- MÉTODO DO TALUDE INFINITO

Prévia do material em texto

MÉTODOS DE CÁLCULO – ESTABILIDADE DE TALUDES 
 
 
1 - MÉTODO DO TALUDE INFINITO 
 
 
2 - MÉTODO DE CULMANN 
 
Utilizado para taludes sem nível d’agua, isto é, com u=0. Além disso, os taludes devem ser 
verticais ou subverticais, com inclinação próxima a 90°. 
 
O solo é considerado um corpo rígido que desliza ao longo de uma superfície de ruptura planar 
Esta superfície de ruptura se instala ao longo de um plano pré-determinado, sempre passando 
pelo pé do talude. 
 
Tendo o conhecimento da geometria do talude e também da cunha de ruptura arbitrada pode-
se saber as forças participantes no equilíbrio da cunha, que são: força peso, força de coesão e 
força de atrito (Figura 2.1). 
 
 
Figura 2.1 – Cunha de Ruptura no Método de Culmann 
 
Para resistir ao esforço de cisalhamento (T) que ocorre na interface da cunha de ruptura é 
necessário mobilizar os parâmetros de resistência de coesão (c) e ângulo de atrito (). 
 
Logo, no Método de Culmann estes parâmetros são denominados coesão mobilizada (cm) e 
ângulo de atrito mobilizado (m). 
 
𝐶𝑚 =
𝑐
𝐹𝑠
 𝑡𝑔𝑚 =
𝑡𝑔
𝐹𝑠
 
 
Fazendo o equilíbrio de forças na cunha de ruptura resulta na determinação da altura crítica de 
corte. Esta altura representa a máxima profundidade de escavação que um talude vertical ou 
subvertical pode sofrer de forma a se manter a estável. 
 
 
Resumindo: 
 
𝐻 =
4𝑐𝑚 ∗ 𝑠𝑒𝑛𝑖 ∗ 𝑐𝑜𝑠𝑚
𝛾 ∗ [1 − cos⁡(𝑖 − 𝑚)]
 
 
Onde: 
 - H = altura crítica de escavação; 
 - i = inclinação do talude; 
 - cm = coesão mobilizada; 
 - 𝑚= ângulo de atrito mobilizado; 
 -  = peso específico do solo. 
 
 
 
3 - MÉTODO DE TAYLOR 
 
Para taludes com uma única camada de solo Taylor elaborou tabelas e ábacos, correlacionando 
o número de estabilidade (N) com a inclinação do talude, para diversos ângulos de atrito do solo 
(). 
 
 
Figura 3.1 – Ábaco de Número de Estabilidade 
 
Esses ábacos foram desenvolvidos a partir do estudo de diferentes métodos pré-existentes, que 
consideram superfície de ruptura plana ou circular. As Figuras 3.2 e 3.3 representam os ábacos 
de Taylor. 
Neste método o fator de segurança (Fs) pode ser determinado por meio do Número de 
Estabilidade (N) e da inclinação do talude. 
Segundo Carmignani (2009) o ABACO A é dividido por uma linha curva em duas zonas, A e B: 
- Zona A: o círculo de ruptura passa no pé do talude, corresponde aos taludes mais 
íngremes; 
- Zona B: os taludes são menos íngremes e três diferentes situações são consideradas. 
Caso 1 - o círculo de escorregamento passa pelo pé do talude, mas há um trecho 
do círculo que se localiza em cota inferior ao talude e é representado por linhas 
cheias no ábaco, 
Caso 2 - o círculo de escorregamento passa abaixo do pé do talude, e é 
representado no ábaco por linhas tracejadas, de traços longos. Quando as linhas 
tracejadas não aparecem porque coincidem com as linhas cheias, este caso se 
confunde com o anterior; e 
Caso 3 – o círculo de escorregamento intercepta o talude e o ponto mais baixo 
comparece na mesma cota da altura do pé do talude. Corresponde à situação 
em que uma camada ou estrato mais resistente, situado à altura do pé do talude, 
inibe o aprofundamento do círculo crítico de escorregamento. Está 
representado por linhas tracejadas de traços curtos. 
Para utilização desse ábaco procede-se da seguinte forma: 
a) Escolhe-se Caso A ou Caso B; 
b) Adotar o fator de segurança inicial: Fsadotado; 
c) Com base na inclinação do talude e no Fsadotado encontra-se o 𝑚: 𝑡𝑔⁡𝑚 =⁡
𝑡𝑔⁡
𝐹𝑠⁡𝑎𝑑𝑜𝑡𝑎𝑑𝑜
 
d) Obtém-se do Ábaco o Número de estabilidade (N); 
e) Determina-se a coesão mobilizada (Cm): 𝑁 = ⁡
𝑐𝑚
𝛾⁡.𝐻
 
f) Sabendo-se que 𝐶𝑚 = ⁡
𝑐
𝐹𝑠𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜
; é possível determinar o Fscalculado 
g) Comparar Fsadotado com Fscalculadp; 
- Caso Fsadotado = Fscalculado::::::::::::::::::::::::::;;OK!!!!! 
 - Caso Fsadotado ≠ Fscalcuado::::::::::::::::::::::::::;;Não OK! 
h) Fazem-se tentativas sucessivas até obter a convergência de “Fsadotado” com “Fscalculado”. 
Quando se obtém a convergência, tem-se o fator de segurança do círculo de ruptura analisado.