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Material de Apoio 03

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02/12/2018
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ESTABILIDADE DE TALUDES
Introdução
Talude: Toda superfície inclinada que separa o maciço geotécnico do
meio externo.
Os maciços sob aspecto genético podem ser agrupados em duas
categorias: Naturais e Artificiais.
Artificiais exibem uma homogeneidade mais acentuada que os maciços
naturais, adequando-se melhor às teorias desenvolvidas para as análises
de estabilidade.
Os taludes naturais possuem uma estrutura particular que só é conhecida
através de um criterioso programa de prospecção;
A vida geológica do maciço natural está intimamente ligada ao histórico
de tensões sofrido por ele – erosão, tectonismo, intemperismo, etc.
ESTABILIDADE DE TALUDES
Processos práticos de Estabilização:
- Elementos do Talude
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ESTABILIDADE DE TALUDES
Processos práticos de Estabilização:
- Implantação de Vegetal
ESTABILIDADE DE TALUDES
Processos práticos de Estabilização:
- Execução do talude
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ESTABILIDADE DE TALUDES
Processos práticos de Estabilização:
- Alteração da Inclinação do Talude
ESTABILIDADE DE TALUDES
Processos práticos de Estabilização:
- Execução de Patamares
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ESTABILIDADE DE TALUDES
Processos práticos de Estabilização:
- Drenagem em Taludes
ESTABILIDADE DE TALUDES
Processos práticos de Estabilização:
- Drenagem interna de Taludes
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ESTABILIDADE DE TALUDES
Processos práticos de Estabilização:
- Drenagem interna de Taludes
ESTABILIDADE DE TALUDES
Processos práticos de Estabilização:
- Revestimento com material impermeabilizante (Asfalto, 
Concreto Projetado, etc)
- Injeção de Nata de cimento para fechamento de fissuras 
(diminui a permeabilidade e aumenta a resistência)
Soluções mais Eficientes:
- Execução de Ancoragens:
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ESTABILIDADE DE TALUDES
Processos práticos de Estabilização:
- Construção de Muros de Arrimo:
ESTABILIDADE DE TALUDES
Processos práticos de Estabilização:
- Execução de Bernes de Equilíbrio:
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ESTABILIDADE DE TALUDES
Causas de Deslizamento/Escorregamentos:
- Alteração do Sistema: aumento da sobrecarga, e/ou 
diminuição da resistência.
Tipos de Instabilidades:
Classificação quanto à velocidade:
- Desmoronamento: o bloco solta do maciço e cai em queda 
livre (muito rápido);
- Deslizamento ou Escorregamento: definição de uma superfície 
de ruptura;
- “Crup” ou fluência (ou rastigo): velocidade muito baixa
ESTABILIDADE DE TALUDES
Escala de Vernes:
Escala de Vernes
Extremamente Rápido
Desmoronamento
3 m/s
Muito Rápido
0,3 m/min
Rápido
Deslizamento
1,5 m/dia
Moderado
1,5 m/mês
Lento
Crup (Rastejo)
1,5 m/ano
Muito lento
0,3 m/5anos
Extremamente Lento
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ESTABILIDADE DE TALUDES
Causas Externas para escorregamentos:
- Aumento da inclinação do talude;
- Deposição de material no topo do talude;
- Efeitos sísmicos (terremotos, vibrações de máquinas, explosões).
Causas Internas para escorregamentos:
• Aumento da pressão neutra 𝜏 = 𝐶ᇱ + 𝜎 − 𝜇 × tan ∅;
• Decréscimo da Coesão.
Causas Intermediárias para escorregamentos:
• Rebaixamento do lençol freático;
• Erosão Interna;
• Liquefação interna. 
ESTABILIDADE DE TALUDES
Fator de Segurança:
- Fator de Segurança: O valor numérico da relação estabelecida entre a
resistência ao cisalhamento, disponível, do solo (S = 𝐶ᇱ + 𝜎 − 𝜇 × tan ∅′) e
a resistência ao cisalhamento mobilizado (𝑆௠) para garantir o equilíbrio do
corpo deslizante, sob o efeito dos esforços atuantes.
- A resistência ao cisalhamento, s, que se desenvolve ao longo da superfície
de ruptura pode ser explicitada através das forças resultantes de coesão e
atrito, 𝑅஼ e 𝑅∅ respectivamente, que são o produto dos parâmetros de
resistência pela área (A) da superfície onde se desenvolve essa resistência.
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ESTABILIDADE DE TALUDES
Fator de Segurança:
- As solicitações que provocam o deslizamento dos maciços, dentre elas a
força peso, serão designadas através de suas resultantes. O coeficiente de
segurança é definido como:
𝐹𝑆 =
∑ 𝑓𝑜𝑟ç𝑎𝑠 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠
∑ 𝑓𝑜𝑟ç𝑎𝑠 𝑎𝑡𝑢𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠
- Um valor de FS > 1 implica em estabilidade do maciço, ou seja, os esforços
atuantes são menores do que o seu valor teria um significado maior se
fosse definido em termos probabilísticos, onde se pudesse, inclusive definir
os períodos de recorrência e um intervalo de confiança.
ESTABILIDADE DE TALUDES
Método do Talude Infinito:
- Um talude é denominado infinito quando a relação entre as suas
grandezas geométricas, extensão e espessura, for muito grande. Nestes
taludes a linha potencial de ruptura é paralela à superfície do terreno.
Eles podem ser maciços homogêneos ou estratificados, neste caso,
porém os estratos devem ter os planos de acamamento paralelos à
superfície do talude.
- Quando submetidos a um regime de percolação, admitir-se-á neste
trabalho, que as linhas de fluxo serão paralelas à superfície do terreno.
Esta ressalva é feita pois tem-se notado até mesmo fluxo vertical dirigido a
estratos profundos.
- A análise deste problema através do método do equilíbrio limite admite
que a cunha potencial de deslizamento movimenta-se como um corpo
rígido. Para a analise das forças que atuam sobre um elemento de solo
do interior deste corpo
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ESTABILIDADE DE TALUDES
Modelo de Analise de Estabilidade:
- Analise de Equilíbrio Limite: F.S. =1,0
Uma porção do maciço, prisma se desloca segundo uma superfície de 
ruptura qualquer (circular, plana, espiral – logarítmica, elíptica ou 
parabólica);
A porção do maciço acima da superfície de ruptura comporta-se como um 
“corpo rígido” (aplica-se as equações de equilíbrio da mecânica).
Considere a Figura no próximo Slide, na qual se representa o caso mais
genérico do talude saturado e o nível de água atingindo a superfície do
terreno. Os esforços sobre uma lamela genérica ABCD estão representados
na Figura b.
ESTABILIDADE DE TALUDES
Método do talude Infinito
- As tensões induzidas pelo peso da cunha ABCD sobre a face
CD tem como força resultante W, que atua verticalmente no
ponto médio do segmento CD. A esta força se opõe a
reação do resto do maciço sobre a cunha, R, que por ser a
única força vertical deve ter também o mesmo ponto de
aplicação de W. As forças iguais e ter linha de ação
coincidente.
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ESTABILIDADE DE TALUDES
Método do talude Infinito
ESTABILIDADE DE TALUDES
Método do talude Infinito
- O Fator de Segurança é definido como a relação entre as forças resistentes e
atuantes:
- 𝐹𝑆 = ிோ
ி஺
= ௦×௕బ
்
= ௖ା(ఙିఓ)×୲ୟ୬ ∅೅
್బൗ
= ௖ା(ఊೞೌ೟ିఊೈ)×௛× ୡ୭
మ×୲ୟ୬ ∅
ఊೞೌ೟×௛×ୱ୧୬ ௜×ୡ୭ୱ ௜
- 𝐹𝑆 = ௖ା(ఊ
ᇲ)×௛× ୡ୭ୱ ௜ మ×୲ୟ୬ ∅
ఊೞೌ೟×௛×ୱ୧୬ ௜×ୡ୭ୱ ௜
Obs.: 𝛾ᇱ = 𝛾௦௔௧ − 𝛾ௐ
- Esta é uma expressão geral que fornece o valor de FS para a situação mais
completa. As soluções particulares podem ser obtidas a partir dela fazendo
nulos os termos não particulares, ou substituindo adequadamente os termos. No
caso de talude não saturado: 𝛾ᇱ por 𝛾௡௔ e 𝛾௦௔௧ por 𝛾௡௔௧.
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ESTABILIDADE DE TALUDES
Exercício de Prova
- Um maciço com talude infinito constituído de solo silto-arenoso rompeu após
uma chuva intensa em virtude de ter ficado totalmente saturado e de ter
perdido a sua parcela de resistência devida à coesão. Calcular o coeficiente
de segurança que existia antes da chuva, quando o NA estava abaixo do topo
da rocha, admitindo que a ruptura se deu com coeficiente de segurança
unitário (1,0).
- Dados : Antes da chuva - 𝛾 = 1,7 ௧௙
௠య
 𝑐 = 2 ௧௙
௠మ
- Após a Chuva - 𝛾௦௔௧ = 1,9
௧௙
௠య
c = 0
- 𝐹𝑆 = ௖ା(ఊ
ᇲ)×௛× ୡ୭ୱ ௜ మ×୲ୟ୬ ∅
ఊೞೌ೟×௛×ୱ୧୬ ௜×ୡ୭ୱ ௜
Obs.: 𝛾ᇱ = 𝛾௦௔௧ − 𝛾ௐ
Após a chuva: FS = 1,0
ESTABILIDADE DE TALUDES
Exercício de Prova
- Dados : Antes da chuva - 𝛾 = 1,7 ௧௙
௠య
 𝑐 = 2 ௧௙
௠మ
- Após a Chuva - 𝛾௦௔௧= 1,9
௧௙
௠య
c = 0
- 𝐹𝑆 = ௖ା(ఊ
ᇲ)×௛× ୡ୭ୱ ௜ మ×୲ୟ୬ ∅
ఊೞೌ೟×௛×ୱ୧୬ ௜×ୡ୭ୱ ௜
- Obs.: 𝛾ᇱ = 𝛾௦௔௧ − 𝛾ௐ
Após a chuva: FS = 1,0
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ESTABILIDADE DE TALUDES
Exercício de Prova
Se rompeu após a chuva (primeiro passo descobrir o ângulo de atrito do 
solo:
1º Passo: Calculo do ângulo de atrito do solo, que não foi dado;
- 𝑖 = tanିଵ ଵ
ଷ,ହ
≅ 16°
- 𝐹𝑆 = ௖ା(ఊ
ᇲ)×௛× ୡ୭ୱ ௜ మ×୲ୟ୬ ∅
ఊೞೌ೟×௛×ୱ୧୬ ௜×ୡ୭ୱ ௜
→ 𝐹𝑆 = 1,0 = ଴ା(ଵ,ଽିଵ,଴)×ସ× ୡ୭ୱ ଵ଺°
మ×୲ୟ୬ ∅
ଵ,ଽ×ସ×ୱ୧୬ ଵ଺°×ୡ୭ୱ ଵ଺°
- tan ∅ = ଶ,଴ଵସ
ଷ,ଷଵ଺
= 0,605 →∴ ∅ = tanିଵ 0,605 → ∅ = 31°
- Obs.: 𝛾ᇱ = 𝛾௦௔௧ − 𝛾ௐ
Após a chuva: FS = 1,0
ESTABILIDADE DE TALUDES
Exercício de Prova
2º Calculo do valor de FS para antes da chuva, sem saturação do solo, 
fazendo uso do valor do angulo de atrito do solo determinado 
anteriormente:
- 𝑝𝑎𝑟𝑎 o calculo de FS será utilizado o 𝛾 ao invés de 𝛾ᇱ, uma vez que o solo não se 
encontra saturado.
- 𝐹𝑆 = ௖ା(ఊ)×௛× ୡ୭ୱ ௜
మ×୲ୟ୬ ∅
ఊೞೌ೟×௛×ୱ୧୬ ௜×ୡ୭ୱ ௜
→ 𝐹𝑆 = ଶା(ଵ,଻)×ସ× ୡ୭ୱ ଵ଺°
మ×୲ୟ୬ ଷଵ°
ଵ,଻×ସ×ୱ୧୬ ଵ଺°×ୡ୭ୱ ଵ଺°
- 𝐹𝑆 ≅ 3,2>>>>> 𝐹𝑆௠í௡௜௠௢ = 1,5

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