Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
17/10/2022 21:32 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wyD… 1/34 OBRAS DE TERRA EOBRAS DE TERRA E CONTENÇÕESCONTENÇÕES MÉTODO DE EQUILÍBRIOMÉTODO DE EQUILÍBRIO LIMITE E ESTABILIDADE DELIMITE E ESTABILIDADE DE TALUDESTALUDES 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 : P h D M e . T h ay s d e S o u z a J o ã o Lu i z Tempo de leitura do conteúdo estimado em 1 hora. 17/10/2022 21:32 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wyD… 2/34 Introdução Caro(a) estudante, como vai? Estudar as estruturas de contenção , como elas resistem a forças exercidas pelo solo e como transmitem essas forças de forma segura para o solo de base, ou para regiões fora da massa analisada, é de fundamental importância dentro da engenharia civil. Além disso, é um tema interessante para quem efetivamente gosta desses temas técnicos. As teorias propostas por Rankine e Coulomb , apesar de serem válidas para o cálculo e representação dos empuxos, apresentam baixa con�abilidade em termos de engenharia, especialmente em solos estrati�cados , ou heterogêneos , e em solos argilosos . Como o solo , em geral, possui características especiais em termos de carga e composição , muitas vezes, necessita ser estudado de forma mais assertiva, objetivando aprofundar o conhecimento técnico a respeito do assunto. A partir desse contexto inicial, neste material, faremos uma introdução a respeito do método de equilíbrio limite , que tem como objetivo principal reduzir os problemas de con�abilidade citados anteriormente, gerando informações técnicas mais completas em relação ao solo estudado. Faremos, também, uma imersão em algumas informações e técnicas de dimensionamento de estruturas de contenção de taludes por meio da utilização de geossintéticos e alguns métodos construtivos utilizados nas obras de contenção. Em conjunto, vamos avançando neste caminho de conhecimentos técnicos interessantes da engenharia. Bons estudos! 17/10/2022 21:32 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wyD… 3/34 A estabilidade é entendida como a segurança de uma massa terrestre contra falhas ou possíveis movimentos. Como primeira medida, é necessário de�nir critérios para a estabilidade destes declives, o que signi�ca algo tão simples como ser capaz de dizer, em um determinado momento, qual será a inclinação adequada em um corte ou em um aterro; quase sempre, o mais apropriado será o mais íngreme possível e que dure o tempo necessário sem cair. Esse é o centro do problema e a razão do estudo efetivo da estabilidade dos taludes dentro das áreas de engenharia. Diferentes massas de material correspondem a diferentes inclinações da encosta, ou talude, para mover e, portanto, apresentam custos diferentes. Você pode imaginar um caso em que, por alguma razão, o declive mais conveniente seria muito íngreme e, nesse caso, não haveria motivos para pensar em "problemas de estabilidade de taludes". Mas o normal é que qualquer inclinação funciona satisfatoriamente de todos os pontos de vista, Método do Equilíbrio Limite – Parte 01 17/10/2022 21:32 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wyD… 4/34 exceto o econômico, de modo que as considerações de custo governam a seleção do ideal, que acabará sendo aquele ao qual corresponde a massa mínima de terra movida. Provavelmente, muitas das di�culdades atualmente associadas aos problemas de estabilidade de taludes residem no fato de que tal denominação envolve muitos assuntos diferentes, às vezes, radicalmente diferentes, de forma que o estudo-problema em que não são diferenciadas claramente tais variantes tende a levar a alguma confusão. As encostas são estruturas muito complexas e uma parte das di�culdades atuais está na falta de demarcação correta das diferentes variantes por meio das quais o problema de estabilidade pode surgir e deve ser enfrentado (FLORIANO, 2016). Observe que problemas relacionados à estabilidade de encostas naturais diferem radicalmente daqueles que ocorrem em encostas construídas e projetadas pelos engenheiros. As diferenças importantes residem, em primeiro lugar, na natureza dos materiais envolvidos e, em segundo lugar, em todo um conjunto de circunstâncias que dependem de como a encosta foi formada e de sua história geológica, das condições climáticas que prevaleceram ao longo dessa história e da in�uência do que o homem está praticando atualmente ou que já praticou no passado. Essa história e gênese na formação de taludes de�nem aspectos importantes, tais como a con�guração do solo e das rochas, e o �uxo de água subterrânea através dos solos que a formam. É chamado de deslizamento ou ruptura do talude o deslocamento do solo localizado sob uma inclinação, causando um movimento para baixo e para fora de toda a massa que participa dele. Os deslizamentos de terra podem ocorrer de diferentes maneiras, ou seja, de forma lenta ou rápida, com ou sem provocação aparente etc. Geralmente, eles ocorrem como consequência de escavações ou outras ações ocorrentes no pé da encosta. No entanto, estudante, existem outros casos em que a falha ocorre por desintegração gradual da estrutura do solo , aumento da pressão dos poros devido à 17/10/2022 21:32 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wyD… 5/34 in�ltração de água etc. A Figura 4.1, a seguir, ilustra um deslizamento de um talude. Para explicar os fenômenos associados às instabilidades e à estabilidade das massas de terra , geralmente, são utilizadas as equações da mecânica dos sólidos, as quais são usadas para a veri�cação do equilíbrio da porção de solo situada acima da superfície de deslizamento. Quando estudamos os fenômenos associados ao equilíbrio limite, devemos considerar que são aquelas que causam (ou tendem a causar) os deslizamentos e as chamadas forças resistivas. Como de�ciência geral dos estudos desse fenômeno, por meio desse método, temos que o equilíbrio limite ignora a relação entre a tensão e a deformação do solo. Na prática, a con�abilidade das pressões de terra calculadas por meio das teorias de Rankine e Coulomb é baixa, especialmente em solos estrati�cados ou heterogêneos e em solos argilosos (HIGHLAND et al ., 2008). Os problemas de con�abilidade devido à heterogeneidade podem ser resolvidos Figura 4.1 - Deslizamento de talude Fonte: Steven Sobieszczyk / Wikimedia Commons. #PraCegoVer : a imagem mostra um talude que desmoronou ou deslizou na beira de uma estrada, na qual é mostrada a massa de terra que invadiu a estrada. 17/10/2022 21:33 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wyD… 6/34 utilizando métodos de equilíbrio limite chamados de métodos das fatias ou sistema de fatias. Para haver estabilidade do talude , o fator de segurança deve ser sempre maior do que 1 , ou seja, as forças resistentes devem ser sempre maiores do que as forças cisalhantes. Se este fator de segurança não for obedecido, ocorrerá o efetivo rompimento do talude. O objetivo principal de direcionarmos uma análise de estabilidade de taludes ou massas de terra em geral é avaliar a possibilidade de ocorrência de escorregamento ou deslizamento de massas de solo presentes em taludes naturais ou arti�ciais. Entre os métodos utilizados para a avaliação estão: Conforme já citado anteriormente, a análise da estabilidade de taludes ou de massas de terra é feita, geralmente, avaliando-se as condições de equilíbrio da massa de solo em um estado em que a ruptura pode ocorrer de forma iminente, ou seja, utilizando-se métodos de equilíbrio limite. Segundo Gerscovich (2016, p. 158), para a análise, são utilizadas as seguintes hipóteses básicas : 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; métodos probabilísticos métodos determinísticos são métodos matemáticos quantitativos expressos sob a forma de uma probabilidade de ocorrência ou de um risco de ruptura; 17/10/2022 21:33 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wyD… 7/34 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). Agora, estudante, que você viu as hipóteses básicas associadas com o equilíbrio limite dos taludes, podemos dar sequência para nos aprofundar mais sobre as avaliações de equilíbrio limite que podem ser direcionadas, objetivando eliminar as limitações técnicas das teorias de Rankine e Coulomb. Método das Fatias De acordo com Caputo (1998, p. 211), [...] além do método do equilíbrio limite, existe a possibilidade de análise através do método da análise limite . As formulações deste método apoiam-se no conceito de plasti�cação do solo, associado a uma condição de �uxo plástico iminente e considera, ainda, a curva tensão x deformação do solo. O método da análise limite, apesar de sua alta potencialidade, não logrou ainda uma difusão entre os meios geotécnicos como era de se prever, devido a que as soluções, particulares e cada geometria e tipo de solo, utilizam tratamentos matemáticos mais elaborados do que os processos tradicionais do equilíbrio limite. Nos estudos geotécnicos, dentre os vários métodos que podem ser utilizados para a determinação técnica e análise de estabilidade de encostas, o mais utilizado é o Método das Fatias . Conforme Botelho (1998, p. 212), a seguir, temos um detalhamento metodológico simpli�cado do Método das Fatias. O talude é dividido em fatias , assumindo-se a base da fatia como linear. Não podem existir dois materiais na base da lamela e o topo da mínimo 17/10/2022 21:33 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wyD… 8/34 fatia não deve apresentar descontinuidades. Realiza-se o equilíbrio de forças em cada fatia, assumindo-se que as tensões normais na base da fatia sejam geradas pelo peso de solo contido na fatia. Calcula-se o equilíbrio do conjunto por meio da equação de equilíbrio de momentos em relação ao centro do círculo, considerando os pesos e as forças tangenciais na base das fatias. A Figura 4.2, a seguir, ilustra o Método das Fatias : Sobre uma das lamelas ou fatias , podemos aplicar os conceitos associados ao equilíbrio de corpo rígido, considerando que, na ruptura, a fatia se movimenta como um todo. Deste equilíbrio da fatia podemos chegar a uma formulação para o fator de segurança . Figura 4.2 - Ilustração esquemática do Método das Fatias Fonte: Das (2007, p. 83). #PraCegoVer : a imagem mostra 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. 17/10/2022 21:33 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wyD… 9/34 O método das fatias e sua análise de estabilidade é principalmente utilizado para taludes cuja inclinação tiver uma superfície irregular , de modo que não possa ser representada por uma linha reta, ou se houver a possibilidade de que a superfície de deslizamento passe através de vários materiais com diferentes valores de índices de coesão (c) e ângulo de atrito interno ( ). Aprofundando o detalhamento metodológico simpli�cado do Método das Fatias proposto anteriormente e representado esquematicamente na Figura 4.2, podemos de�nir um círculo tentativo, e a massa de solo considerada pode ser subdividida em um número de faixas verticais. Cada faixa é solicitada por seu próprio peso W e pelas forças cisalhantes T e forças normais E nas suas faces laterais, além de um conjunto de forças em sua base, que são a força cisalhante S e a força normal P. As forças que atuam em cada fatia devem satisfazer as condições de equilíbrio . As forças T e E dependem da deformação e das características de tensão-deformação do material deslizante. Como essas forças não podem ser avaliadas de forma rigorosa e profunda, por simpli�cação, se supõem iguais a zero. Além dessas hipóteses, supõe-se que existe um estado plano de deformações e a pressão dos poros é nula. Se direcionarmos todas as relações necessárias para a obtenção dos cálculos das condições de equilíbrio de momentos, obteremos, por meio da última equação, a representação do coe�ciente de segurança para o círculo destacado que se está analisando. Segundo Gerscovich (2016), no método das fatias , o número de incógnitas é superior ao número de equações , e o problema é estaticamente indeterminado. Observe o quadro a seguir. α2 17/10/2022 21:33 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wy… 10/34 Quadro 4.1 - Equações versus incógnitas no método das fatias Fonte: Gerscovich (2016). #PraCegoVer : no quadro, são mostradas as equações versus incógnitas no método das fatias. Em termos de equações, temos: 2n - equilíbrio de forças; n - equilíbrio de momentos; n - envoltória de resistência (T=f(N’)); Equações 2n Equilíbrio de forças n Equilíbrio de momentos n Envoltória de resistência (T= f (N’)) 4n TOTAL DE EQUAÇÕES Incógnitas 1 Fator de segurança n Força tangencial na base da fatia (T) n Força normal na base da fatia (N’) n Localização de N’ na base da fatia n-1 Força tangencial entre fatias (X) n-1 Força normal entre fatias (E) n-1 Ponto de aplicação da força entre fatias (E e X) 6n-2 TOTAL DE INCÓGNITAS 17/10/2022 21:33 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wy… 11/34 4n - total de equações. Em termos de incógnitas, temos: 1 - fator de segurança; n - força tangencial na base da fatia (T); n - força normal na base da fatia (N’), n - localização de N’ na base da fatia; n-1 - força tangencial entre fatias (X); n-1 - força normal entre fatias (E); n-1 - ponto de aplicação da força entre fatias (E e X); 6n-2 - total de incógnitas. Note que diversos métodos de análise de estabilidade de taludes foram desenvolvidos tendo como base o método das fatias , e cada um adota hipóteses simpli�cadoras que tornam o problema determinado. A seguir, serão apresentados quatro deles e as hipóteses adotadas. Uma hipótese comum a todos os métodos é considerar que a força normal N’ é aplicada no centro de cada fatia, reduzindo o número de incógnitas a 5n-2 e a indeterminação a n-2. Conhecimento Teste seus Conhecimentos (Atividade não pontuada) O objetivo da análise de estabilidade de taludes é avaliar a possibilidade de ocorrência de escorregamento de massa do solo presente em talude natural ou arti�cial. Nesse contexto, assinale a alternativa correta, em respeito à análise de estabilidade de taludes. 17/10/2022 21:33 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wy… 12/34 a) Os métodos probabilísticos são utilizados na forma de quanti�cação expressa de probabilidade ou risco de ruptura do talude. b) Os métodos probabilísticos são utilizados na forma de avaliação qualitativa, expressa de maneira probabilística e associada com risco de ruptura do talude. c) Os métodos determinísticos utilizam análise qualitativa expressa sob a forma de um coe�ciente de segurança. d) Os métodos determinísticos utilizam análise teórica expressa soba forma de um fator de segurança no mínimo igual a 1. e) Nos métodos determinísticos, um fator de segurança, no mínimo, igual a 1 garante segurança para o talude e pode evitar perdas e danos materiais e ambientais. Método do Equilíbrio Limite – Parte 02 17/10/2022 21:33 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wy… 13/34 As equações da mecânica dos sólidos normalmente são utilizadas para que se possa realizar a veri�cação do equilíbrio da porção de solo que está sendo analisada e que está localizada logo acima da superfície de deslizamento. Na prática, a con�abilidade das pressões de terra calculadas por meio das teorias de Rankine e Coulomb é baixa , especialmente em solos estrati�cados, ou heterogêneos, e em solos argilosos. Os problemas de con�abilidade devido à heterogeneidade podem ser resolvidos utilizando métodos de equilíbrio limite chamados de métodos das fatias ou sistema de fatias . Estudante, o objetivo da análise de estabilidade é avaliar a possibilidade de ocorrência de escorregamento de massa do solo presente em talude natural ou arti�cial. Entre os métodos utilizados para a avaliação estão: REFLITA 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, o que pode ocorrer com o talude? 17/10/2022 21:33 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wy… 14/34 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 está estável e, se FS = 1, ocorre ruptura. Método de Fellenius O método de Fellenius (1936) é considerado um método de análise de estabilidade simpli�cado , pois não atende às três equações do equilíbrio estático. Para determinação do fator de segurança, o método considera apenas o equilíbrio de forças na direção normal à superfície de deslizamento e o equilíbrio de momentos, e admite que as forças de contato entre as fatias possuem a mesma inclinação da base da fatia em análise. Ou seja, a inclinação da resultante das forças Ei e Xi, e das forças Ei+1 e Xi+1 são iguais a i. Como o equilíbrio é feito na direção normal, essas forças são negligenciadas na análise de estabilidade. A seguir, temos um detalhamento metodológico simpli�cado do Método de Fellenius . a) Realiza-se uma análisea) Realiza-se uma análise bidimensional em estado planobidimensional em estado plano de deformação. de deformação. b) Considera-se comob) Considera-se como referência uma superfície dereferência uma superfície de escorregamento cilíndrica,escorregamento cilíndrica, 17/10/2022 21:33 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wy… 15/34 No método de Fellenius , o FS é a relação entre o momento gerado devido às forças resistentes (Mr), existentes no interior do talude, e o momento gerado devido às forças atuantes (Ma) do número total de fatias (n) do círculo de ruptura adotado. Como simpli�cação matemática do método, admite-se que os efeitos de H e H , V e V se anulam mutuamente, ou seja, não há in�uência de uma fatia sobre a outra. Nesse método, o equilíbrio de forças em cada fatia segundo a direção do raio que passa pelo meio da base gera um equilíbrio de momentos de todas as fatias em relação ao centro da superfície de deslizamento. O fator de segurança (FS) é a relação entre a resistência ao cisalhamento máxima ao longo da superfície e a tensão cisalhante mobilizada média . Como trata-se de um método conservador, os FS são baixos . Conhecimento Teste seus Conhecimentos (Atividade não pontuada) A modelagem matemática de encostas faz parte da prática da engenharia geotécnica, com o objetivo de análise das condições de estabilidade de tendo por diretriz um arco detendo por diretriz um arco de circunferência.circunferência. i-1 i+1 i-1 i+1 17/10/2022 21:33 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wy… 16/34 encostas naturais e segurança e funcionalidade de projeto em encostas arti�ciais. Há um grande número de metodologias para modelagem matemática que dependem do objetivo da análise e dos resultados desejados, sendo que esses métodos podem ser utilizados para a determinação técnica e análise de estabilidade de encostas. Avalie as informações a seguir a respeito desses métodos e assinale a alternativa correta. a) No método das fatias, aplicamos os conceitos associados ao equilíbrio de corpo rígido, considerando que, na ruptura, a fatia se movimenta como um todo. b) No método das fatias, o talude é dividido em fatias e assume-se a base da fatia como parabólico. c) No método de Fellenius, a superfície de escorregamento pode ser qualquer devido às forças de resistência adotadas. d) No método de Fellenius, as equações de equilíbrio dinâmico podem ser usadas antes e depois da ruptura do talude. e) No método de Fellenius, a superfície de escorregamento pode ser aleatória devido às forças de resistência adotadas. Estabilidade de Taludes com 17/10/2022 21:33 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wy… 17/34 O processo de estabilização de taludes com a utilização de geossintéticos ou mecanicamente estabilizados é uma alternativa econômica para aplicações em que há concreto armado ou paredes de gravidade que tem sido frequentemente usada para retenção de solo. Isso também inclui os limites e beirais de pontes, bem como áreas onde a faixa de domínio é restrita, como aterro ou uma escavação, e em que, embora as estruturas contenham declives estáveis, não pode haver construções. Ele é particularmente adequado para construções econômicas quando há terrenos com declives acentuados; em terrenos sujeitos a encostas instáveis ou em áreas onde as propriedades de fundação são precárias. Fonte: thamkc/123RF Geossintéticos Sistema de contenção com parede mecanicamente estabilizada São sistemas de contenção nos quais camadas horizontais de geossintético são incorporadas em aterros. 17/10/2022 21:33 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wy… 18/34 Segundo Das (2007), este tipo de sistema de contenção oferece vantagens técnicas e econômicas signi�cativas, em comparação com estruturas de retenção de concreto armado em locais com más condições de fundação. Nesses casos, a eliminação dos custos de melhoria da fundação (como estacas que podem ser necessárias para apoiar estruturas convencionais) pode resultar em custos 50% menores. Algumas das vantagens deste sistema de reforço do solo são: V E R M A I S REFLITA As estruturas que são montadas nas encostas das estradas, tanto para contenção como para suporte estrutural, proporcionam boas vantagens e que estão associadas à construção, tendo em vista que se tratam de estruturas de melhor qualidade e com menor índice de incerteza em relação às estruturas convencionais. Estudante, em quais outras aplicações de engenharia podemos considerar os sistemas de contenção com paredes mecanicamente estabilizadas? 17/10/2022 21:33 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wy… 19/34 utilização simples e rápida em procedimentos construtivos , pois não requer equipamentos especiais em construções de longa duração; não requer experiência especí�ca na força de trabalho; portanto, o pessoal não requer habilidades especiais para construção. requer menos preparaçãopara a construção do que os sistemas de construção convencionais; reduz a aquisição de faixa de domínio. Não necessita de rigidez , pois a base de apoio é in�exível, isso se deve ao fato de as paredes serem tolerantes às deformações; são menos custosos ; são tecnicamente possíveis para alturas superiores a 25 metros . Uma das vantagens mais importantes do sistema de contenção com parede mecanicamente estabilizada é a sua �exibilidade e a capacidade de absorver as deformações causadas pelas más condições do subsolo, na área de solapamento. Além disso, com base em observações em zonas de atividade sísmica, essas estruturas mostraram ter uma maior resistência às cargas sísmicas do que as estruturas de concreto. Os principais fatores que in�uenciam a seleção de uma alternativa para sistemas de reforço geossintético para qualquer projeto incluem: condições geológicas e topográ�cas ; condições ambientais ; tamanho e natureza da estrutura; estética ; condições de durabilidade ; critérios de desempenho ; disponibilidade de materiais ; 17/10/2022 21:33 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wy… 20/34 experiência com um determinado sistema ou aplicativo ; custo . A variedade de sistemas de contenção apresenta comportamentos diferentes, entretanto, em algumas ocasiões, surgiram di�culdades na avaliação da técnica apropriada. Alguns sistemas são mais adequados para paredes permanentes, outros são mais adequados para paredes baixas e alguns outros são aplicáveis para áreas remotas, bem como outros são mais adequados para áreas urbanas. A seleção do sistema mais adequado , portanto, dependerá dos requisitos especí�cos do projeto . Técnicas e Dimensionamento Os aspectos que devem ser considerados essenciais para um correto dimensionamento de estruturas de contenção mecanicamente estabilizadas , tendo em vista as características apresentadas nos tópicos anteriores, podem ser os seguintes: a) seleção da localização da armadura na parede; b) uma avaliação local de cada camada de reforço para evitar a falha do reforço. A forma inicial para o dimensionamento de estruturas de contenção mecanicamente estabilizadas é dada pela análise de estabilidade , pelo que a parede deve ser submetida a uma revisão da estabilidade externa e interna (estabilidade das armaduras). A estabilidade externa envolve a estabilidade geral da massa de solo estabilizada com reforços; e a análise da estabilidade interna consiste na avaliação das superfícies de deslizamento existentes dentro da massa de solo armado. A análise de deformação é outra das considerações a serem abordadas no projeto de estruturas de contenção mecanicamente estabilizadas, uma vez 17/10/2022 21:33 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wy… 21/34 que avaliamos um funcionamento antecipado da estrutura em relação aos deslocamentos horizontais e verticais. As análises de deformações horizontais são complicadas e carecem de certeza em seu desempenho. Em muitos casos, essas análises são feitas apenas para aproximar ou simplesmente assumir que os fatores de segurança usuais em face de falhas de estabilidade externa e interna garantem que as deformações estarão dentro dos limites toleráveis. As análises de deformação verticais são obtidas por cálculos de recalque convencionais, com ênfase particular nos recalques diferenciais tanto longitudinalmente, ao longo da face da parede, quanto transversalmente à face da parede, até o �nal do volume do solo armado (BOTELHO, 2015). Portanto, para cálculos de estabilidade externa , o método atual assume uma distribuição de pressões sobre o solo. Nos cálculos de estabilidade interna, utilizando o método simpli�cado da gravidade coerente, o coe�ciente interno das pressões de terra é função do tipo de armadura, em que o coe�ciente mínimo (Ka) é utilizado para paredes construídas com camadas de geotêxteis e geogrelhas. Para estabilidade interna, a superfície de falha Rankine é considerada, já que os geossintéticos podem ter alongamentos maiores do que os do solo antes de atingir a falha. praticar Vamos Praticar “Atualmente, os muros de suporte reforçados com geossintéticos já são uma alternativa válida em relação aos muros de gravidade e entre outros métodos tradicionais. O dimensionamento destas estruturas também 17/10/2022 21:33 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wy… 22/34 evoluiu, existindo vários métodos de cálculo capazes de veri�car a estabilidade global da estrutura – métodos de equilíbrio limite. No entanto, os geossintéticos são reforços extensíveis, que funcionam através da interface solo-reforço criada com a própria deformação do muro e seus elementos”. BERG, R. R.; ALLEN, T. M.; BELL, J. R. Design procedures for reinforced soil walls. In : INTERNATIONAL CONFERENCE ON GEOSYNTHETICS, 6., 1998. Proceedings [...]. Atlanta, 1998. v. 2, p. 491-496. Nos últimos anos, este sistema de contenção tem evoluído em termos de aplicação técnica em e em termos de evoluções nos mais variados tipos de materiais utilizados. Considerando os materiais mais usados como reforço geossintético, faça uma pesquisa em sites especializados na internet e liste quais são os materiais mais comuns utilizados na confecção dos reforços usados na estabilização de taludes com a utilização de geossintéticos. Obras de Contenção – Processos Construtivos 17/10/2022 21:33 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wy… 23/34 Caro(a) estudante, a seguir, serão mostrados, de forma simpli�cada, os passos metodológicos associados aos processos construtivos de um muro de contenção convencional. Observe: 17/10/2022 21:33 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wy… 24/34 Fonte: Novi Elysa / 123RF. #PraCegoVer : o infográ�co estático apresenta caixas de texto sequenciais, sendo uma embaixo da outra e enumeradas de 01 (um) a 08 (oito). Na primeira caixa, 1, encontra-se o seguinte texto: “Alocação da fundação da estrutura no chão: O contorno da base da fundação é traçado e alocado em sua totalidade”. Na segunda caixa, 2, encontra-se o seguinte texto: “Escavação da fundação da estrutura de contenção: Escavar toda a área traçada e alocada e controlar a altura da escavação. Certi�que-se de que o fundo da vala esteja plano e limpo. Veri�que se não há material orgânico em toda a trincheira, como raízes e restos de animais, por exemplo, já que isso ajuda a evitar a ocorrência de qualquer tipo de 17/10/2022 21:33 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wy… 25/34 Após estudar todo esse conteúdo e conhecer os passos metodológicos associados aos processos construtivos de um muro de contenção colapso ao longo do tempo. Evite que a vala seja usada como depósito de lixo, desde que seja mantida aberta ou exposta”. Na terceira caixa, 3, encontra-se o seguinte texto: “Base: Na base da estrutura, deve ser despejada uma pequena camada de concreto magro ou uma mistura de cimento e areia, garantindo que se gere uma superfície plana, onde a localização do aço será traçada”. Na quarta caixa, 4, encontra-se o seguinte texto: “Colocando o reforço de aço para a estrutura: Coloque o aço da fundação e, ao mesmo tempo, o aço da própria parede. Veri�que se o aço da grade da fundação está isolado ou separado do solo colocando blocos de concreto magro; dessa forma, garantimos que a grelha está na altura indicada no plano de construção projetado”. Na quinta caixa, 5, encontra-se o seguinte texto: “Derramando o concreto da fundação da estrutura: Sempre tome cuidado com a verticalidade do aço da parede para que ele não se mova da grade ou do conjuntode barras de ferro na fundação. Em seguida, o concreto deve ser derramado. Prepare o concreto em uma superfície livre de material orgânico, como raízes, plantas, detritos etc.”. Na sexta caixa, 6, encontra- se o seguinte texto: “Colocação de tubos de drenagem: Assim que o concreto da fundação for derramado, prepare o corpo principal da parede de concreto. Não se esqueça de veri�car a verticalidade da parede antes de colocar os tubos de drenagem”. Na sétima caixa, 7, encontra-se o seguinte texto: “Confecção da forma da estrutura de contenção: Antes de confeccionar a forma das paredes, veri�que a correta colocação do aço, na vertical e na horizontal. Após isso, coloque o molde, veri�cando se a face da madeira está separada do aço”. Na oitava e última caixa, 8, encontra-se o seguinte texto: “Preenchimento de concreto do muro de contenção: Despejar o concreto com vibrador ou barra de ferro motorizada para que �que bem distribuído. Você também pode usar hastes grossas manualmente para alisar o concreto. Após três dias, remova o molde de madeira da parede de retenção”. Ao lado das caixas de texto, no canto inferior direito, tem-se a �gura ilustrativa de um engenheiro apresentando um projeto para um mestre de obras. Eles estão em cima de um monte de terra e, no fundo deles, tem a silhueta do campo de obras, com máquinas e andaimes. 17/10/2022 21:33 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wy… 26/34 convencional, vamos aprofundar ainda mais o assunto veri�cando o conteúdo do Saiba Mais a seguir. Conhecimento Teste seus Conhecimentos (Atividade não pontuada) Leia o trecho a seguir: S A I B A M A I S O dimensionamento de muros de arrimo é uma atividade técnica que exige conhecimentos nas mais variadas áreas de engenharia civil. Para saber um pouco mais sobre esse tema importante, leia o trabalho intitulado “Dimensionamento e Execução de Muros de Arrimo em Alvenaria Estrutural” disponível no link a seguir. Link: http://coral.ufsm.br/engcivil/images/PDF/2_2016/TCC_LUCAS%20BONISSONI.pdf http://coral.ufsm.br/engcivil/images/PDF/2_2016/TCC_LUCAS%20BONISSONI.pdf 17/10/2022 21:33 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wy… 27/34 “Um muro de contenção pode ser executado de várias formas diferentes e pode também ter vários objetivos diferentes. Os métodos executivos podem ser os mais variados e podem impactar de forma signi�cativa nos resultados técnicos obtidos em termos de contenção”. CAPUTO, H. P. Mecânica dos solos e suas aplicações . 6. ed. São Paulo: LTC, 1988. p. 45. Com base na assertiva e nos seus estudos a respeito da estabilidade de taludes e dos processos construtivos utilizados, analise as a�rmativas a seguir: I. A presença de água durante o processo executivo da estrutura de arrimo não interfere no comportamento técnico do muro. II. É muito importante que a base do muro tenha uma boa cimentação já que a base vai suportar grandes cargas associadas ao terreno. III. Muros de contenção podem ser construídos de vários materiais, como terra compactada, pedras grandes e outros; no entanto, quanto mais fraco for o material de construção, mais larga e mais forte deve ser a parede. IV. Se o terreno está em um declive ou próximo a uma colina, a primeira coisa que deve ser feita após um corte prévio do terreno é o muro de contenção. Está correto o que se a�rma em: a) I, II e IV, apenas. b) I e IV, apenas. c) III, apenas. d) II, III e IV, apenas. e) I, apenas. 17/10/2022 21:33 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wy… 28/34 praticar Vamos Praticar Estudante, o projeto e a execução de um muro de arrimo devem ser sempre realizados por um engenheiro civil ou pro�ssional quali�cado. O mau dimensionamento ou má execução pode ocasionar na ruptura do elemento, causando acidentes e gastos adicionais. De acordo com a NBR 11682, “Estabilidade de encostas”, alguns cuidados devem ser tomados para que a execução do muro de arrimo seja feita de forma segura e econômica. Faça uma pesquisa na internet e cite alguns destes principais cuidados citados pela norma. 17/10/2022 21:33 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wy… 29/34 Material Complementar W E B Muros de arrimo Ano: 2019 Comentário: em várias regiões do país, as encostas são niveladas para a edi�cação (residências, comércios etc.) e se não forem tomadas medidas preventivas, por exemplo, a construção de muros de contenção, haverá ocorrências como deslizamentos de terra. Esta animação mostra de forma simples a necessidade destes muros para a estabilização de encostas. O vídeo não resume todo o conhecimento necessário, mas dá uma ideia visual do fenômeno. Para conhecer mais sobre o vídeo, acesse o link disponível a seguir: ACESSAR https://www.youtube.com/watch?v=OnkK5rRU1kY 17/10/2022 21:33 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wy… 30/34 L I V R O Muros e taludes de solo reforçado: projeto e execução Editora: O�cina de textos Autores: Prof. Dr. Maurício Ehrlich e Prof. Dr. Leonardo Becker ISBN: 978-85-7975-073-1 Comentário: neste livro, dois professores da UFRJ (Universidade Federal do Rio de Janeiro) apresentam uma descrição detalhada, porém de fácil compreensão, a respeito dos problemas e das soluções mais frequentes associados à engenharia geotécnica, principalmente com os problemas associados a muros de contenção e taludes de solo reforçado. O livro nos dá uma ideia clara em relação a projetos e execução dos elementos de engenharia citados, apresentando os conceitos de forma técnica adequada às necessidades geralmente práticas dos engenheiros envolvidos em projetos e na execução dos mais variados tipos de obras de contenção. A leitura da obra é muito recomendada para os pro�ssionais de engenharia civil que pretendem se aprofundar no dimensionamento de muros de contenção e estabilização de taludes íngremes. 17/10/2022 21:33 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wy… 31/34 Conclusão Você pôde ver, caro(a) estudante, que, ao longo deste estudo, nos aprofundamos a respeito dos métodos de equilíbrio limite , mais precisamente sobre o método das fatias e suas principais particularidades . Mostramos, também, como estimar a estabilidade utilizando o método de Fellenius . Além disso, abordamos as implicações práticas dos resultados obtidos no cálculo da estabilidade de taludes e a análise do emprego de geossintéticos na estabilidade de taludes . Também entendemos os parâmetros necessários para garantir a qualidade em obras de contenção , direcionando o emprego do processo construtivo adequado às estruturas de contenção e citando alguns cuidados necessários para o perfeito desempenho das obras de contenção. Foi bom ter sua companhia até aqui! Até breve! Referências BERG, R. R.; ALLEN, T. M.; BELL, J. R. Design procedures for reinforced soil walls. In : INTERNATIONAL CONFERENCE ON GEOSYNTHETICS, 6., 17/10/2022 21:33 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wy… 32/34 1998. Proceedings [...]. Atlanta, 1998. v. 2, p. 491-496. BONISSONI, L. Dimensionamento e execução de muros de arrimo em alvenaria estrutural . Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Civil) – Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2017. BOTELHO, M. H. C. Princípios da mecânica dos solos e fundações para a Construção Civil . São Paulo: Blucher, 2015. CAPUTO, H. P. Mecânica dos solos e suas aplicações . 6. ed. São Paulo: LTC, 1988. DAS, B. M. Fundamentos de Engenharia Geotécnica . 6. ed. São Paulo: Thomson Learning, 2007.561 p. EHRLICH, M.; BECKER, L. Muros e taludes de solo reforçado : projeto e execução. 2. ed. São Paulo: O�cina de Textos, 2020. FELLENIUS, W. Calculations of the stability of earth dams. In : TRANS. CONGRESSO ON LARGE DAMS, 2., Washington, 1936, 1936. Proceedings [...]. Washington, 1936. v. 4, p. 445-463. FLORIANO, C. (org.). Mecânica dos solos . Porto Alegre: SAGAH, 2016. (Biblioteca da Ânima). FLORIANO, C. (org.). Mecânica dos solos . Porto Alegre: SAGAH, 2016. (Biblioteca da Ânima). HIGHLAND, L. M.; BOBROWSKY, P. The landslide handbook : a guide to understanding landslides. Reston: Geological Survey Circular 1325, 2008. 129 p. MUROS DE ARRIMO. [ S. l.: s. n. ], 2016. 1 vídeo (2 min e 23 s). Publicado pelo canal Visualigeo - Visualizando Geociências. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=OnkK5rRU1kY . Acesso em: 6 jun. 2021. https://www.youtube.com/watch?v=OnkK5rRU1kY 17/10/2022 21:33 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wy… 33/34 17/10/2022 21:33 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=yRCKd3xxPcK8Pp2gf78Kiw%3d%3d&l=4eB%2bLp1gxxOMKAYGMnA6iw%3d%3d&cd=wy… 34/34
Compartilhar