo , como elemento de engenharia, apresenta-se, muitas vezes , como o concreto, ou seja, apresenta uma boa resistência à compressão , porém é de�ciente em termos de resistência quando tratamos de esforços de tração. Por esse motivo, os solos podem ser combinados com elementos sintéticos , capazes de absorver os referidos esforços de tração, como o caso do uso de geotêxteis, que são materiais sintéticos que objetivam aumentar a resistência do solo a determinados esforços. Acompanhe alguns antecedentes históricos do uso dos geossintéticos : o solo reforçado (ou terra armada) vem sendo usado há mais de 100 anos; a técnica moderna foi inventada e patenteada pelo arquiteto francês Henri Vidal no ano de 1960 e chegou nas Américas em 1972; originalmente, os reforços eram de aço, mas a corrosão provocava problemas de durabilidade; os sistemas foram evoluindo para a utilização de outros reforços, especialmente com o uso de geossintéticos (geomalhas e tecidos sintéticos). As vantagens obtidas em relação ao aço logo �caram evidentes, e os geossintéticos passaram a ser aplicados em uma quantidade diversa de solos e de aplicações técnicas. Nesse caso, vamos diferenciar dois tipos principais de elementos de contenção: elementos de contenção: são considerados uma estrutura cujo revestimento exterior apresenta uma inclinação superior a 70º e cuja missão principal estrutural é suportar as pressões laterais causadas pela pressão do solo; elementos de contenção reforçados com geossintético: são uma alternativa de construção para as paredes de concreto armado e para aterros moldados naturalmente, principalmente quando há de�ciências na capacidade de carga do solo de fundação ou quando as condições geométricas da seção do maciço não permitem as chamadas áreas de preenchimento, que são feitas em um ângulo igual ou menor que o do solo de preenchimento. 17/10/2022 21:31 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wyD…5/24 Em termos de engenharia de materiais, os geossintéticos são produtos planos fabricados a partir de materiais poliméricos sintéticos usados com terra ou com outros materiais relacionados à engenharia geotécnica como parte integrante de um projeto, de uma estrutura ou de um sistema feito pelo homem. Os geossintéticos surgiram a partir de uma ampla gama de aplicações , entre elas, aplicações geotécnicas, ambientais e hidráulicas . A partir de 1990, houve um aumento signi�cativo do uso dos geossintéticos nas obras de engenharia, devido, principalmente, aos seguintes fatores: controle de qualidade: são produzidos em fábricas que possuem controle de qualidade rigoroso; instalação: a instalação pode ser feita de modo rápido e simples; competitividade: são muito competitivos em termos técnicos e de custo; resultado técnico: apresentam resultado técnico consistente e, inclusive, são recomendados por algumas normas internacionais; disponibilidade de produto: são produzidos de forma ampla e estão facilmente disponíveis nos mais variados mercados de materiais de construção. Em termos de classi�cação, os geossintéticos podem ser classi�cados em três tipos principais: geotêxteis: são materiais têxteis no sentido tradicional, mas consistem em �bras sintéticas em vez de �bras naturais como algodão, lã ou seda. Portanto, a biodegradação não é um problema como no caso das �bras naturais. Essas �bras sintéticas são feitas de forma �exível, por um método convencional. Alguns também são tecidos. O ponto principal é que os geotêxteis são porosos ao �uxo de líquidos através de seu plano e também na seção transversal de sua espessura. Dentro da engenharia civil, existem muitas áreas de aplicação especí�cas para geotêxteis que podem ser consideradas, onde esses tipos de tecidos estão executando, pelo menos, uma das quatro funções técnicas: separação, reforço, �ltração ou drenagem; geogrelhas: representam um segmento de rápido crescimento dentro dos geossintéticos. Em vez de ser um tecido ou um não tecido, as geogrelhas são formadas em um padrão de grade aberta, com grandes aberturas entre as nervuras individuais e suas direções transversais, podendo ser formadas de várias maneiras pela união de hastes ou tiras, sendo que existem muitas áreas de aplicação e funcionam quase exclusivamente como materiais de reforço; geoespaçadores: trata-se de um segmento especializado dentro da área de geossintéticos. Eles são formados por uma extrusão contínua de conjuntos paralelos de nervuras poliméricas em ângulos agudos entre si. Quando as nervuras são abertas, as aberturas relativamente grandes geram uma con�guração semelhante a uma teia ou rede. Sua função técnica está concentrada totalmente dentro da área de drenagem, onde são usados para transportar líquidos de todos os tipos. Projeto e Processo Executivo Conforme citado, estudante, as estruturas de contenção também podem ser confeccionadas em terra armada , sendo constituídas de um preenchimento de solo granular com lâminas de reforço, que podem ser de materiais metálicos ou poliméricos (os plásticos de engenharia). As estruturas de contenção de terra armada consistem na colocação de faixas ou camadas de reforço no processo de compactação de aterros com declives acentuados. 17/10/2022 21:31 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wyD… 6/24 Da mesma forma, as estruturas de terra armada ou estruturas de terra mecanicamente estabilizadas são aterros em que o solo é o seu principal componente, em que, no processo de compactação, são colocados elementos de reforço para aumentar sua resistência. A Figura 3.1 mostra o processo executivo de estabilização de uma massa de solo com a utilização de geogrelha para aumentar a resistência do solo utilizado. Observe: Nas encostas , objetivando a estabilidade do talude , podem ser utilizados reforços ou podem ser construídos muros reforçados que funcionam como estruturas de gravidade. Os muros podem se comportar como estruturas de contenção ou contrapesos. O reforço geossintético pode ser usado para melhorar a estabilidade de taludes, tornando possível construí-los com ângulos mais acentuados, conforme mostrado na Figura 3.1. Os taludes armados são estruturas que apresentam duas diferenças importantes em relação às paredes em solo armado: a primeira delas é a inclinação do aterro em relação à horizontal, que é menor que 70°; e a segunda diferença é o modelo de superfície de ruptura (assumido para �ns de dimensionamento de armadura), que é de geometria circular, de acordo com os modelos de falha de Mohr-Coulomb considerando o ângulo de 45° + φ / 2. Quando tratamos especi�camente do projeto e da concepção desse tipo de elemento de engenharia, a metodologia consiste em determinar, pelos métodos clássicos de equilíbrio limite, o fator de segurança da superfície potencial de falha (mais crítica ou mais provável) apresentada pelas encostas do aterro ou do maciço considerado. Figura 3.1 - Geogrelhas utilizadas para aumento da resistência do solo da contenção Fonte: thamkc / 123RF. #PraCegoVer : na imagem, é mostrado o processo de execução de estabilização de uma massa de terra com a utilização de grelhas poliméricas (geogrelhas), que são utilizadas para o aumento da resistência da massa de solo. REFLITA Os geotêxteis tecidos possuem a capacidade de assumir forças de tração, desenvolvendo forças resistentes atrás da superfície da 17/10/2022 21:31 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wyD… 7/24 Uma vez que o fator de segurança do talude reforçado com a superfície de falha potencial em estudo tenha sido determinado , o fator de segurança da superfície de falha potencial é revisado para as condições de reforço estabelecidas. Como etapas de projeto, podemos considerar: 1. estipulação dos parâmetros de projeto do geotêxtil a ser usado como reforço por meio de ensaios de resistência à tração, critérios de durabilidade, estudos de interação solo-reforço; 2. determinação do fator de segurança da encosta não reforçada; 3. de�nição do reforço necessário para estabilizar a inclinação; 4. veri�cação da estabilidade externa; 5. estabelecimento de sistemas de drenagem e subdrenagem para o aterro. Conhecimento Teste seus Conhecimentos (Atividade não pontuada) Estudante, a ideia de uma estrutura de parede de solo reforçada começou a tomar forma durante a década de 1960. O conceito inicial foi desenvolvido e patenteado pelo arquiteto francês Henri Vidal, em 1966. A ideia de Vidal era usar um material de enchimento reforçado por tiras planas colocadas horizontalmente em um determinado piso e que funcionaria por fricção. Dentro desse contexto, assinale a alternativa correta, com respeito ao termo de engenharia que é atualmente usado para descrever as diferentes formas de solo reforçado: a) Terra armada. b) Terra tratada. c) Terra compósito. d) Terra carregada. e) Terra estruturada. falha, graças à tensão de cisalhamento que é gerada entre o geotêxtil e o solo. Tal efeito faz com que uma força estabilizadora adicional seja desenvolvida e, como resultado �nal, o fator de segurança em caso de falha aumenta. Agora, estudante, re�ita: em quais aplicações adicionais podemos utilizar os geotêxteis? 17/10/2022 21:31 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wyD… 8/24 Segundo Schnaid (2000), o controle de qualidade em obras e estruturas de contenção deve abranger os seguintes aspectos: ➔ comportamento mecânico; ➔ durabilidade; ➔ aparência; Alguns desses parâmetros são controlados na fábrica quando temos elementos pré-fabricados, enquanto outros são controlados dentro do próprio local de obra. Quando se trata de controle de fábrica, isso se re�etirá em um certi�cado de garantia ou documento que garanta a qualidade dos elementos. 1. Os revestimentos são componentesutilizados nas estruturas de contenção com o objetivo de interagir com o solo e fazer melhorias nas propriedades mecânicas entre as �leiras do reforço. 2. Os revestimentos mais comumente utilizados incluem painéis pré-fabricados de concreto, blocos modulares, chapas, placas, telas de arame, folhas recheadas com geossintéticos, malhas e redes de geossintéticos etc. Em geral, o revestimento desempenha um papel estrutural de menor importância na estabilidade da estrutura, mas contribui para o controle da erosão . Pode-se presumir então, estudante, que a tensão nos reforços é resistida por um impulso do solo distribuído uniformemente na parte de trás do bloco reforçado. O objetivo é usar um revestimento que não se deforme lateralmente e que não entre em colapso além das tolerâncias estabelecidas. praticar Controle de Qualidade em Obras de Contenção 17/10/2022 21:31 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wyD… 9/24 p Vamos Praticar A tecnologia de estruturas de contenção estabilizadas mecanicamente , também conhecida por terra armada , foi inicialmente desenvolvida na França há mais de 50 anos, como alternativa técnica e econômica para a solução tradicional de paredes de contenção de concreto armado e alvenaria convencional. Uma estrutura de contenção de terra armada, estudante, é de�nida como uma estrutura de contenção em que o reforço é usado junto com um sistema de placas para conter o material (solo) encontrado na parte de trás. Nos últimos anos, esse sistema de contenção tem aumentado bastante seu uso devido às várias evoluções que estão sendo continuamente implementadas no sistema e devido às várias vantagens que apresenta. Considerando essas vantagens associadas, desenvolva um mapa mental, destacando, pelo menos, cinco vantagens associadas à utilização desse tipo de sistema de contenção. Observe que, no Brasil e em outras partes do mundo, os solos sofreram, com o tempo, erosões sucessivas, in�ltração, deslizamentos de terra, assentamentos e outros efeitos que de�nem suas características atuais e que, muitas vezes, causam danos a estruturas que são fundadas próximas dos solos. É por isso que, do ponto de vista da engenharia, em alguns projetos de construção são necessários métodos e técnicas para resolver esses problemas, como a construção de estruturas de contenção, estabilização e reforço do solo . Segundo Duncan e Wright (2005), uma das grandes questões da engenharia geotécnica é a estabilidade de um talude e as diferentes técnicas existentes para assegurá-la. A importância de seu estudo deve-se ao fato de que a ruptura de um talude pode vir a ocasionar não apenas destruição de construções, mas também perda de vidas humanas. Muitos métodos têm sido estudados e utilizados visando solucionar ou corrigir problemas de instabilidade. Porém, cada situação exige uma avaliação especí�ca de suas características e possíveis causas de instabilidade para que seja possível a busca e a de�nição da melhor ação corretiva. Em vários lugares do mundo, as técnicas para o desenvolvimento desse tipo de estrutura estão em contínua evolução, por meio de observações e investigações, tanto analíticas quanto via testes Estruturas de Contenção: Fórum de Discussão 17/10/2022 21:31 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wy… 10/24 experimentais, que auxiliam a melhorar o seu desempenho frente às demandas às quais são geralmente submetidas. Por outro lado, em nosso país, tais métodos ou técnicas ainda não são de domínio comum na engenharia e nos processos construtivos, uma vez que existem muito poucas entidades que aplicam essas técnicas no setor, o que limita seus conhecimentos. e: georgerudy / 123RF. Entre essas estruturas, podemos citar as estruturas de terra armada, os muros de gabiões, as paredes ancoradas, as paredes reforçadas com tela, as paredes com estacas etc. Todos esses elementos de contenção são compostos por vários elementos que tornam prática e útil sua utilização na resolução de problemas de engenharia da vida cotidiana. O desenvolvimento moderno dos atuais sistemas de comunicação e transporte, tais como canais, estradas e ferrovias , bem como o ímpeto para a construção de barragens de terra e o Na área de Na área de construção civil construção civil , em todo o, em todo o mundo, os engenheiros civis encontraram, nomundo, os engenheiros civis encontraram, no dia a dia, uma série de dia a dia, uma série de problemasproblemas relacionados com a relacionados com a contenção contenção de de solos ousolos ou rochas rochas . É por isso que, ao longo dos anos e. É por isso que, ao longo dos anos e com o avanço da tecnologia, estruturascom o avanço da tecnologia, estruturas alternativas aos muros convencionais foramalternativas aos muros convencionais foram desenvolvidas com o objetivo de contençãodesenvolvidas com o objetivo de contenção de solo ou rochas. de solo ou rochas. Movimento de Terra e Estabilidade de Taludes 17/10/2022 21:31 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wy… 11/24 desenvolvimento de obras de proteção contra a ação dos rios , colocaram o projeto e a construção de taludes em um plano de importância de engenharia de primeira ordem. Tanto pelo aspecto do investimento quanto pelas consequências derivadas de sua falha, as encostas são, hoje, uma das estruturas de engenharia que requerem maiores cuidados por parte dos engenheiros. Figura 3.2 - Talude arti�cial em estrada Fonte: Daniel chavez castro / Wikimedia Commons. #PraCegoVer : na �gura, temos um grande talude de corte, confeccionado ao lado de uma estrada, como estratégia de contenção e estabilização do maciço de terra. Taludes são, geralmente, grandes massas ou maciços de solo, de origem natural ou arti�cial, podendo ser usados na confecção de obras de terra, geralmente nos processos de estabilização de encostas. Normalmente, são usados ao se construir uma rodovia, uma barragem de terra, loteamentos , onde é necessário realizar vários aterros e vários cortes no terreno, com o intuito de obter uma devida estabilização. A �gura, a seguir, nos mostra a nomenclatura mais comum utilizada para os elementos de um talude. 17/10/2022 21:31 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wy… 12/24 Os taludes correspondem , justamente, à massa de solo que é responsável por estabilizar um desnível e que está associada com a altura mostrada na Figura 3.3. Perceba, estudante, que os taludes possuem uma determinada inclinação em relação à horizontal. Por esse fato, e também pelas massas de terras associadas, os taludes se constituem de uma estrutura complexa de ser analisada, pois, em seu estudo, devem ser considerados elementos da mecânica dos solos e da mecânica das rochas , sem esquecer o papel básico que a geologia aplicada desempenha na formulação de quaisquer critérios considerados tecnicamente aceitáveis. Quando a inclinação ocorre naturalmente, sem intervenção humana, o talude é chamado de encosta natural, ou simplesmente encosta . Quando as encostas são feitas pelos homens, são chamadas de cortes ou taludes arti�ciais, dependendo da gênese de sua formação. Em certas obras de engenharia civil, é necessário usar o talude como solução técnica. É o caso de aterros em rodovias, em barragens de aterro, confecção de canais , entre outros, onde se requer um estudo detalhado da estabilidade do talude. Em certos casos, essa estabilidade desempenha um papel muito importante na obra, condicionando sua existência, como pode ser visto em barragens de terra, onde um cálculo incorreto pode fazer a obra falhar. Figura 3.3 - Esquema de um talude com seus elementos de formação Fonte: Elaborada pelo autor. #PraCegoVer : na �gura, temos um esquema de um talude com seus elementos de formação,onde são mostrados os seguintes elementos: altura, corpo, crista, terreno de fundação, o próprio talude, o ângulo de inclinação e o pé do talude. REFLITA Estudante, as duas laterais de uma barragem de terra também são chamadas de talude. O talude lateral que está em contato com a água represada é chamado de talude de montante, e o outro talude lateral, que �ca localizado à frente da barragem, é chamado de talude de jusante. Considerando as características dos solos e suas permeabilidades, você acredita que é uma boa ideia 17/10/2022 21:31 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wy… 13/24 Quando tratamos das falhas possíveis e ocorrentes em taludes, pode acontecer, sob condições especí�cas, de uma porção do material de um talude se deslocar em relação ao maciço restante, desencadeando um processo denominado, de forma genérica, movimento de massa de terra ou de solo, que ocorre ou ocorrerá ao longo de uma dada superfície teórica chamada de superfície de ruptura . A Figura 3.4, a seguir, nos mostra a provável superfície de ruptura para o talude considerado. Sendo assim, é imprescindível conhecermos o comportamento do talude como um todo, ou seja, o comportamento dessa massa de solo, justamente para evitar seu desmoronamento. O desmoronamento dessas massas de terra causa, muitas vezes, grandes prejuízos para a sociedade, sejam �nanceiros, em forma de acidentes, tirando vidas, ou mesmo causando danos ambientais irreparáveis. Estudante, existem várias forças que são atuantes em um talude, conforme abaixo: 1. conteúdo do item 1: Eu mi bibendum neque egestas congue quisque egestas diam in. 2. conteúdo do item 2: Eu mi bibendum neque egestas congue quisque egestas diam in. 3. conteúdo do item 3: Eu mi bibendum neque egestas congue quisque egestas diam in. Segundo Highland e Bobrowsky (2008), para estudarmos, de forma clara, a estabilidade dos taludes, devemos de�nir os tipos de movimentos de massa de solo que podem existir no talude, sendo que o processo de desmoronamento é apenas um dos tipos de movimentos que podem ocorrer. fazermos a construção de barragens usando o solo como elemento de contenção? Figura 3.4 - Esquema de um talude mostrado a provável superfície de ruptura Fonte: Elaborada pelo autor. #PraCegoVer : na �gura, temos um esquema de um talude com seus elementos de formação, onde são mostrados os seguintes elementos: altura, corpo, crista, terreno de fundação, o próprio talude, a provável superfície de ruptura e o pé do talude. 17/10/2022 21:31 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wy… 14/24 Esses movimentos são nomeados em função das velocidades em que ocorrem, sendo que os principais são os desmoronamentos , os escorregamentos e os rastejos ou �uimentos , estando ordenados, aqui, do mais rápido para o mais lento. O esquema da Figura 3.5, a seguir, mostra detalhes de velocidades dessas massas associadas com suas nomenclaturas. Essa escala, mostrada na Figura 3.5, é chamada de escala de Varnes e foi inicialmente proposta em 1958, sendo baseada na velocidade de ocorrência do efeito. Segundo Varnes (1958, p. 22, tradução nossa), temos os seguintes tipos de movimentos: desmoronamentos: são movimentos rápidos, resultantes da ação da gravidade sobre a massa de solo que se destaca do restante do maciço e rola talude abaixo. Há um afastamento evidente da massa que se desloca em relação à parte �xa do maciço; escorregamentos: procedem da separação de uma cunha de solo que se movimenta em relação ao resto do maciço segundo uma superfície bem de�nida. O movimento é ainda rápido, mas não há uma separação efetiva dos corpos; rastejos ou �uimentos: são movimentos bastante lentos que ocorrem nas camadas superiores do maciço, diferem dos escorregamentos, pois neles não existe uma linha que separa de forma nítida a porção que se desloca e a parte remanescente, estável, do maciço. Segundo ainda Varnes (1958, p. 24-25, tradução nossa), as causas dos escorregamentos são colocadas em três níveis: a) causas externas: são devidas a ações externas que alteram o estado de tensão atuante sobre o maciço. Essa alteração resulta num acréscimo das tensões cisalhantes que, igualando ou Figura 3.5 - Escala que mostra detalhes de velocidades de massas de terra associadas com suas nomenclaturas Fonte: Adaptada de Varnes (1958). #PraCegoVer : a �gura apresenta a escala proposta por Varnes que mostra detalhes de velocidades de massas de terra associadas com suas nomenclaturas. As classes de velocidade vão de 1 a 7, sendo a descrição extremamente lento, muito lento, lento, moderado, rápido, muito rápido e extremamente rápido, com velocidades em mm/s de 5x10 , 5x10 , 5x10 , 5x10 , 5x10 e 5x10 , com velocidades típicas de 16 mm/ano, 1,6 m/ano, 13 m/mês, 1,8 m/h, 3 m/min e 5 m/seg, sendo classi�cados em �uimentos, escorregamentos e desmoronamentos. −7 −5 −3 −1 1 3 17/10/2022 21:31 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wy… 15/24 superando a resistência intrínseca do solo, leva o maciço à condição de ruptura, são elas: aumento da inclinação do talude; deposição de material ao longo da crista do talude; efeitos sísmicos; b) causas internas: são aquelas que atuam reduzindo a resistência ao cisalhamento do solo constituinte do talude, sem ferir o seu aspecto geométrico visível, podem ser: aumento da pressão na água intersticial; decréscimo da coesão; c) causas intermediárias: são as que não podem ser explicitamente classi�cadas em uma das duas classes anteriormente de�nidas: liquefação espontânea; erosão interna; rebaixamento do nível d’água. A análise da estabilidade dos taludes depende da velocidade de movimento, portanto, da natureza do deslocamento, e, principalmente, da superfície de ruptura. No entanto, estudante, essa superfície só é conhecida após a consumação da ruptura. Existem diversos métodos de análise de estabilidade de taludes, sendo que a grande maioria parte da ideia de dividir o talude em cunhas, ou lamelas, e avaliar o equilíbrio das lamelas (BOTELHO, 2015). Na prática, a estabilidade do talude é afetada quando as tensões cisalhantes que atuam no talude se igualam ou são maiores que as tensões de resistência ao cisalhamento . A Figura 3.6, a seguir, mostra detalhes dessa a�rmação: Perceba que, pela equação proposta na �gura, para haver estabilidade do talude, o fator de segurança deve ser sempre maior que 1, ou seja, as forças resistentes devem ser sempre maiores do que as forças cisalhantes . Se esse fator de segurança não for obedecido, ocorre o efetivo rompimento do talude. As análises de estabilidade, em sua maioria, foram desenvolvidas segundo a abordagem do equilíbrio limite (DAS, 2007). Ainda conforme o autor (DAS, 2007, p. 314), o equilíbrio limite é uma ferramenta empregada pela teoria da plasticidade para análises do equilíbrio dos corpos, em que se admitem como hipóteses: Figura 3.6 - Tensões atuantes na estabilidade de um talude Fonte: Elaborada pelo autor. #PraCegoVer : na �gura, temos um esquema de um talude, sua superfície potencial de ruptura, as direções das tensões de resistência e das tensões cisalhantes e a demonstração do fator de segurança, que é igual à divisão das tensões de resistência pelas tensões cisalhantes. 17/10/2022 21:31 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wy… 16/24 existência de uma linha de escorregamento de forma conhecida: plana, circular, espiral-log ou mista, que delimita, acima dela, a porção instável do maciço. Essa massa de solo instável, sob a ação da gravidade, movimenta-se como um corpo rígido; respeito a um critério de resistência. Normalmente, utiliza-se o critério de Mohr-Coulomb, ao longo da linha de escorregamento. A Figura 3.7, a seguir, mostra uma situaçãode rompimento real do talude: Em condições de estudos de engenharia, utilizamos, normalmente, as equações da mecânica dos sólidos a �m de veri�car as condições de equilíbrio da porção de solo situada acima da superfície de deslizamento. As forças que são atuantes no maciço de solo em iminente movimento são, de forma efetiva, as forças causadoras do deslizamento. Como de�ciência, métodos de estudos de equilíbrio limite ignoram, de forma efetiva, a relação tensão versus deformação do solo. Figura 3.7 - Rompimento de um talude Fonte: Telles (2015, p. 1). #PraCegoVer : na �gura, temos uma imagem de rompimento de um talude, onde o deslizamento pode provocar o rompimento da camada asfáltica da rodovia e outros efeitos na vizinhança. S A I B A M A I S Estudante, “encostas são as superfícies inclinadas de maciços naturais, formadas por material rochoso ou solo. De forma análoga, entende-se como taludes superfícies inclinadas geradas a partir de uma modi�cação [...] de cortes ou aterros”. Para saber um pouco mais sobre esse tema de extrema importância dentro da engenharia civil, leia o seguinte artigo intitulado “A expansão dos aglomerados subnormais e a ocorrência dos movimentos de massa”. link : https://periodicos.ifpb.edu.br/index.php/principia/article/view/3025 Fonte: Del�no, Alves e Sobrinho Júnior (2019, p. 90). https://periodicos.ifpb.edu.br/index.php/principia/article/view/3025 17/10/2022 21:31 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wy… 17/24 Dentro dos estudos geotécnicos, as análises de estabilidade são desenvolvidas no plano onde são considerados dois planos verticais e paralelos de espessura unitária e uma seção típica do maciço situada entre eles. O método da análise limite é um método adicional que procura eliminar algumas das limitações do método do equilíbrio limite . As formulações técnicas e teóricas desse método se apoiam em conceitos, tais como plasti�cação do solo e condição de �uxo plástico iminente, e consideram, ainda, a curva tensão versus deformação do solo. Apesar das suas vantagens evidentes, da sua potencialidade e dos resultados mais próximos da realidade, o método da análise limite ainda não logrou uma difusão mais profunda entre os meios geotécnicos, porque as soluções, particulares a cada geometria e tipo de solo, utilizam tratamentos matemáticos mais elaborados do que os processos tradicionais do equilíbrio limite, o que tem sido um fator complicador para sua maior difusão e utilização. O objetivo da análise de estabilidade pela utilização dos mais variados métodos é avaliar a possibilidade de ocorrência de escorregamento da massa do solo presente em taludes naturais ou arti�ciais. Segundo Botelho (2015), dentre os métodos utilizados para a avaliação, estão: métodos probabilísticos: análise quantitativa expressa sob a forma de uma probabilidade ou risco de ruptura; métodos determinísticos: análise quantitativa expressa sob a forma de um coe�ciente ou fator de segurança (FS). Matematicamente, se FS > 1, a obra é estável, se FS = 1, ocorre ruptura. A NBR 11682 (2009) estabelece os índices de segurança que devem ser praticados em obras, com o objetivo de evitar perdas e danos materiais e ambientais. A tabela, a seguir, resume as informações da norma. 17/10/2022 21:31 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wy… 18/24 Tabela 3.1 - Fatores de segurança mínimos para escorregamentos Fonte: ABNT NBR 11682/2009. #PraCegoVer : na �gura, temos uma tabela que mostra os fatores de segurança mínimos para escorregamentos. São mostrados os níveis de segurança contra danos materiais e ambientais classi�cados entre alto, médio e baixo e os níveis de segurança contra danos a vidas humanas classi�cados também entre alto, médio e baixo. Conforme vimos, a análise da estabilidade de taludes é feita avaliando-se as condições de equilíbrio da massa de solo num estado de ruptura iminente, ou seja, utilizando-se métodos de equilíbrio limite . Para a análise, são utilizadas as seguintes hipóteses básicas, segundo Gerscovich (2016): a superfície potencial de ruptura é prede�nida e de geometria qualquer; equações de equilíbrio estático válidas até a iminência da ruptura; validade do critério de ruptura ao longo de toda a superfície de ruptura considerada; o Fator de Segurança (FS) é constante ao longo de toda a superfície de ruptura considerada; a superfície potencial de ruptura, associada ao FS , é determinada por um processo de procura (processo iterativo). praticar Vamos Praticar Estudante, as estruturas de contenção confeccionadas em solo mecanicamente estabilizado (terra armada) consistem em uma estabilização mecânica de um aterro por meio de um sistema de reforço e revestimento, graças à interação que ocorre entre esses elementos e materiais. O terreno que possui tendência de deslizar é retido pelo elemento de reforço, que entra em tensão, formando um bloco ou sólido de terra mecanicamente estabilizada. Considerando os FATORES DE SEGURANÇA MÍNIMOS PARA ESCORREGAMENTOS Nível de segurança contra danos materiais e ambientais Nível de segurança contra danos a vidas humanas Alto Médio Baixo Alto 1,5 1,5 1,4 Médio 1,5 1,4 1,3 Baixo 1,4 1,3 1,2 mínimo 17/10/2022 21:31 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wy… 19/24 conceitos estudados a respeito de terra armada, desenhe um esquema que mostre os principais elementos que compõem uma estrutura de contenção que utiliza terra armada. Conhecimento Teste seus Conhecimentos (Atividade não pontuada) Estudante, considere a seguinte assertiva: O resultado de uma queda de um talude, muitas vezes, pode ser catastró�co, com a perda de consideráveis propriedades e muitas vidas. Por outro lado, o custo de reduzir uma inclinação de talude para obter maior estabilidade é, geralmente, muito grande. É por isso que a estabilidade deve ser garantida, mas o conservadorismo extremo não é econômico. Com base na assertiva e nos seus estudos a respeito da estabilidade de taludes, analise as a�rmativas a seguir: I. Podemos entender como estabilidade a segurança de uma massa de terra contra a falha ou o movimento. II. Nos taludes de corte, diferentes inclinações correspondem a diferentes massas de material térreo a mover com impacto importante nos custos. III. Os deslizamentos podem ocorrer somente de forma lenta e sem provocação aparente. IV. Os problemas relacionados com a estabilidade de taludes naturais geralmente diferem dos problemas associados com os taludes arti�ciais. Está correto o que se a�rma em: a) I e III, apenas. b) I, III e IV, apenas. c) III, apenas. d) I, II e IV, apenas. e) IV, apenas. 17/10/2022 21:31 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wy… 20/24 Material Complementar W E B Brumadinho: o documentário da BBC Ano: 2019 Comentário: O rompimento da barragem de Brumadinho pode ser classi�cado como um desmoronamento de alta velocidade, sendo considerado um dos maiores ocorridos desse gênero no mundo. Nesse documentário da BBC, são mostrados e destacados alguns elementos técnicos de engenharia que evidenciam a importância do conhecimento sobre engenharia de solos e estabilidades de taludes. Para ver o documentário completo, acesse o link disponível abaixo: ACESSAR L I V R O Geologia na construção e desenvolvimento sustentável do Brasil Editora: FEBRAGEO Organizadores: Fábio Augusto Gomes Vieira Reis, Caiubi Emanuel Souza Kuhn, Ronaldo Malheiros Figueira e Antonio Pedro Viero ISBN: ISBN 978-85-94189-15-8 Comentário: Nesse livro, os autores apresentam, de uma forma simpli�cada e de fácil leitura, uma descrição histórica do papel da geologia no desenvolvimento socioeconômico sustentável do Brasil. Os autores demonstram alguns conhecimentose suas in�uências na melhoria do conhecimento tecnológico a respeito de geologia no país, buscando, de forma interessante, integrar informações históricas com dados técnico- https://www.youtube.com/watch?v=YIN02W40UTE 17/10/2022 21:31 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wy… 21/24 cientí�cos sobre a evolução do conhecimento geológico no Brasil. Dessa forma, dão uma visão a respeito da situação atual e das perspectivas futuras e do exercício pro�ssional para a melhoria do desenvolvimento sustentável do país. A leitura dessa obra vale muito a pena. 17/10/2022 21:31 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wy… 22/24 Conclusão Você pôde ver que, ao longo deste estudo, �zemos um aprofundamento muito interessante a respeito da utilização de estruturas de contenção , chamadas de terra armada ou reforçada com geossintéticos. Compreendemos algumas de suas características em termos de vantagens técnicas, concepção e processos executivos . Também estudamos alguns elementos que podemos considerar ideais nos processos de controle de qualidade nas obras de contenção, assim como nos aprofundamos um pouco mais na importância tecnológica e nas evoluções associadas com as estruturas especiais de contenção. Vimos, ainda, as características associadas aos movimentos de terra e algumas condições técnicas importantes que devem ser consideradas em relação à estabilidade de taludes, além de conceitos e nomenclaturas utilizadas nos principais tipos de movimentos de terra. Foi ótimo compartilhar todo esse conhecimento com você! Até breve, estudante! Referências ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 11682 : estabilidade de encostas. Rio de Janeiro: ABNT, 2009. BOTELHO, M. H. C. Princípios da mecânica dos solos e fundações para a construção civil . São Paulo: Blucher, 2015. BRASIL. Ministério da Integração Nacional. Anuário Brasileiro de Desastres Naturais : 2011. Brasília: CENAD, 2012. Disponível em: https://antigo.mdr.gov.br/images/stories/ArquivosDefesaCivil/ArquivosPDF/publicacoes/Anuario-de- Desastres-Naturais-2011.pdf . Acesso em: 5 maio 2021. BRUMADINHO: o documentário da BBC. [ S. l.: s. n. ], 2019. 1 vídeo (15 min 27 s). Publicado pelo canal BBC News Brasil. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=YIN02W40UTE . Acesso em: 5 maio 2021. CAPUTO, H. P. Mecânica dos solos e suas aplicações : fundamentos. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 1988. DAS, B. M. Fundamentos de engenharia geotécnica . 6. ed. São Paulo: Thomson Learning, 2007. https://antigo.mdr.gov.br/images/stories/ArquivosDefesaCivil/ArquivosPDF/publicacoes/Anuario-de-Desastres-Naturais-2011.pdf https://www.youtube.com/watch?v=YIN02W40UTE 17/10/2022 21:31 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wy… 23/24 DELFINO, R. K. R.; ALVES, J. S.; SOBRINHO JÚNIOR, A. da S. A expansão dos aglomerados subnormais e a ocorrência dos movimentos de massa. Revista Principia : divulgação cientí�ca e tecnológica do IFPB, João Pessoa, n. 46, p. 89-98, set. 2019. Disponível em: https://periodicos.ifpb.edu.br/index.php/principia/article/view/3025 . Acesso em: 5 maio 2021. DUNCAN, J. M.; WRIGHT, S. G. Soil strength and slope stability . Hoboken: Wiley, 2005. FLORIANO, C. (org.). Mecânica dos solos . Porto Alegre: Sagah, 2016. (Biblioteca Ânima). FLORIANO, C. (org.). Mecânica dos solos . Porto Alegre: Sagah, 2016. (Biblioteca Ânima). HIGHLAND, L. M.; BOBROWSKY, P. The landslide handbook : a guide to understanding landslides. Reston: Geological Survey Circular 1325, 2008. Disponível em: https://pubs.usgs.gov/circ/1325/pdf/C1325_508.pdf . Acesso em: 5 maio 2021. REIS, F. A. G. V. et al . (org.). Geologia na construção e desenvolvimento sustentável do Brasil . São Paulo: FEBRAGEO, 2019. SCHNAID, F. Ensaios de campo e suas aplicações à engenharia de fundações . São Paulo: O�cina de Textos, 2000. TELLES, A. C. de M. Análise de estabilidade de um talude rompido na rodovia RJ 130, Teresópolis, RJ . 2015. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil) – Escola Politécnica, UFRJ, Rio de Janeiro, 2015. Disponível em: http://repositorio.poli.ufrj.br/monogra�as/monopoli10014165.pdf . Acesso em: 05 maio 2021. VARNES, D. J. Landslides types and processes. In : ECKEL, E. B. (ed.). Landslides and engineering practice . Washington: National Academy of Science, 1958. p. 20-47. https://periodicos.ifpb.edu.br/index.php/principia/article/view/3025 https://pubs.usgs.gov/circ/1325/pdf/C1325_508.pdf http://repositorio.poli.ufrj.br/monografias/monopoli10014165.pdf 17/10/2022 21:31 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wy… 24/24
Compartilhar