Trabalho granito-estabilidade de taludes

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UNIVERSID ADE WUTIVI-UNITIVA
 Faculdade de Engenharias, Arquitetura e Planeamento Físico
 Curso de Licenciatura em Engenharia de Minas
 3ª Ano
 II Semestre
 Cadeira: Mecânica de Rochas
 Tema: Estabilidade de talude (granito)
Discente:
 
 Chelton Banze
 
 Docente: Engª˚. Gabriel Rununo
 
Boane, Outubro de 2022
Índice 
Introdução	3
Objetivos	4
Objetivo geral:	4
Objetivos específicos:	4
Granito	5
Talude	5
In situ	5
Factores que influenciam na estabilidade	6
	Fatores condicionantes	6
	Fatores desencadeantes	6
Fatores condicionantes	6
	Relevo e geometria	6
	Estratigrafia e litologia.	7
	Estrutura geológica e descontinuidades	7
	Condições hidrogeológicas.	7
Fatores desencadeantes	8
	Sobrecargas estáticas e cargas dinâmicas	8
	Precipitação e condições climáticas	9
Analise de estabilidade de talude	10
Ruptura circular	11
Aplicação de granito	12
1. Granito usado na construção de monumentos	12
2. Granito usado em Joalheria	13
3. Granito usado na Manta e Piso da Lareira	13
4. Granito usado no banheiro, prateleiras, tampos de mesa, bacias	13
Conclusão	14
Referencias bibliográficas	15
Introdução 
Entende-se por talude qualquer superfície inclinada que limita um maciço de terra, de rocha ou de terra e rocha. Podem ser naturais, no caso das encostas, ou artificiais, construídos pelo homem, como cortes e aterros, para construção de barragens, rodovias, diques, canais, fundações, e outras. A figura mostra as terminologias usualmente adoptadas: A estabilidade do talude é decisivamente condicionada à natureza dos materiais e agentes perturbadores, quer de natureza geológica, hidrológica ou geotécnica, o que os torna da maior complexidade, abrindo amplos horizontes aos especialistas da área de solos. Esta análise de estabilidade de taludes, naturais ou artificiais, prevalece mais a probabilidade que a certeza. A estabilidade é um problema de grande importância, devido ao grande número de acidentes ocorridos, iminentes ou receados, em várias épocas dos anos e em vários países. Apesar dos avanços da ciência, ainda hoje, esses fenómenos constituem um dos maiores problemas relacionados a Mecânica dos Solos, no que se refere aos aspectos teóricos de previsão de seu mecanismo de evolução com o tempo, correta quantificação dos parâmetros dos materiais e exacta análise dos esforços solicitantes e resistentes.
Objetivos
Objetivo geral:
· Analisar a estabilidade de talude em rochas graníticas
Objetivos específicos:
· Abordar sobre os factores que influenciam na estabilidade de taludes
· Precisar os métodos usados para a análise da estabilidade de taludes
Granito
Granito é uma rocha formada por um conjunto de minerais, sua formaçao é no interior da crosta terrestre por resfriamento lento e solidificação do magma.
 
 Fig. 1 Granito
Talude é a denominação que se dá a qualquer superfície inclinada solo ou rocha. Sendo composto pelas seguintes partes: pé, talude, topo ou crista e superfície de ruptura, como pode ser observado na Figura 
 Fig.2 Talude
In situ
Na primeira parte é apresentado uma metodologia para análise de taludes de solos residuais de granito e gnaisse, dando ênfase às heterogeneidades - quanto à estratigrafia, à resistência ao cisalhamento, à permeabilidade e à infiltração - que governam as superfícies potenciais de deslizamento. O ponto básico é a compreensão do perfil de intemperização e a evolução geológica do talude. A hidrologia subterrânea, com e sem caminhos preferenciais de percolação e infiltração, e os cuidados especiais nas investigações geológico-geotécnicas de taludes são mencionados. Métodos de projetos a partir de um enfoque baseado na teoria da decisão estatística são apresentados. Na segunda parte é apresentado o deslizamento de um tálus. A resistência ao cisalhamento mobilizada "in-situ" comparada com a obtida em laboratório confirma a necessidade de se conhecer o mecanismo próprio do deslizamento. Pressões neutras elevadas desenvolveram no talude, devido a configuração do terreno possibilitando a formação de um lençol artesiano e devido infiltração preferencial no contato tálus-maciço rochoso.
Factores que influenciam na estabilidade 
A estabilidade de taludes e taludes em materiais do tipo solo é determinada por fatores capazes de modificar as forças internas e externas que atuam sobre o solo. Esses fatores que condicionam a situação de equilíbrio de uma encosta ou encosta são agrupados em:
· Fatores condicionantes (ou "passivos"): são intrínsecos aos materiais naturais, como fatores geométricos ou morfológicos, geológicos, hidrogeológicos, geotécnicos, estruturais. Nos solos, a litologia, a morfologia e as condições hidrogeológicas determinam as propriedades de resistência e o comportamento do terreno.
· Fatores desencadeantes (ou "ativos"): são fatores externos que atuam sobre o solo, modificando suas características, propriedades e as condições de equilíbrio do talude ou encosta, causando ou desencadeando instabilidades uma vez atendidas uma série de condições. Geralmente são responsáveis ​​pela magnitude e velocidade dos movimentos.
Fatores condicionantes
Dentro dos condicionantes, as propriedades físicas e resistentes dos materiais (intimamente relacionadas com a litologia) e as características morfológicas e geométricas dos taludes e taludes são fundamentais para a predisposição à instabilidade. Outros fatores importantes são a estrutura geológica e as descontinuidades, as condições hidrogeológicas, o grau de intemperismo, etc.
As seções a seguir incluem alguns aspectos sobre os fatores determinantes da instabilidade taludes 
· Relevo e geometria. 
O relevo e a geometria desempenham um papel definitivo na medida em que uma certa inclinação é necessária para que os movimentos gravitacionais de massa ocorram. As regiões montanhosas são as áreas mais propensas à ocorrência de movimentos de encosta. No entanto, por vezes, e dependendo de outros fatores presentes, uma inclinação muito baixa, de poucos graus, é suficiente para que ocorram determinados tipos de instabilidades, como lamas ou fluxos de terra. No caso de taludes, sua inclinação é muito importante.
· Estratigrafia e litologia. 
A natureza do material que forma um talude ou talude está intimamente relacionada ao tipo de instabilidade que ele pode diferentes litologias apresentando diferentes graus de suscetibilidade potencial à ocorrência de deslizamentos ou rupturas. As propriedades físicas e de resistência de cada tipo de material, juntamente com a presença de água, governam seu comportamento tensão-deformação e, portanto, sua estabilidade.
Aspetos como a alternância de materiais de diferentes litologias, competência e grau de alteração, ou a presença de camadas de material mole ou estratos duros, controlam os tipos e disposição das superfícies de fratura, que tendem a ser orientadas, por exemplo, pelas zonas superiores de rocha alterada, ou por zonas de solos mais ou menos homogéneos.
· Estrutura geológica e descontinuidades 
A estrutura geológica desempenha um papel definitivo nas condições de estabilidade. A combinação dos elementos estruturais com os parâmetros geométricos da inclinação, altura e inclinação, e com a sua orientação, define os problemas de estabilidade que podem surgir. Esses fatores são mais influentes em maciços rochosos do que em materiais do tipo solo. No entanto, os solos também podem ser afetados porfalhas e descontinuidades (estratificação), por isso também é importante levar em consideração esses fatores. No capítulo sobre instabilidades rochosas, atenção especial será dada a esses tipos de fatores.
· Condições hidrogeológicas. 
A maioria das rupturas são causadas pelos efeitos da água no solo, como a geração de pressão intersticial, ou arrasto superficial ou interno e erosão dos materiais que formam o talude ou talude. De maneira geral, pode-se dizer que a água é o maior inimigo da estabilidade de taludes (além das ações humanas, quando as escavações são realizadas sem critérios geotécnicos).
A presença de água em um declive ou declive reduz sua estabilidade, reduzindo a resistência do solo e aumentando as forças que tendem à instabilidade. Seus efeitos mais importantes são:
· Redução da resistência ao cisalhamento dos planos de fratura diminuindo a tensão normal efetiva (σ n '):
· A pressão exercida nas fissuras de tração aumenta as forças que tendem a escorregar.
· Aumento de peso do material devido à saturação:
Onde:
γ seco = peso unitário seco;
S = grau de saturação;
n = porosidade;
γ w = peso específico da água.
Fatores desencadeantes 
os mais importantes são a precipitação, alterações nas condições hidrogeológicas das encostas, sobrecargas estáticas e cargas dinâmicas, alterações na geometria, erosão e sismos. Algumas delas, como mudanças nas condições da água, geometria, além de sobrecargas e cargas dinâmicas, são frequentemente consequência de ações humanas.
· Sobrecargas estáticas e cargas dinâmicas. 
Essas pressões que são exercidas nos taludes e encostas modificam a distribuição de forças e podem gerar condições de instabilidade. Entre os primeiros estão o peso de estruturas ou edificações, ou outros tipos de cargas como aterros sanitários, lixões, passagem de veículos pesados, etc. que, ao serem exercidos na cabeceira dos taludes e/ou taludes, modificam suas condições de estabilidade, pois proporcionam uma carga adicional que pode contribuir para o aumento das forças desestabilizadoras.
As cargas dinâmicas são devidas principalmente a movimentos sísmicos, naturais ou induzidos, e vibrações produzidas por detonações próximas a uma clareira ou talude ou plantas industriais com maquinário pesado.
Em casos de fortes movimentos sísmicos, as forças aplicadas instantaneamente podem causar a ruptura geral do talude se houver condições prévias favoráveis ​​à instabilidade. A estabilidade "dinâmica" de um talude está relacionada à sua estabilidade "estática", com os mesmos fatores geralmente controlando os dois tipos de estabilidade.
Nas análises de estabilidade de taludes e taludes em zonas sísmicas ou submetidas a outros tipos de forças dinâmicas, essas forças devem ser incluídas. De forma aproximada, nos cálculos a ação dinâmica pode ser considerada como uma força pseudo-estática, dada em função da aceleração horizontal máxima devido ao terremoto.
· Precipitação e condições climáticas
O desencadeamento meteorológico e climático de movimentos de encostas e instabilidade de encostas está fundamentalmente relacionado ao volume, intensidade e distribuição da precipitação e ao regime climático. Assim, deve-se considerar a resposta do terreno às chuvas intensas por horas (tempestades) ou dias, e a resposta sazonal (estações secas e chuvosas ao longo do ano) ou plurianual (ciclos úmidos e secos).
A água no solo dá origem a pressões que alteram os estados de estresse, devido a pressões intersticiais e ganho de peso, processos de erosão interna e externa e alterações mineralógicas, todos aspectos que modificam as propriedades e resistência dos materiais do tipo solo.
A infiltração de águas pluviais produz escoamentos subsuperficiais e subsuperficiais nas encostas, aumentando o teor de água da zona não saturada e elevando o lençol freático, recarregando a zona saturada. 
A quantidade de água que se infiltra no solo depende da intensidade e duração das chuvas, do tamanho da bacia de entrada, do conteúdo anterior de água no solo (posição do lençol freático e grau de saturação), da sua permeabilidade e transmissividade e da topografia e outras características da encosta, como a presença de vegetação. Dependendo desses fatores, são gerados estados de desequilíbrio que podem levar à instabilidade do talude.
Chuvas intensas por horas ou dias podem desencadear movimentos de superfície , como deslizamentos de terra e fluxos de lama ou detritos, que afetam materiais de alteração e solos, sendo também frequentes as reativações de antigos deslizamentos.
A rápida infiltração das águas pluviais, saturando a superfície do terreno e aumentando as pressões intersticiais, explica a geração dos movimentos. A falta de vegetação nas encostas, a presença de materiais soltos e a existência prévia de instabilidades desempenham um papel fundamental devido à maior capacidade de infiltração e mobilização de materiais. O risco devido a esses processos está associado principalmente à sua ocorrência repentina.
O desencadeamento de novos deslizamentos profundos ou de grande magnitude não está relacionado a fenômenos meteorológicos sazonais, mas é devido a condições climáticas de longo prazo , com padrões de precipitação e condições de umidade suficientes para modificar substancialmente os níveis de água subterrânea e o conteúdo de água do solo. O principal mecanismo que contribui para a instabilidade é a elevação do lençol freático por infiltração líquida de água, tendo o aumento da gravidade específica do terreno um papel secundário. Em geral, quanto menos permeáveis ​​os materiais, menor a influência da precipitação de curta duração e maior a influência do regime climático e das condições plurianuais, anuais ou sazonais.
· condições antrópicas. 
A elevação do nível da água nas encostas, em decorrência de períodos prolongados de chuva ou devido ao enchimento de reservatórios, lagos artificiais, etc., provoca um aumento da pressão dos poros que pode desencadear ou acelerar deslizamentos de terra. O caso mais desfavorável para a estabilidade das encostas de reservatórios e lagos é a rápida diminuição do nível d'água, quando são geradas condições de desequilíbrio devido à permanência de materiais nas encostas com altas pressões intersticiais que não se dissipam na mesma velocidade do rebaixamento do nível da água.
Analise de estabilidade de talude
O objetivo da análise de estabilidade é avaliar a possibilidade de ocorrência de escorregamento de massa do solo presente em talude natural ou construído. 
• 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 coeficiente ou fator de segurança (FS).
Os métodos podem quanto à forma de superfície, ser dividido em dois grupos: métodos para análise de superfícies circulares e métodos para análise de superfícies quaisquer como a ruptura plana e em cunha.
Conforme Guidicini e Nieble (2013 na ruptura circular (fig 3 as analises geralmente são realizadas no plano bidimensional e os esforços solicitantes e resistentes podem ser visualizados na Figura 4.
Ruptura circular
 
 Fig. 3 ruptura circular
Figura 4 - Forças atuantes na análise de ruptura circular
 
onde, 
r = raio da superfície de ruptura 
P = peso próprio do material 
U = resultante das pressões neutras atuantes na superfície de ruptura
 ´ = tensão normal efetiva distribuída ao longo da superfície de ruptura
= tensão de cisalhamento distribuída ao longo da superfície de escorregamento
Existem condições geométricas necessárias para que o escorregamento ocorra em um único plano, sendo elas: 
· O plano deve ter direção paralela ou subparalela à face do talude;
· O mergulho do plano de ruptura deve ser inferior ao mergulho da face do talude; 
· O mergulho do plano de ruptura deve ser maior que o ângulo de atrito do plano e,· Superfícies de alívio devem prover resistências laterais desprezíveis ao escorregamento ou, não existirem.
 
 Figura 5- Ruptura plana
A ruptura em cunha (Figura 5) pode ser visualizada mais frequentemente em maciços rochosos condicionados por estruturas planares, apresentando sua direção de movimento ao longo da linha de interseção das superfícies de ruptura.
 
 Figura 6 - Escorregamento em cunha
Aplicação de granito
1. Granito usado na construção de monumentos
Estruturas duradouras como templos, lápides ou monumentos são geralmente feitas de granito. Antes da existência de ferramentas/equipamentos elétricos, a escultura em granito era demorada. Além disso, era trabalhoso. Portanto, a pedra foi usada apenas para projetos importantes.
2. Granito usado em Joalheria
Poucos granitos são raros e incrivelmente belos. Então eles são usados ​​como pedras preciosas. São usados ​​em joalheria. Exemplo de pedra preciosa – tonalidade azul encontrada no Himalaia chamada de granito K2 Azurita é uma pedra rara e é conhecida como a pedra preciosa.
3. Granito usado na Manta e Piso da Lareira
Se você tiver uma lareira em sua sala de estar, usar granito pode torná-la mais atraente. Uma lareira comum pode se transformar em uma peça central. Além disso, se você deseja um piso perfeito, liso e com boa aparência,
Em seguida, use ladrilhos de granito para isso. Existem diferentes cores de azulejos. É a melhor escolha para pessoas propensas a alergias porque é resistente a bactérias. Muito fácil de limpar. Varrer e esfregar regularmente manterá o piso em ótimas condições.
4. Granito usado no banheiro, prateleiras, tampos de mesa, bacias
Usar granito para tampos de cozinha, prateleiras, tampos de mesa etc faz com que pareça elegante. Além da elegância, tem grande resistência e durabilidade. Parece elegante e é fácil de limpar. Pias de granito, como a pia sob montagem, a bacia angular e a pia moderna ou pedestal, são algumas bacias de granito diferentes disponíveis. Estes são resistentes à água e a manutenção também é fácil.
Conclusão 
Concluímos que apesar do avanço significativo nos estudos de engenharia de taludes, ocorrem ainda muitos casos de ruptura com perdas significativas de vidas e equipamentos. Uma ruptura de talude em uma mina, pode causar consequências como perdas de vidas ou invalidez, danos económicos para os trabalhadores, perda de credibilidade da corporação tanto da parte de accionistas como da sociedade em geral, perda de equipamentos, custos adicionais com limpeza, interrupção das operações, perda de minério entre outros prejuízos, reforçando assim a necessidade de uma atenção especial para uma análise de estabilidade confiável para que tais riscos sejam evitados 
Referências bibliográficas 
· GERSCOVICH, Denise. M. S. Estabilidade de Taludes. 2009. 160 f.– Notas de Aulas - Faculdade de Engenharia da Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2009.
· Boletim Técnico CBCN. Técnicas de bioengenharia para revegetação de taludes no Brasil. Laércio Couto ... [et al.] – Viçosa, MG :CBCN, 2010
· CAPUTO, Homero P. Mecânica dos solos e suas aplicações. 6. ed. rev. ampl. Rio de Janeiro: LTC, 2003.