AULA 19 - EXERCÍCIOS 19

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UNIDADE 4 – AULA 19 - Análise da estabilidade de taludes
Exercícios
1. 
A análise da estabilidade de taludes pode ser feita avaliando as condições de equilíbrio da massa de solo ou rocha em um estado de ruptura iminente.
Dentre as alternativas a seguir, quais são as hipóteses verdadeiras do método de equilíbrio limite? 
 I - Solo com comportamento perfeitamente elástico.
 II - FS constante ao longo da superfície de ruptura.
 III - Equações de equilíbrio da estática até a iminência da ruptura.
Resposta incorreta.
A. 
As alternativas I e II estão corretas.
As hipóteses do método de equilíbrio limite são: I - comportamento rígido-plástico do material, de modo que o solo suporta qualquer estado de tensão abaixo da ruptura, sem sofrer deformação; II - ruptura ocorrendo simultaneamente em todos os pontos da superfície, desconsiderando a mobilização progressiva ou desuniforme da resistência ao longo da superfície de ruptura; e III - equações de equilíbrio estático (equilíbrio das forças e momentos) até a iminência da ruptura. Porém, isso não ocorre na realidade, uma vez que o processo de ruptura é dinâmico.
Resposta incorreta.
B. 
As alternativas I e III estão corretas.
As hipóteses do método de equilíbrio limite são: I - comportamento rígido-plástico do material, de modo que o solo suporta qualquer estado de tensão abaixo da ruptura, sem sofrer deformação; II - ruptura ocorrendo simultaneamente em todos os pontos da superfície, desconsiderando a mobilização progressiva ou desuniforme da resistência ao longo da superfície de ruptura; e III - equações de equilíbrio estático (equilíbrio das forças e momentos) até a iminência da ruptura. Porém, isso não ocorre na realidade, uma vez que o processo de ruptura é dinâmico.
Você acertou!
C. 
As alternativas II e III estão corretas.
As hipóteses do método de equilíbrio limite são: I - comportamento rígido-plástico do material, de modo que o solo suporta qualquer estado de tensão abaixo da ruptura, sem sofrer deformação; II - ruptura ocorrendo simultaneamente em todos os pontos da superfície, desconsiderando a mobilização progressiva ou desuniforme da resistência ao longo da superfície de ruptura; e III - equações de equilíbrio estático (equilíbrio das forças e momentos) até a iminência da ruptura. Porém, isso não ocorre na realidade, uma vez que o processo de ruptura é dinâmico.
Resposta incorreta.
D. 
Apenas a alternativa II está correta.
As hipóteses do método de equilíbrio limite são: I - comportamento rígido-plástico do material, de modo que o solo suporta qualquer estado de tensão abaixo da ruptura, sem sofrer deformação; II - ruptura ocorrendo simultaneamente em todos os pontos da superfície, desconsiderando a mobilização progressiva ou desuniforme da resistência ao longo da superfície de ruptura; e III - equações de equilíbrio estático (equilíbrio das forças e momentos) até a iminência da ruptura. Porém, isso não ocorre na realidade, uma vez que o processo de ruptura é dinâmico.
Resposta incorreta.
E. 
As alternativa I, II e III estão corretas.
As hipóteses do método de equilíbrio limite são: I - comportamento rígido-plástico do material, de modo que o solo suporta qualquer estado de tensão abaixo da ruptura, sem sofrer deformação; II - ruptura ocorrendo simultaneamente em todos os pontos da superfície, desconsiderando a mobilização progressiva ou desuniforme da resistência ao longo da superfície de ruptura; e III - equações de equilíbrio estático (equilíbrio das forças e momentos) até a iminência da ruptura. Porém, isso não ocorre na realidade, uma vez que o processo de ruptura é dinâmico.
1 de 5 perguntas
Exercícios
2. 
Existe uma série de fatores primários que devem ser considerados para determinar a potencial superfície de ruptura de um talude.
Quais dados são necessários para a realização das análises de estabilidade pelo método das lamelas ou fatias?
Resposta incorreta.
A. 
Geometria da seção (altura e inclinação do talude), parâmetros de resistência do solo (coesão e ângulo de atrito efetivos) e forças externas (sobrecarga, sismo, sistema de suporte).
Os inputs necessários para as análises de estabilidade pelo método das lamelas são: a geometria e a estratigrafia do subsolo do talude, essenciais para a definição dos centros de busca das superfícies de rupturas. As superfícies planares são comuns em taludes muito íngremes, taludes com planos de fraqueza ou taludes “infinitos” (talude com espessura < que a altura). As superfícies circulares, por sua vez, são mais comuns em taludes menos íngremes constituídos, principalmente, por materiais com comportamento mais homogêneo (caso dos aterros). Já as superfícies mistas, em geral, estão associadas à presença de uma camada fraca de baixa resistência ou uma fratura. O peso específico do solo (γ nat) é usado para o cálculo das tensões. Os parâmetros de resistência do solo (c' ,   φ' ) são necessários para a definição da  resistência ao cisalhamento do solo (s=c'+σ'.tanφ'). O posicionamento do nível da água ou o fluxo da água são necessários para definir a poropressão ou a força de percolação e a presença de outras componentes externas, como: sobrecarga, aceleração sísmica, tração dos tirantes, etc. Estes devem ser incluídos, pois, dependendo da forma como atuam, representam as forças estabilizantes ou instabilizantes nas análises. Como a hipótese do método não considera a deformação antes de romper, não são necessários os parâmetros de deformabilidade; estes são necessários nas análises tensão x deformação no método dos elementos finitos.  
Resposta incorreta.
B. 
Geometria da seção (altura e inclinação do talude), parâmetros de resistência do solo (coesão e ângulo de atrito efetivos), nível da água (presença de poropressão) e forças externas (sobrecarga, sismo, sistema de suporte).
Os inputs necessários para as análises de estabilidade pelo método das lamelas são: a geometria e a estratigrafia do subsolo do talude, essenciais para a definição dos centros de busca das superfícies de rupturas. As superfícies planares são comuns em taludes muito íngremes, taludes com planos de fraqueza ou taludes “infinitos” (talude com espessura < que a altura). As superfícies circulares, por sua vez, são mais comuns em taludes menos íngremes constituídos, principalmente, por materiais com comportamento mais homogêneo (caso dos aterros). Já as superfícies mistas, em geral, estão associadas à presença de uma camada fraca de baixa resistência ou uma fratura. O peso específico do solo (γ nat) é usado para o cálculo das tensões. Os parâmetros de resistência do solo (c' ,   φ' ) são necessários para a definição da  resistência ao cisalhamento do solo (s=c'+σ'.tanφ'). O posicionamento do nível da água ou o fluxo da água são necessários para definir a poropressão ou a força de percolação e a presença de outras componentes externas, como: sobrecarga, aceleração sísmica, tração dos tirantes, etc. Estes devem ser incluídos, pois, dependendo da forma como atuam, representam as forças estabilizantes ou instabilizantes nas análises. Como a hipótese do método não considera a deformação antes de romper, não são necessários os parâmetros de deformabilidade; estes são necessários nas análises tensão x deformação no método dos elementos finitos.  
Resposta incorreta.
C. 
Geometria da seção (altura e inclinação do talude), peso específico do solo, parâmetros de resistência do solo (coesão e ângulo de atrito efetivos) e nível da água (presença de poropressão).
Os inputs necessários para as análises de estabilidade pelo método das lamelas são: a geometria e a estratigrafia do subsolo do talude, essenciais para a definição dos centros de busca das superfícies de rupturas. As superfícies planares são comuns em taludes muito íngremes, taludes com planos de fraqueza ou taludes “infinitos” (talude com espessura < que a altura). As superfícies circulares, por sua vez, são mais comuns em taludes menos íngremes constituídos, principalmente, por materiais com comportamento mais homogêneo (caso dos aterros). Já as superfícies mistas, em geral, estãoassociadas à presença de uma camada fraca de baixa resistência ou uma fratura. O peso específico do solo (γ nat) é usado para o cálculo das tensões. Os parâmetros de resistência do solo (c' ,   φ' ) são necessários para a definição da  resistência ao cisalhamento do solo (s=c'+σ'.tanφ'). O posicionamento do nível da água ou o fluxo da água são necessários para definir a poropressão ou a força de percolação e a presença de outras componentes externas, como: sobrecarga, aceleração sísmica, tração dos tirantes, etc. Estes devem ser incluídos, pois, dependendo da forma como atuam, representam as forças estabilizantes ou instabilizantes nas análises. Como a hipótese do método não considera a deformação antes de romper, não são necessários os parâmetros de deformabilidade; estes são necessários nas análises tensão x deformação no método dos elementos finitos.  
Você acertou!
D. 
Geometria da seção (altura e inclinação do talude), estratigrafia do subsolo, peso específico do solo, parâmetros de resistência do solo (coesão e ângulo de atrito efetivos), nível da água (presença de poropressão) e forças externas (sobrecarga, sismo, sistema de suporte).
Os inputs necessários para as análises de estabilidade pelo método das lamelas são: a geometria e a estratigrafia do subsolo do talude, essenciais para a definição dos centros de busca das superfícies de rupturas. As superfícies planares são comuns em taludes muito íngremes, taludes com planos de fraqueza ou taludes “infinitos” (talude com espessura < que a altura). As superfícies circulares, por sua vez, são mais comuns em taludes menos íngremes constituídos, principalmente, por materiais com comportamento mais homogêneo (caso dos aterros). Já as superfícies mistas, em geral, estão associadas à presença de uma camada fraca de baixa resistência ou uma fratura. O peso específico do solo (γ nat) é usado para o cálculo das tensões. Os parâmetros de resistência do solo (c' ,   φ' ) são necessários para a definição da  resistência ao cisalhamento do solo (s=c'+σ'.tanφ'). O posicionamento do nível da água ou o fluxo da água são necessários para definir a poropressão ou a força de percolação e a presença de outras componentes externas, como: sobrecarga, aceleração sísmica, tração dos tirantes, etc. Estes devem ser incluídos, pois, dependendo da forma como atuam, representam as forças estabilizantes ou instabilizantes nas análises. Como a hipótese do método não considera a deformação antes de romper, não são necessários os parâmetros de deformabilidade; estes são necessários nas análises tensão x deformação no método dos elementos finitos.  
Resposta incorreta.
E. 
Geometria da seção (altura e inclinação do talude), estratigrafia do subsolo, peso específico do solo, parâmetros de resistência e de deformabilidade do solo, nível da água (presença de poropressão) e forças externas (sobrecarga, sismo, sistema de suporte).
Os inputs necessários para as análises de estabilidade pelo método das lamelas são: a geometria e a estratigrafia do subsolo do talude, essenciais para a definição dos centros de busca das superfícies de rupturas. As superfícies planares são comuns em taludes muito íngremes, taludes com planos de fraqueza ou taludes “infinitos” (talude com espessura < que a altura). As superfícies circulares, por sua vez, são mais comuns em taludes menos íngremes constituídos, principalmente, por materiais com comportamento mais homogêneo (caso dos aterros). Já as superfícies mistas, em geral, estão associadas à presença de uma camada fraca de baixa resistência ou uma fratura. O peso específico do solo (γ nat) é usado para o cálculo das tensões. Os parâmetros de resistência do solo (c' ,   φ' ) são necessários para a definição da  resistência ao cisalhamento do solo (s=c'+σ'.tanφ'). O posicionamento do nível da água ou o fluxo da água são necessários para definir a poropressão ou a força de percolação e a presença de outras componentes externas, como: sobrecarga, aceleração sísmica, tração dos tirantes, etc. Estes devem ser incluídos, pois, dependendo da forma como atuam, representam as forças estabilizantes ou instabilizantes nas análises. Como a hipótese do método não considera a deformação antes de romper, não são necessários os parâmetros de deformabilidade; estes são necessários nas análises tensão x deformação no método dos elementos finitos.  
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Exercícios
3. 
O método das lamelas ou fatias é baseado na discretização da zona mobilizada, que é limitada pela superfície de ruptura, em fatias verticais. Cada fatia é tratada como um bloco deslizando sob um sistema geral de forças. Os métodos de Fellenius e de Bishop simplificado são exemplos dos métodos das fatias.
Complete as lacunas do parágrafo a seguir sobre as principais diferenças entre o método de Fellenius e de Bishop simplificado:
O método de Fellenius considera que a resultante das forças entre as lamelas é (1) ............. à base e o equilíbrio das forças se dá na direção  (2) ............. à base da lamela. Já o método de Bishop simplificado considera a resultante das forças entre fatias na (3) ............. e o coeficiente de segurança é determinado a partir do equilíbrio das forças na direção (4) .............
Resposta incorreta.
A. 
1 - normal,  2 - paralela, 3 - horizontal e 4 - vertical.
 
Resposta incorreta.
B. 
1 - normal,  2 - paralela,  3 - vertical e 4 - horizontal.
Resposta incorreta.
C. 
1 - paralela, 2 - normal, 3 - vertical e 4 - horizontal.
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Você acertou!
D. 
1 - paralela, 2 - normal, 3 - horizontal e 4 - vertical.
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Resposta incorreta.
E. 
1 - paralela, 2 - normal, 3 - horizontal e 4 - horizontal.
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3 de 5 perguntas
Exercícios
4. 
Após a observação de inúmeros escorregamentos ocorridos na Suécia, Fellenius desenvolveu o método das fatias ou lamelas para superfícies de ruptura de forma cilíndrica ou esférica. O FSé calculado pela relaçãoentreomomento devido às forçasresistenteseomomento devido às forçasatuantesdonúmerototaldefatias(n) docírculoderupturaadotado e, porsimplificação, os efeitos das forças entre as fatias são anulados mutuamente, de modo que não há influência de uma fatia sobre a outra.
​​​​​​​​​​​​​​Sabendo disso, calcule o coeficiente de segurança da superfície de ruptura circular do talude abaixo usando o método de Fellenius:
Resposta incorreta.
A. 
FS = 1,7.
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Resposta incorreta.
B. 
FS = 1,2.
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Resposta incorreta.
C. 
FS = 1,0.
​​​​​​
Você acertou!
D. 
FS = 1,3.
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Resposta incorreta.
E. 
FS = 1,5.
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4 de 5 perguntas
Exercícios
Respostas enviadas em: 11/04/2024 15:49
5. 
Os métodos pseudo-estáticos (métodos do coeficiente sísmico) são uma extensão dos métodos da teoria do equilíbrio limite. O efeito sísmico é considerado por meio do acréscimo de forças estáticas adicionais, cujo módulo é obtido pelo produto do peso W da massa de solo potencialmente instável por um coeficiente k, conhecido como coeficiente sísmico. A força sísmica atua na horizontal e na vertical, podendo ser tanto para baixo quanto para cima. Como os valores da aceleração de pico horizontal são maiores que os da vertical, geralmente a componente vertical é desprezada.
Como é representada a equação do fator de segurança pelo método de Fellenius, considerando a presença da componente sísmica horizontal (k.Wi), conforme a imagem a seguir?​​​​​​​
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