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Estabilidade de Taludes

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de Bishop Simplificado); 
 
calcular o equilíbrio do conjunto através da equação de equilíbrio de momentos 
(Método de Bishop Simplificado)
 Método de Fellenus 
Figura 03: Decomposição de Forças na fatia de Bishop
Fonte: (GUIDICINI & NIEBLE, 1984).
De um modo geral, os métodos das fatias permitem a análise de solo heterogêneo e com superfície irregular, além de considerar a distribuição de poro pressões. 
O cálculo pode ser simplificado para os casos onde não haja fluxo no talude, través do cálculo solo abaixo do nível d’água, com peso especifico submerso.
Figura 04: Presença de água no método de Bishop
Fonte : (GERSCOVICH, 2009).
		A seguir se observa as relações e equações da estática disponíveis para o Método das fatias. 
Tabela4: Forças atuantes e resistentes e equações disponíveis para o métodos das fatias
	Incógnitas
	Equações Disponíveis
	Tipo
	Número
	Subtotal
	Tipo
	Número
	N
	n
	3n-1
	equilíbrio de forças
	2n
	F
	1
	
	
	
	Ê
	n-1
	
	
	
	X
	n-1
	
	
	
	a
	n
	2n-1
	equilíbrio de momentos
	n
	b
	n-1
	
	
	
	n° total de incógnitas
	5n-2
	n° total de equações
	3n
Fonte:( MASSAD, 2010).
2.2.2. Método do Ábaco de Taylor 
O método do ábaco de Taylor, analisa uma superfície de ruptura circular e verifica a estabilidade do corpo rígido formado pelo solo situado acima desta superfície, através de uma simplificação do método do círculo de atrito de Taylor (FIGURA 5), onde a cunha de ruptura, está sob a ação das seguintes forças (MACHADO & MACHADO,1997):
r = ralo da superfície de ruptura;
w= peso próprio do material;
F= força de atrito;
C= coesão ao longo da superfície de escorregamento;
Cm = resultante do polígono entre W e F.
Figura 06: Método do círculo de atrito 
Fonte: (GERSCOVICH, 2009).
Os ábacos de Taylor visam facilitar a análise de estabilidade e são aplicáveis a taludes homogêneos, sem percolação de água, esses gráficos correlacionam o número de estabilidade (N) com o ângulo de inclinação do talude. Na figura 7 tem-se o caso do círculo de ruptura passando pelo pé do talude, Taylor pesquisou o círculo critico (FS=1) considerando o problema de um talude simples e superfície de ruptura circular. Com base nesta geometria, Taylor sugere o cálculo do fator de estabilidade (N) correspondente a ruptura. 
Onde: Cm é coesão mobilizada (Cm=c/FS), c é a coesão do solo. y é o seu peso específico do solo e H é a altura do talude. Com os valores do número de estabilidade(N) e com o ângulo de atrito do material(Φ), encontra-se no gráfico ângulo para o talude estável. Pode-se também, a partir do talude existente e do ângulo de atrito disponível, calcular o valor de N' necessário para a sua estabilidade. Se o valor de N disponível for maior que o N’ necessário a estabilidade do talude está assegurada.
Figura 07: Ábaco de Taylor 
Fonte : (MACHADO & MACHADO, 1997).
2.3. Processos de estabilização de taludes 
 
Os métodos e processos de estabilização de taludes são dependentes das condições de contorno (área urbana ou ainda do talude final de uma mineração), e exigir diferentes soluções para problemas, bem como as consequências em caso de falha podem ser as mais diversas. 
Gerscovich (2009) defende que o estabilizar uma encosta significa Aumentar o FS contra possíveis movimentos, através Prevenção, ou desacelerar o movimento através da correção. O projeto deve ser compatível com o “grau” de estabilidade necessário, o tempo de projeto, a importância do seu custo e exequibilidade de das técnicas são (geometria, equipamentos disponíveis, etc.).
Pode-se proteger um talude atuando em três aspectos: alterando sua inclinação, evitando que a água nele se infiltre e adicionando a ele um material que melhore suas características de resistência, além, de se evitar a presença de vibrações e de sobrecargas.
A seguir são apresentadas algumas técnicas para estabilização de taludes defendidas por Guidicini e Nieble(1984):
 Mudança na geometria do talude
A mudança na geometria pode se dar através da diminuição da altura, bem como da redução de seu ângulo, sendo, via de regra, o meio mais barato de melhorar a estabilidade do talude (FIGURA 8). Pode-se realizar também bermas de equilíbrio que irão provocar aumento do peso sobre o pé do talude. Deve-se atentar para o fato de que de que essas alterações reduzem, além do esforço solicitante, parte do esforço resistente. Esse tipo de intervenção é de efeito permanente. 
Figura 8- Estabilização de taludes através da alteração do ângulo de inclinação.
Fonte: (CARDSOS), 2002)
Drenagem de água subterrânea
A drenagem de água subterrânea é um método eficaz no aumento da a estabilidade, sendo necessário avaliar o aumento no grau de segurança e a relação de custo do sistema. O controle de água subterrânea se baseia em minimizar a quantidade de água que infiltra no topo e na face do talude 
Para evitar que a água penetre no corpo do talude podemos optar pela execução de drenagens ou através de revestimento do talude com materiais impermeabilizantes, como o plantio de grama ou o uso de asfaltos ou argamassas de concreto jateadas.
Há também a opção de drenagem profunda, onde furos verticais operado com bombas podem ser realizados antes da escavação do talude. Como desvantagens estão o alto custo e inviabilidade como solução permanente. 
Reforço do maciço
O reforço do talude pode ocorrer através de estruturas de arrimo (como muros de peso, cortinas ancoradas, ou grampos). A execução de reforço do maciço pode se dar através de grampos, ancoragens ou muros de arrimo (FIGURA 9 e 10). 
Figura 09: Cortinas Ancoradas 
Fonte: (GERSCOVICH, 2009).
Figura 10: Uso de grampos em taludes 
Fonte: (GERSCOVICH, 2009).
3. MEMORIAL DE CÁLCULO
 
O talude analisado apresenta geometria conforme figuras a seguir, peso específico de 18,0 kN/m³, coesão de 10,0 kN/m² e ângulo de atrito 28°. Foi proposta a análise sob condição de dois níveis d’água diferentes (FIGURAS 11 e 12). Cada talude foi divido em 10 fatias e os dados referentes às fatias foram observados no próprio programa a exemplo do diagrama de forças (FIGURA 13) e informações de cada fatia, como altura média, largura, largura da base, ângulo da base, entre outros. 
 
 
Figura 11:Perfil do solo analisado sob o NA1
 
Figura 12: Perfil do solo analisado sob o NA2
A obtenção de fatores de segurança para o talude foi feita utilizando o software SLOPE W pelo método da análise de Fellenius. Esse FS foi utilizado para a obtenção do FS pra o método de Bishop através de iterações sucessivas em planilha, permitindo uma comparação entre os resultados obtidos na planilha de cálculo e os resultados fornecidos pelo programa. 
Figura 13: Diagrama de corpo livre e fatia 
Para o Círculo de Taylor , foram consideradas as características do talude, a seguir, para obtenção de FS:
H=30 m
α(ângulo talude) = 22 o
=20 kN/m3
= 28o
c = 10kN/m2
	Primeiro deu-se o cálculo do número de estabilidade do Talude 1(meio submerso), para um FS inicial arbitrado de 1,5: 
 , 
Em seguida calculou-se o número de estabilidade do Talude 2 para um FS inicial arbitrado de 1,5:
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES 
 
As superfícies de ruptura foram determinadas pelo SLOPE W e obteve-se um raio de 92,00m e cujas coordenadas são (10,10), (10,40), (170,10) e (170, 40).
O programa gerou, pelo método de Fellenius os Fatores de Segurança de 0,717 e 1,678, para os níveis d’agua 1 e 2, respectivamente. 
		A situação crítica é representada pela hipótese de o nível d’água estar na superfície do talude, como é esperado de acordo com a teoria, já que as poro pressões reduzem as tensões efetivas. 
 
Figura 12: Fator de segurança para o nível1
 
 
 
Figura 13: Fator de segurança para o nível 2 
Figura 14: Ábaco de Taylor para talude 1
Figura 15: Ábaco de Taylor para talude 1
	 
5. SOLUÇÕES PROPOSTAS 
Para a pior situação quanto
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