Estabilidade+de+Taludes

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Introdução a estabilidade de 
taludes 
Prof. Daniel Lemos Mouço 
Objetivos da avaliação da estabilidade de taludes 
Encostas naturais 
avaliação do risco e a necessidade de medidas de estabilização; 
Objetivos da avaliação da estabilidade de taludes 
Cortes ou escavações no terreno 
projeto de medidas de estabilização do terreno 
Objetivos da avaliação da estabilidade de taludes 
Aterros 
estudar a seção mais econômica, avaliação da segurança 
Tipos de escorregamentos 
Tombamento de blocos • Sem planos de deslocamento 
• Movimentos tipo queda livre ou 
em plano inclinado 
• Velocidades muito altas 
• Material rochoso 
• Pequenos a médios volumes 
• Geometria variável: lascas, 
placas, blocos etc. 
• Rolamento de matacão 
• Tombamento 
Tipos de escorregamentos 
Escorregamentos 
• Poucos planos de deslocamento 
• Velocidades de médias a altas 
• Pequenos a grandes volumes de material 
• Geometria e materiais variáveis 
solos pouco espessos, 
solos e rochas com um plano de 
fraqueza 
Tipos de escorregamentos 
Escorregamentos 
• Poucos planos de deslocamento 
• Velocidades de médias a altas 
• Pequenos a grandes volumes de material 
• Geometria e materiais variáveis 
solos espessos homogêneos e 
rochas muito fraturadas 
Tipos de escorregamentos 
Escorregamentos 
• Poucos planos de deslocamento 
• Velocidades de médias a altas 
• Pequenos a grandes volumes de material 
• Geometria e materiais variáveis 
solos e rochas com 
dois planos de fraqueza 
Tipos de escorregamentos 
Rastejo (ou fluência) • Vários planos de deslocamento (internos) 
• Velocidades de muito baixas (cm/ano) a 
baixas e decrescentes com a profundidade 
• Movimentos constantes, sazonais ou 
intermitentes 
• Solo, depósitos, rocha alterada/fraturada 
• Geometria indefinida 
Tipos de escorregamentos 
Corridas 
• Muitas superfícies de deslocamento 
• Movimento semelhante ao de um líquido viscoso 
• Desenvolvimento ao longo das drenagens 
• Velocidades de médias a altas 
• Mobilização de solo, rocha, detritos e água 
• Grandes volumes de material 
• Extenso raio de alcance, mesmo em áreas planas 
Caracterização da segurança de encostas 
Processo de verificação de estabilidade de encostas previsto 
pela NBR 11682- Estabilidade de Encostas. 
Fluxograma 
Procedimentos preliminares 
Investigações geológico-geotécnicas 
Projeto 
Execução 
Monitoramento / manutenção 
Etapas para a elaboração do projeto: 
Procedimentos preliminares 
Os procedimentos preliminares indicados na norma são de caráter obrigatório 
e visam: 
• Conhecimento das características do local; 
• Consulta de mapas e levantamentos disponíveis; 
• Verificação de restrições legais e ambientais à elaboração de laudo de 
vistoria; 
• Avaliação da necessidade de implantação de medidas emergenciais; e 
• Programação de investigações geológicas e geotécnicas. 
Etapas para a elaboração do projeto: 
Investigações: 
Incluem os seguintes tipos de estudo: 
• Geológicos; 
• Geotécnicas; 
• Geomorfológicas; 
• Topográficas; 
• Geohidrológicos. 
 
Abrangem levantamentos locais, coleta de dados, ensaios "in situ" e em 
laboratório, bem como o uso de instrumentação para estabelecer um modelo 
geológico-geotécnico. 
Etapas para a elaboração do projeto: 
Projeto: 
Esta etapa corresponde na elaboração dos seguintes produtos: 
• Caracterização do perfil geológico-geotécnico; 
• Caracterização do tipo de instabilização do terreno; 
• Definição do modelo de cálculo com os respectivos parâmetros; 
• Diagnóstico e concepção do projeto; e 
• Detalhamento da obra 
 
Numa fase preliminar, pode ser elaborado um Anteprojeto, com a finalidade de 
avaliação de orçamentos, concepção de alternativas de projeto, programação da 
obra futura, pode-se realizar sondagens de reconhecimento (tipo SPT). 
Fator de Segurança 
• Em taludes estáveis, a resistência do solo pode ser maior ou igual à tensão 
devida às forças instabilizantes. No entanto, somente parte desta resistência 
é mobilizada para garantir o equilíbrio. 
• Denominamos Fator de Segurança como a relação entre a tensão resistente 
e a tensão mobilizada. 
No caso do plano inclinado: 
 
FS = Fat ÷ Px 
 
FS > 1.0: O corpo está em repouso; 
FS < 1.0: O corpo se desloca para baixo. 
Fator de Segurança 
• Os fatores de segurança previstos na norma têm a finalidade de cobrir as 
incertezas naturais das diversas etapas de projeto e construção. Dependendo 
dos riscos envolvidos, deve-se inicialmente enquadrar o projeto nas 
classificações de Nível de Segurança, definidas a seguir: 
Fator de Segurança 
Fator de Segurança 
Modelagem geotécnica de escorregamentos 
a) Análise de tensões e deformações do solo 
Permite considerar o comportamento real dos materiais, considerando: 
 i) Não linearidade da curva tensão x deformação; 
ii) Anisotropia e não homogeneidade; 
iii) influência do estado inicial de tensões; 
iv) etapas construtivas 
Custo computacional muito elevado para problemas correntes; 
Softwares caros e que exigem treinamento específico. 
Depende de muitos parâmetros do solo de difícil obtenção. 
 
b) Método do equilíbrio limite 
Cálculos simplificados, dependendo de poucos parâmetros; 
Permite a consideração da não homogeneidade do solo; 
Resolvível por planilhas excel ou softwares de baixo custo, 
Fator de segurança único 
Resultado depende da SPR adotada e do método utilizado. 
Método do Equilíbrio Limite 
Hipóteses: 
 
1- Superfície de ruptura arbitrada; 
2- Equilíbrio de forças resistentes x instabilizantes ao longo da SPR 
3- Fator de segurança definido em função da resistência ao cisalhamento 
do solo 
4- FS constante ao longo da SPR 
5- Comportamento rígido-plástico do solo 
Resistência ao cisalhamento do solo 
A resistência ao cisalhamento é função de 2 componentes: embricamento e 
resistência entre partículas: 
Envoltória de cisalhamento de Mohr Coulomb 
• A resistência entre partículas pode ser vista por analogia à lei de Coulomb que 
define resistência ao deslizamento de um corpo rígido sobre uma superfície 
plana. 
• No caso dos solos coesivos (argilo minerais) ou cimentados, a presença de 
uma ligação entre partículas faz com que o esforço necessário para 
movimentação relativa do bloco seja aumentado de uma parcela que 
independe da tensão normal, denominada coesão. 
• O embricamento é definido com o trabalho necessário para movimentar a 
partícula ascendentemente. No caso do solo fofo, os grãos movimentam-se 
horizontalmente, sendo mobilizada a resistência entre grãos. 
• Já no caso do solo denso existe um trabalho adicional para superar o 
embricamento entre partículas, causando necessariamente uma expansão 
volumétrica durante o cisalhamento (dilatância). Assim, quanto mais denso 
for o solo, maior a parcela de interlocking e, conseqüentemente, maior a 
resistência do solo. 
Fofo Denso 
• Se a tensão normal aumenta, a tendência de movimento ascendente diminui; 
isto é, reduz o efeito de dilatância. No limite é possível imaginar uma tensão 
normal alta o suficiente para impedir a dilatância. Assim sendo o valor de a 
varia com o nível de tensão normal. 
Ensaio de resistência ao cisalhamento do solo 
Resultados: 
Correlações com SPT 
• O ensaio de SPT é o método de investigação geotécnica mais 
utilizado no Brasil por conta da sua simplicidade e baixo custo de 
execução. 
• Tendo em vista sua ampla utilização, foram desenvolvidas correlações 
entre o resultado do SPT e diversas propriedades do solo: 
Correlações do SPT com o peso específico 
Correlações do SPT com o ângulo de atritoDensidade relativa de solos granulares: 
Ângulo de atrito: 
Estimativa do Módulo de Elasticidade 
Água no solo 
Elementos de um sistema de águas subterrâneas 
Permeabilidade de solos saturados 
Ensaios: 
• Carga constante (areias) 
• Carga variável (argilas, siltes) 
MEL- Talude infinito: 
• Talude cuja espessura da massa de solo é muito menor que sua 
altura; 
• Ruptura geralmente planar, no contato solo-rocha 
• Ocorre também em pilhas de material granular do solo. 
• Poropressões dentro da massa de solo: 
MEL- Método de Culmann: 
O método baseia-se na hipótese que considera uma superfície de ruptura plana 
passando pelo pé do talude. A cunha assim definida é analisada quando a 
estabilidade como se fosse um corpo rígido que desliza ao longo desta superfície. 
Uma vez conhecida a geometria do talude e arbitrada a superfície de ruptura, temos 
as forças participantes do equilíbrio da cunha: 
• força peso: W (módulo, direção, sentido e ponto de aplicação conhecidos) 
• força de coesão: Cm (módulo e direção e sentido conhecidos) 
• força de atrito: F (sentido e direção conhecidos) 
 
• Peso do terreno: 
 
 
 
• Resistência do terreno: 
 
A coesão mobilizada pode ser obtida por: 
 
 
 
 
Para um dado valor de cd e fd terá seu valor máximo se: 
 
 
A superfície de ruptura crítica terá a inclinação de: 
 
Substituindo na expressão anterior, a coesão mobilizada será: 
 
 
 
 
 
Desta forma, a máxima altura possível para um corte (FS = 1) será: 
Podemos trabalhar com casos mais complexos, com poropressões ou inclinação 
no topo do corte. Neste caso, basta alterar o polígono de forças e calcular o 
ângulo q por tentativas, até se obter o maior valor de cm. 
MEL- Método das fatias: 
MEL- Método das fatias: 
• Consiste na divisão da massa potencialmente instável em 
diversas fatias verticais. Tantas quantas forem necessárias; 
• Analisa o equilíbrio de forças e/ou momentos em cada uma das 
fatias, considerando-as como um corpo rígido e levando em conta o 
“atrito” entre fatias; 
• A partir da imposição da superfície potencial de ruptura, calcula-
se seu FS; 
• Investiga-se outras superfícies para se determinar o menor FS. 
• É um problema estaticamente indeterminado, como visto a 
seguir. 
MEL- Método das fatias: 
Equilíbrio da Fatia "i": 
Variáveis conhecidas: 
Incógnitas (n fatias): 
Total de incógnitas: 5n-2 
Total de equações: 3n 
Problema indeterminado! 
Bibliografia: 
BECKER, L. B., Notas de aula da disciplina EER550- Análise de estabilidade 
(UFRJ), Rio de Janeiro, 2014; 
GERSCOVICH, D. M. S., Notas de Aula da disciplina Estabilidade de Taludes 
(UERJ), Rio de Janeiro, 2009; 
PINTO, C. S. Curso Básico de Mecânica dos Solos, em 16 Aulas. 1 ed. São Paulo: 
Oficina de Textos, 2000. 
AUGUSTO, F.. Curso de Geologia Ambiental via Internet, UNESP Campus Rio 
Claro, 2001. 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 11682- 
Estabilidade de encostas, Rio de Janeiro, 2007.