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Geologia de Engenharia II Emílio Velloso Barroso MOVIMENTOS DE MASSA E ESTABILIDADE DE TALUDES Geologia de Engenharia II Emílio Velloso Barroso POR QUE ? • Processo atuante na evolução da forma de relevo • Meio físico- geólogos , engenheiros ... • Ponto de vista econômico • Social Geologia de Engenharia II Emílio Velloso Barroso Definição de talude ?É a qualquer superfície inclinada do terreno, que separa dois planos com diferentes energias potenciais: ?de uma escavação, ?de um aterro ?ou de uma escarpa, ?Constituído por um maciço de solo, rocha, gelo, lixo, material heterogêneo, e outros. Geologia de Engenharia II Emílio Velloso Barroso Tipos de Taludes ?NATURAIS - Taludes formados pela ação de agentes da natureza (ex.: geológicos, atmosféricos e hidrosféricos) ?ESCAVADOS - Taludes produzidos pelo homem (ex.: cortes e aterros) Geologia de Engenharia II Emílio Velloso Barroso Exemplo de taludes Natural Feito pelo Homem Geologia de Engenharia II Emílio Velloso Barroso Causas de Movimentos de Massa Geologia de Engenharia II Emílio Velloso Barroso Causas gerais de movimentos de taludes ?Fatores que contribuem para o aumento das tensões cisalhantes do maciço; ?Fatores que contribuem para a redução da resistência ao cisalhamento do material do maciço. Geologia de Engenharia II Emílio Velloso Barroso Condicionantes dos escorregamentos ?? CaracterCaracteríísticas climsticas climáática tica –– pluviometriapluviometria ?? Materiais que compõem a encosta Materiais que compõem a encosta -- solo, rocha e solo, rocha e estruturas geolestruturas geolóógicagica ?? CaracterCaracteríísticas sticas geomorfolgeomorfolóógicasgicas –– inclinainclinaçção, forma ão, forma do perfil de encostado perfil de encosta ?? Regime de Regime de ááguas de superfguas de superfíície e cie e subsuperficiesubsuperficie ?? Uso e ocupaUso e ocupaçção ão –– cobertura vegetal e as cobertura vegetal e as intervenintervençções ões antrantróópicaspicas ––cortes aterros , cortes aterros , concentraconcentraçção de ão de ááguas pluviais, guas pluviais, etcetc GuidicineGuidicine e e NiebleNieble (1976) agentes e causas .(1976) agentes e causas . Geologia de Engenharia II Emílio Velloso Barroso Tipos de Movimentos de Massa Geologia de Engenharia II Emílio Velloso Barroso Classificação de movimentos ?Queda ou desmoronamento ?Tombamento ou Basculamento ?Escorregamento ?Escoamento ?Subsidência Geologia de Engenharia II Emílio Velloso Barroso Queda ou desmoronamento (Falls) ? Decorrente da ação da gravidade, acontece a baixas deformações e grandes velocidades Intemperismo diferencial Juntas sub-horizontais Escavação excessiva ou excesso de fogo Pressão hidrostática em juntas Congelamento d’água em juntas Juntas de baixa resistência Geologia de Engenharia II Emílio Velloso Barroso Tombamento ou Basculamento (Toppling) ? Rotação de uma ou mais placas do material; ? Ocorre devido a ação da gravidade ou forças adjacentes. Geologia de Engenharia II Emílio Velloso Barroso Escorregamentos (Slides) Múltiplos Retrogressivos Progressivos em Solo em Rocha Simples Progressivo Simples de massa de placa Composto Escorregamentos (Escorregamentos (SlidesSlides)) Simples Rotacional Translacional Ruptura em cunha - 3D Planares - 2D Composto Sucessivos Geologia de Engenharia II Emílio Velloso Barroso Múltiplos Retrogressivos Progressivos Sucessivos Simples Escorregamentos (Escorregamentos (SlidesSlides)) em Solo Rotacional Simples de massa de placa Composta Translacional Composto Simples Progressivo Ruptura em cunha - 3D Planares - 2D em Rocha A massa em movimento se comporta como corpo rígida (solos homogêneos) Escorregamentos (Slides) Geologia de Engenharia II Emílio Velloso Barroso Múltiplos Retrogressivos Progressivos Sucessivos Simples Escorregamentos (Escorregamentos (SlidesSlides)) em Solo Rotacional Simples de massa de placa Translacional Composto Simples Progressivo Composto Ruptura em cunha - 3D Planares - 2D em Rocha A superfície de ruptura é ligeiramente ondulada e paralela à superfície do terreno. Estão relacionados com superfícies fracas (falhas, colúvios sobre rocha). Escorregamentos (Slides) Geologia de Engenharia II Emílio Velloso Barroso Múltiplos Retrogressivos Progressivos Sucessivos Simples Escorregamentos (Escorregamentos (SlidesSlides)) em Solo Rotacional Simples de massa de placa Translacional Composto Simples Progressivo Composto Ruptura em cunha - 3D Planares - 2D em Rocha A superfície de ruptura é não- linear. Solos não-homogêneos. Geralmente em taludes naturais Escorregamentos (Slides) Geologia de Engenharia II Emílio Velloso Barroso de placa Múltiplos Retrogressivos Progressivos Sucessivos Simples Escorregamentos (Escorregamentos (SlidesSlides)) em Solo Rotacional Simples de massa Translacional Composto Simples Progressivo Composta Ruptura em cunha - 3D Planares - 2D em Rocha Escorregamentos (Slides) Geologia de Engenharia II Emílio Velloso Barroso Múltiplos Retrogressivos Progressivos Sucessivos Simples Escorregamentos (Escorregamentos (SlidesSlides)) em Solo Rotacional Simples de massa de placa Translacional Composto Simples Progressivo Composta Ruptura em cunha - 3D Planares - 2D em Rocha Escorregamentos (Slides) Geologia de Engenharia II Emílio Velloso Barroso Escoamentos Escoamentos ((FlowFlow)) Corrida de Areia ou Silte Corrida de Lama Corrida de Detrito (avalanches) Corrida de Terra Rasos Profundos Progressivos Pós-Ruptura Rápidos Lentos Escorregamentos (Slides) Geologia de Engenharia II Emílio Velloso Barroso Indicadores de Indicadores de um escoamento um escoamento lentolento a - blocos deslocados de sua posição inicial; b- árvores inclinadas ou troncos recurvados; c - estratos e camadas rochosas sofrendo variação brusca (encostas abaixo) ou xistosidades; d - deslocamento de postes e cercas; e- trincas e rupturas em elementos rígidos, como muretas, muros e paredes; f - eixos de estradas e ferrovias sofrendo inflexões no alinhamento; g - matacões arredondados; h - linhas de seixos Geologia de Engenharia II Emílio Velloso Barroso Venezuela (Venezuela (CarabellaCarabella) ) -- 19991999Corrida de detritos Corrida de detritos (blocos de rocha)(blocos de rocha) Geologia de Engenharia II Emílio Velloso Barroso Corrida de detritos Corrida de detritos (blocos de rocha)(blocos de rocha) Califórnia Geologia de Engenharia II Emílio Velloso Barroso Corrida de detritosCorrida de detritos (blocos de rocha)(blocos de rocha) VenezuelaVenezuela ((CarabellaCarabella)) 19991999 Geologia de Engenharia II Emílio Velloso Barroso Complexos ?Envolvem vários tipos de movimentos; ?É comum em encostas íngremes com muita água e muito solo. Geologia de Engenharia II Emílio Velloso Barroso Escorregamento Escorregamento em solo em solo (complexo) de (complexo) de grandes grandes proporproporççõesões ChinaChina (Hong Kong)(Hong Kong) Geologia de Engenharia II Emílio Velloso Barroso SUBSIDÊNCIA • Consiste na deformação ou deslocamento vertical descendente, manifestando-se por afundamento do terreno • Natural- dissolução, acomodação de camadas – planos de fratura • Antrópica - bombeamento de água subterrânea e recalque-obras Geologia de Engenharia II EmílioVelloso Barroso Efeitos da vegetação na estabilidade de encostas • Vegetação desempenha importante papel na proteção do solo • Desmatamento pode propiciar o aparecimento de erosões e movimentos de solos • Reduzir a intensidade dos agentes do clima Interceptado – sol, chuva, ventos Retendo volume de água – folhagem evapotranspiração Geologia de Engenharia II Emílio Velloso Barroso Efeitos da vegetação na estabilidade de encostas • Os detritos vegetais – capacidade de retenção da água que atinge o terreno • O sistema radicular – estabilização das encostas? • Estruturação do solo e – resistência ao cisalhamento, escoamento hipodérmico - reduz a infiltração do maciço • Minimizam o assoreamento de talvegues Geologia de Engenharia II Emílio Velloso Barroso A vegetação pode ter efeitos favoráveis e desfavoráveis • Efeitos desfavoráveis • Efeito de alavanca: força cisalhante transferida pelos troncos das arvores ao terreno – ventos • Efeito cunha: pressão lateral causada pelas raízes ao penetrar fendas, fissuras, canais de solo e rocha. • Sobrecarga vertical: peso das arvores, pode ter efeito benéfico ou não depende da inclinação das encostas e características dos solos. Geologia de Engenharia II Emílio Velloso Barroso Conseqüências dos movimentos de massa • Milhares de mortes e bilhões de dólares de prejuízo por ano, estão relacionados a escorregamento no mundo inteiro (Brable 1991) • 7,1 milhões de dólares com gastos associados a execução de obras de contenção nas encostas, do Rio de Janeiro, no período de 1981 a 1991 Amaral et al (1993) Geologia de Engenharia II Emílio Velloso Barroso Atualmente o estudo e controle da estabilidade de taludes e encostas podem ser relacionados a três grandes áreas: • Construção e recuperação de obras civis rodovias, ferrovias , barragens • Explotação mineral • 90% dos escorregamentos verificados no grande acidente de Petrópolis no Rio de Janeiro 1988, 171 mortos – ocupação desordenada Nunes et. al (1990) e Nakzawa e Cerri(1990) MOVIMENTOS DE MASSA E ESTABILIDADE DE TALUDES POR QUE ? Definição de talude Tipos de Taludes Exemplo de taludes Causas de Movimentos de Massa Causas gerais de movimentos de taludes Condicionantes dos escorregamentos Tipos de Movimentos de Massa Classificação de movimentos Queda ou desmoronamento (Falls) Tombamento ou Basculamento (Toppling) Escorregamentos (Slides)
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